Реферат по предмету "Физика"

Узнать цену реферата по вашей теме


Задачи (с решениями) по сопромату

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГОХОЗЯЙСТВА РФ
Федеральное государственноеобразовательное учреждение
высшего профессиональногообразования
«Пермская государственнаясельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова»Кафедра «Детали машин»
КОНТРОЛЬНАЯРАБОТА № 1
подисциплине «Сопротивление материалов»
Выполнил студент второго курса
Факультета заочного обучения
специальности «Технология обслуживания
 иремонта машин в АПК»
шифр ТУ – 04 – 30
 гр.Борисов Г. В.
Домашний адрес: г. Пермь,
ул. Нефтяников 55-70
Проверил: Сюзёв В.П.
____________________
«____» _________2005г.Пермь

Шифр контрольной работы:
а
б
в
г
д
д
3
3
3 Задача № 1.
Стальнойстержень находится под воздействием продольной силы Р и собственного веса.Найти перемещение сечения I– I.
Дано:Р

            2F
                                                                           a
                      
                       I                                    I              b
                                                                           c
                          F
F
20 cм2
a
2.3 м
b

c
1.3 м
γ
78 кН/м3
Е
5 МПа
Схема
III


Решение: Перемещение сечения I – Iзависит от удлинения участков а и в, которые находятся поддействием собственного веса Gaи Gbи внешней силы (Р + Ga+ Gb),где Gа– вес участка длиной а; Gb – вес участка длиной b:


Удлинением участка с пренебрегаем, т.к. оно не влияет на удлинениесечения I – I.
Ответ: Удлинение составит Задача № 2
Абсолютно жесткий брус опирается на шарнирно неподвижную опору иприкреплён к двум стержням при помощи шарниров.
Требуется:
1)        Q;
2)        Qдоп, приравняв большееиз напряжений в двух стержнях к допускаемому напряжению
3)         и допускаемую нагрузкуQдоп,если предел текучести и запас прочности k = 1,5;
4)        Qдоп, полученные при расчёте по допускаемымнапряжениям и допускаемым нагрузкам.
Дано:Р
1300 Н
F
20 cм2
a
2.3 м
b
3.0 м
c
1.3 м
γ
78 кН/м3
α
45°
Н
150 кН
105 β
3
σх
30 МПа
σх
100 МПа
σх
30 МПа
Е
2 * 105 МПа
Схема
III
Решение
Для определения усилий N1и N2воспользуемся уравнением равновесиябруса:
            (1)
 и условием совместности деформации:
 где:

                              (2)
 Из уравнений (1) и (2) получим уравнение:
 
Подставим в уравнениецифровые значения:

Из уравнения находим:
тогда из уравнения (2)получим:       (2а)
определим напряжения встержнях:
 
Приравниваем большеенапряжение, т.е.  допускаемому:  
Предельнуюгрузоподъёмность системы найдем из уравнения (1) заменив усилия N1и N2их предельными выражениями:
  
Подставим в уравнениецифровые значения:

При запасе прочности k= 1,5 допускаемая нагрузка составит:
                 (4)
Сравнивая значениядопускаемой нагрузки Qполученные при расчёте по допускаемым нагрузкам и прирасчёте по допускаемым напряжениям делаем вывод: для обеспечения прочности(надёжности) конструкции величина силы Qне должна превышать 927,5 кН.
Задача № 4.
Стальной кубик находитсяпод действием сил, создающих плоское напряженное состояние (одно из тех главныхнапряжений равно нулю). Требуется найти:
1)    главные напряжения и направлениеглавных площадок;
2)    максимальные касательные напряжения,равные наибольшей полуразности главных напряжений;
3)    относительные деформации έх, έy, έz;
4)    относительное изменение объёма;
5)    удельную потенциальную энергию.
Дано:
Для стали: Е =  G= ;  μ = 0,25 – коэффициент Пуассона.
Решение:
Главные напряженияопределим по формуле:

Между главными напряжениямисуществует зависимость поэтому:   
Определим направлениеглавных площадок:   отсюда:
Определим максимальные касательныенапряжения по формулам:

Определим максимальныедеформации по формуле:

Удельная потенциальнаяэнергия деформаций
Потенциальная энергияизменения формы определяется по формуле:

Потенциальная энергияизменения объёма определяется по формуле:

Полная удельнаяпотенциальная энергия деформации:


Задача № 5.
К стальному валуприложены три известных момента: М1,М2, М3. Требуется:
1) установить, при какомзначении момента Х угол поворота правого концевого сечения вала равен нулю;
2) для найденногозначения Х построить эпюру крутящих моментов;
3) при заданном значении  определить диаметрвала на прочность и округлить его до ближайшего размера: 30, 35, 40, 45, 50,60, 70, 80, 90, 100мм;
4) построить эпюру угловзакручивания;
5) найти наибольшийотносительный угол закручивания (на 1 метр).
Дано:
Решение: 1. Из условиязадачи известно:
Составим условие того,что поворот правого концевого сечения равен нулю  
где   — жесткость прикручении вала, отсюда находим:
Подставим в уравнениецифровые значения и вычислим Х:

