Содержание
Введение
Часть 1. Расчет рам на прочность и жесткость
Пункт 1. Подбор двутаврового сечения для рамы №1
Пункт 2. Определение перемещения сечения т. К для рамы №1. С помощью интеграла Мора
Определение перемещения сечения т. К для рамы №1 способом Верещагина
Пункт 3. Подбор круглого сечения по участкам рамы №3 с помощью IIIтеории прочности
Часть 2. Расчет стержня на устойчивость
Заключение
Список использованных источников
Введение
Сопротивление материалов — есть введение в науку об инженерных методах расчета конструкций (конструктивных элементов) на прочность, жесткость и устойчивость.
Под прочностью понимается способность конструкции сопротивляться заданным нагрузкам не разрушаясь.
Под жесткостью конструкции понимают её способность изменять свои размеры и форму на величины, не превышающие значений, установленных нормами эксплуатации.
Нужна помощь в написании реферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Под устойчивостью понимается способность конструкции сохранять определенную начальную форму упругого равновесия.
Зарождение науки о сопротивлении материалов относится к XVII в. и связано с работами Галилея. Значительный вклад в развитие науки и теории упругости сделан выдающимися учеными Гуком, Бернулли, Сен-Венаном, Коши, Ламэ и другими, которые сформулировали основные гипотезы и дали некоторые расчетные уравнения. Работа Л. Эйлера, посвященная расчету сжатых стержней на устойчивость, широко используется и в настоящее время. ВXIXв. мировую известность приобретают работы русских ученых Д.И. Журавского, Х.С. Головина и др. Важные и интересные исследования по расчету сжатых стержней на устойчивость, не потерявшие значения и до настоящего времени, выполнены в конце XIX в.Ф.С. Ясинским. В XXвеке появляются работы И.Г. Бубнова, А.Н. Крылова и др., посвященные дальнейшему развитию и совершенствованию методов сопротивления материалов. Важные исследования выполнены Ю.Н. Работновым, А.А. Ильюшиным, Э.И. Григолюком и многими другими советскими учеными.
Знание науки о сопротивлении материалов является обязательным в деле подготовки первоклассного специалиста. Оно, наряду со знанием ряда других общеинженерных дисциплин, составляет базис знаний инженера, а гипотезы и методы науки о сопротивлении материалов позволяют производить расчеты различных инженерных конструкций и сооружений на прочность, жесткость, устойчивость и позволяют прогнозировать поведение конструкции при тех или иных режимах эксплуатации, избегать нагрузок, ведущих к неустойчивому состоянию и разрушению.
брус прочность поперечное сечение
Часть 
1. Расчет рам на прочность и жесткость
Пункт I. Построение эпюр внутренних силовых факторов
Дано:
Рама №1
Для определения неизвестных реакций составляем уравнения статики:
) 
, 
) 
) 
из 2): 
из 3): 
из 1): 
Проверка:
Расчет внутренних силовых факторов:
;
;
;
;
; 
;
Рама №2
Для определения неизвестных реакций составляем уравнения статики:
Нужна помощь в написании реферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
) 
, 
) 
) 
из 2): 
из 3): 
Проверка:
Расчет внутренних силовых факторов:
Рама №3
Расчет внутренних силовых факторов:
Пункт 1. Подбор двутаврового сечения для рамы №1
С помощью сортамента прокатной стали (ГОСТ 8239 — 72*) подбираем наиболее походящее значение табличного момента сопротивления двутаврового сечения относительно центральной оси, перпендикулярной стенки двутавра. В данном случае это двутавр №22
Нормальные напряжения:
Сечение симметричное, 
равны друг другу
= 
= 4,9
= 
— 
= 145,4 — 4,9 = 140,5
= + = 145,4 + 4,9 = 150,3
Вычисления показывают, что имеет место недонапряжение150,3<160. Определим процент недонапряжения:
100% = 6,06% < 9%.
