- •050501.65 – Профессиональное обучение (Машиностроение и
- •Задача 4
- •Задача 5 Плоский изгиб (консольная балка)
- •Задача 7 Плоский изгиб (двухопорная балка)
- •Задача 14 Устойчивость сжатых стержней. Определение поперечного сечения
- •Литература
- •Расчетно-графическая работа по дисциплине «сопротивление материалов»
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Российский государственный профессионально-педагогический университет»
Машиностроительный институт
Кафедра механики
Задания и методические указания
для выполнения контрольных
и расчетно-графических работ
по дисциплине
«СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ»
(ГОС - 2000)
Для студентов всех форм обучения специальности
050501.65 – Профессиональное обучение (Машиностроение и
технологическое оборудование) (030500.08)
Екатеринбург 2012
Задания и методические указания для выполнения контрольных и расчетно-графических работ по дисциплине «Сопротивление материалов» (ГОС – 2000). Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2012. 34 с.
Настоящие задания и методические указания составлены в полном соответствии с Государственным образовательным стандартом специальности 050501.65 Профессиональное обучение.
Составители: доц., канд. техн. наук З.А. Наседкина,
доц., канд. техн. наук А.В. Песков
Одобрены на заседании кафедры механики Машиностроительного института.
Протокол от «26» января 2012г., № 5
Заведующий кафедрой ______________ О.С.Лехов
Рекомендована к печати методической комиссией Машиностроительного
института РГППУ.
Протокол от «15» февраля 2012 г., № 6
Председатель методической
комиссии МаИ РГППУ ___________________ А. В. Песков
©ФГАОУ ВПО «Российский
государственный
профессионально-
педагогический
университет», 2012
© Наседкина З.А., Песков А.В.
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ
При изучении курса «Сопротивление материалов» студенты выполняют расчетно-графические работы, состоящие из контрольных задач по основным разделам изучаемого курса. Количество расчетно-графических работ и задач в них определяется учебными планами по соответствующим специальностям.
Контрольные задачи имеют индивидуальный характер: расчетные схемы и числовые данные для каждой задачи выбираются по шифру, состоящему из шести цифр. В зависимости от задания используются все шесть цифр шифра или только несколько цифр шифра.
Шифр определяется по первым буквам фамилии, имени, отчества студента в зависимости от кодов этих букв, приведенных в таблице.
-
БУКВА
А
Б
В
Г
Д
Е
Ж
З
И
К
Л
М
Н
О
КОД БУКВЫ
32
48
04
45
24
68
74
81
31
01
38
79
71
69
БУКВА
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Ш
Щ
Э
Ю
Я
КОД БУКВЫ
59
75
09
46
67
50
56
89
61
18
29
33
26
30
Например, студент Иванов Николай Петрович. В соответствие с кодами букв (И - 31, Н – 71, П - 59), взятыми из таблицы, составляется индивидуальный шифр - 317159.
Задания выполняются на листах бумаги формата А4 (210x297), а
чертежи к ним (с обязательным соблюдением масштаба) - на миллиметровой бумаге того же формата. Обложка работы оформляется по образцу, приведенному в приложении 1.
Перед выполнением каждого задания выписываются условия с исходными данными и составляется в масштабе чертеж, на котором указываются численные значения заданных величин.
Все этапы решения нумеруются в соответствие с пунктами, указанными в условии, и снабжаются кратким пояснением.
При расчете вначале выписываются используемые формулы с применением общепринятых буквенных обозначений, затем подставляются исходные данные вместо буквенных обозначений в той же последовательности и после этого производятся требуемые математические вычисления. Все численные расчеты требуется проводить в системе СИ. Окончательные результаты с обязательным указанием размерности в Международной системе СИ выделяются (подчеркиваются или берутся в рамки).
После выполнения расчетно-графические работы предъявляются преподавателю для защиты не позднее срока, предусмотренного учебным планом.
Примечание: Студент должен выбрать тип задачи и размеры в соответствии со своим шифром. Для этого следует написать шифр, а под ним буквы алфавита в определенном порядке.