2. Вычислим значениекрутящих моментов на участках вала и построим эпюру крутящих моментов. Крутящиймомент находим методом сечений:

По найденным значениямстроим эпюру.
3. Диаметр вала находимиз условия прочности при:

Принимаем d= 40 мм.
Крутильная мощность вала
 где G– модуль упругости второго рода JP– полярный момент инерции
4. Определяем углызакручивания сечений относительно левого защемлённого конца и строим эпюруψ:
Угол участка ψаравен нулю, т.к. защемлён;

По найденным значениямстроим эпюру.Задача № 8 (а)
Для заданных двух схем балок требуется написатьвыражения Qи М для каждого участка в общем виде, построитьэпюры Qи М, найти МMAXи подобрать: а) для схемы(а) деревянную балку круглого поперечного сечения при  б) для схемы (б)стальную балку двутаврового сечения при
Дано:
 
Решение:
1.                   Находим методом сечений значения поперечной силы на участках балки и вхарактерных сечениях:

2.                   Изгибающий момент на участках балки и в характерных сечениях:
3.                   Подбор сечения. Максимальный изгибающий момент:  Момент сопротивлениясечения из условия прочности:  
Диаметр круглого сечения равен:  
Принимаем d= 16 см.Задача № 8 (б)
Дано:
 
Находим длины участок:

Решение:
1.     Уравнение равновесия балки:

Отсюда находим реакции опор:

2.     Поперечная сила на участкахбалки и в характерных сечениях:
3.     Изгибающий момент научастках балки и в характерных сечениях:
4.     Подбор сечения. Максимальныйизгибающий момент:  Момент сопротивленияиз условия прочности:  По табл. ГОСТ 8239 –76 выбираем двутавр № 12, у которого: Задача № 15.
Шкив с диаметром D1и с углом наклона ветвейремня к горизонту ά1 делает nоборотов в минуту ипередает мощность NкВт. Два других шкива имеютодинаковый диаметр D2  и одинаковые углы наклона ветвей к горизонту ά2и каждый из них передаёт мощность N/2. Требуется: 1) определитьмоменты, приложенные у шкивам, по заданным Nи n;2) построить эпюру крутящих моментов Мкр; 3) определитьокружные усилия t1и t2, действующие на шкивы, понайденным моментам и заданным диаметрам шкивов D1и D2; 4) определить давления на вал, принимая их равными трём окружнымусилиям; 5) определить силы, изгибающие вал в горизонтальной и вертикальнойплоскостях (вес шкивов и ремней не учитывать); 6) построить эпюры изгибающихмоментов от горизонтальных сил Мгор и от вертикальных сил Мверт;7) построить эпюры суммарных изгибающих моментов, пользуясь формулой  ; 8) при помощи эпюр Мкри Мизг  найтиопасное сечение и определить максимальный расчётный момент; 9) подобратьдиаметр вала dпри  и округлить его доближайшего.
Дано:
 
1.     Момент, приложенный к шкиву1:

Моменты, приложенные к шкиву 2:

2.     Крутящие моменты на участкахвала находим методом сечении:
По найденным значениямстроим эпюру.
3.     Окружные усилия, действующиена шкивы:
4.     Силы давления на вал вплоскости ремней:

Силы давления на вал вгоризонтальной плоскости:

Силы давления на вал ввертикальной плоскости:

Расчётные схемы нагрузок навал в горизонтальной и вертикальной плоскостях показаны на рисунке. На основерасчётных схем составлены уравнения равновесия для определения опорных реакцийв горизонтальной и вертикальной плоскостях, что необходимо для построения эпюризгибающих моментов.Горизонтальная плоскость

Отсюда находим:

Проверка: Вертикальная плоскость

Отсюда находим:

Проверка:
Изгибающие моменты вхарактерных сечениях.
Горизонтальная плоскость:

Вертикальная плоскость:

Суммарные изгибающиемоменты:

Опасное сечение – сечение«а». Эквивалентный момент этом сечении:

Диаметр вала:
Округляя до стандартногозначения, принимаем Задача № 17
Стальной стержень длиной lсжимается силой Р.Требуется: 1) найти размеры поперечного сечения при допускаемом напряжении напростое сжатие
Дано:

 при данном способе закрепления стержня.
Решение:
Площадь сечения стержня:
Минимальный момент инерции сечения:
Минимальный радиус инерции сечения:
Определим
Определим сечение стержня:
Гибкость стержня:
Для Ст.3 находим по таблице: при  находим φ,соответствующее гибкости
 
 следующееприближение:
 повторяем вычисления:


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Доработать Узнать цену написания по вашей теме
Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.