Что допустимо. Следовательно, двутавровое сечение подобрано.
Пункт 2. 
Определение перемещения сечения т. К для рамы №1. С помощью интеграла Мора
Формируется заданная система
В точке К прикладывается единичная сила F=1 (вертикальная)
Составляем уравнения равновесия статики для изгибающего момента заданной системы и определяем моменты:
, 
, 
, 
Поскольку результат вычислений больше нуля, направление перемещения совпадает с направлением единичной силы.
Определение перемещения сечения т. К для рамы №1 способом Верещагина
1. Единичная система
. Составим выражение Верещагина для определения перемещения.
Нужна помощь в написании реферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
=
Расхождение результатов метода Мора и Верещагина равно:
Пункт 3. 
Подбор круглого сечения по участкам рамы №3 с помощью IIIтеории прочности
Условие прочности при изгибе:
Тогда условие проектировочной задачи принимает следующий вид:
.
Для круглого сечения осевой момент сопротивления равен:
, тогда 
Расчетные значения диаметра вала округляются до ближайшего стандартного значения [8]: 10, 10.5, 11, 11.5, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 120, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 240. 
Часть 2. Расчет стержня на устойчивость
1. Найти размеры поперечного сечения стержня при допускаемом напряжении на центральное сжатие 
, пользуясь методом последовательных приближений.
Условие устойчивости:
Тогда
где, 
коэффициент уменьшения допускаемого напряжение на сжатие, или коэффициент продольного изгиба.
, 
Площадь поперечного сечения:
тогда
Минимальный радиус инерции:
Первое приближение:
, тогда 
По таблице определяем значение коэффициента 
, соответствующего гибкости 
.
Путём линейной интерполяции:
.
Проверим выполнение условия устойчивости в первом приближении. Для этого вычислим рабочие напряжения первого приближения:
.
Затем определим допускаемые напряжения по устойчивости в первом приближении:
.
Из приведённых вычислений следует, что условие устойчивости не выполняется, так как:
Нужна помощь в написании реферата?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
.
В этом случае перенапряжение составляет:
,
что недопустимо. Следовательно, необходимо второе приближение.
· Выполняем второе приближение. Во втором приближении коэффициент продольного изгиба:
.
Тогда площадь сечения:
.
Диаметр: 
,
Гибкость колонны: 
.
Определяем значение коэффициента 
, соответствующего этой гибкости.
.
Проверим выполнение условия устойчивости во втором приближении. Для этого вычислим рабочие напряжения второго приближения:
Затем определим допускаемые напряжения по устойчивости во втором приближении:
Из приведённых вычислений следует, что условие устойчивости не выполняется, так как:
.
В этом случае перенапряжение составляет:
что допустимо, так как оно не превышает 5%. То есть, окончательно принимаем: 
следовательно, сечение имеет размеры 10,56×17,6 мм,
, 
.
Заключение
В данной работе были проделаны расчеты на прочность, жесткость рам, расчеты на устойчивость стержня. Были освоены методики построения эпюр внутренних силовых факторов, методики расчетов на жесткость и прочность, методики подбора сечения, а также способы определения перемещения сечений с помощью интеграла Мора и способа Верещагина.
Список использованных источников
1. Степин П.А. Сопротивление материалов: Учебник.10-е изд., стер. — СПб.: Издательство «Лань», 2010. — 320 с.: ил. — (Учебники для вузов. Специальная литература).
. Распопина В.Б. Сопротивление материалов. Определение геометрических характеристик поперечных сечений стержневых конструктивных элементов аналитически и с помощью модуля APMStructure 3D программного комплекса WinMachine: учеб. пособие. — Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2012. — 152с.
. В.Б. Квактун, Мартыненко М.Г. Сопротивление материалов. Лабораторный практикум. — Иркутск: Изд-во ИрГТУ. — 1999. — 272 с. ил. 195
. Интернет-ресурс www.soprotmat.ru