Например:
-
3
2
7
1
5
9
А
Б
В
Г
Д
Е
В таблице буквы стоят в конце колонок с соответствующими данными к задаче. Цифры, стоящие выше букв, показывают из какой строки следует выбрать нужный параметр.
Задача 1
Растяжение и сжатие (статически определимая система)
Стальной стержень из стали 40 находится под действием сил F и
собственного веса (рис.1). А – площадь поперечного сечения.
Необходимо:
Построить эпюру нормальных сил N.
Построить эпюру напряжений σ.
Определить, работает ли стержень в условиях упругих деформаций.
Построить эпюру относительных деформаций ε.
Построить эпюру перемещений δ.
Номер строки |
Схема по рис.1. |
А, см2 |
F1, кH |
F2, кH |
a, м |
b, м |
с, м |
1 |
1 |
11 |
11 |
10 |
2,1 |
3,1 |
3,6 |
2 |
2 |
12 |
12 |
11 |
2,2 |
3,2 |
3,7 |
3 |
3 |
13 |
13 |
12 |
2,3 |
3,3 |
3,8 |
4 |
4 |
14 |
14 |
13 |
2,4 |
3,4 |
3,9 |
5 |
5 |
15 |
15 |
14 |
2,5 |
3,5 |
4 |
6 |
6 |
16 |
16 |
15 |
2,6 |
3,6 |
4,1 |
7 |
7 |
17 |
17 |
16 |
2,7 |
3,7 |
4,2 |
8 |
8 |
18 |
18 |
17 |
2,8 |
3,8 |
4,3 |
9 |
9 |
19 |
19 |
18 |
2,9 |
3,9 |
4,4 |
0 |
10 |
20 |
20 |
19 |
3 |
4 |
4,5 |
|
Е |
Б |
Г |
В |
Д |
Е |
А |
Данные к задаче 1
Рис. 1. Схемы к задаче 1
Задача 2
Растяжение и сжатие (статически неопределимая система)
Для бруса, изготовленного из стали 40, (рис.2) необходимо:
Построить эпюру нормальных сил N.
Построить эпюру напряжений σ.
Определить, работает ли стержень в условиях упругих деформаций.
Определить запас прочности n из выражения n = σ Т / σmax
Построить эпюры относительных деформаций ε и перемещений δ.
Таблица 2
Данные к задаче 2
-
Номер
строки
Схема по
рис.2
Площадь
поперечного
cечения
Нагрузка
Длины участков
Зазор
A1,
A2,
F1,
F2 ,
а,
b,
c,
∆,
см2
см2
кН
кН
м
м
м
мм
1
1
11
22
110
100
2,1
3,1
3,6
0,5
2
2
12
24
120
110
2,2
3,2
3,7
0,4
3
3
13
26
130
120
2,3
3,3
3,8
0,3
4
4
14
28
140
130
2,4
3,4
3,9
0,2
5
5
15
30
150
140
2,5
3,5
4
0,3
6
6
16
32
160
150
2,6
3,6
4,1
0,1
7
7
17
34
170
160
2,7
3,7
4,2
0,2
8
8
18
36
180
170
2,8
3,8
4,3
0,3
9
9
19
38
190
180
2,9
3,9
4,4
0,4
0
10
20
40
200
190
3
4
4,5
0,5
Е
Б
Д
Г
В
Д
Е
А
А
Рис. 2. Схемы к задаче 2
Задача 3
Плоское напряженное состояние
Плоское напряженное состояние в точке задано схемой на рис. 3.
Необходимо найти:
1. Главные напряжения и направление главных площадок.
2. Максимальные касательные напряжения, равные полуразности
главных напряжений.
3. Относительное изменение объема.
4. Удельную потенциальную энергию деформации.
Таблица 3
Данные к задаче 3
-
Номер
Схема
σx ,
σу,
τ xy,
строки
по рис.4
МПа
МПа
МПа
1
1
10
10
10
2
2
20
20
20
3
3
30
30
30
4
4
40
40
40
5
5
50
50
50
6
6
60
60
60
7
7
70
70
70
8
8
80
80
80
9
9
90
90
90
0
10
100
100
100
Е
Г
Д
В
Рис. 3. Схемы к задаче 3