рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
РАСЧЕТ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

РАСЧЕТ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ

РАСЧЕТ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ - раздел Образование, Министерство Образования И Науки Российской Федерации...

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра «Механика и конструирование машин»

РАСЧЕТ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ

Учебно-методическое пособие

Рекомендовано

для самостоятельной работы студентов по прикладной механике,

раздел сопротивление материалов

Уфа 2013

Направление подготовки 240100 «Химическая технология и биотехнология»: 240401 Химическая технология органических веществ (ТС, БТС, ТСв, ТСз); 240403 Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов (ТП, БТП, ТПв, ТПз);

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1 Условные обозначения
2 Содержание и порядок выполнения расчетно – графической работы
3 Расчеты на прочность при растяжении, кручении, изгибе
3.1 Расчет напряжений и деформаций при растяжении (сжатии) стержней
3.2 Расчет напряжений и деформаций при кручении стержней
3.3 Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Расчет на прочность при изгибе
3.4 Совместное действие изгиба и кручения
Приложение А. Задача 1. Расчет бруса на осевое растяжение
Приложение Б. Задача 2. Расчет вала на кручение
Приложение В. Задача 3. Расчет на прочность двухопорной балки при изгибе
Приложение Г. Сталь прокатная-балки двутавровые
Приложение Д. Задача 4. Расчет вала на совместное действие изгиба и кручения
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Под действием нагрузок элементы конструкции изменяют свою форму и размеры, т.е. деформируются, а в некоторых случаях происходит разрушение конструкции. Опыт эксплуатации показывает, что надежным обычно оказывается такое оборудование, материал и размеры элементов которого выбраны на основе следующих главных критериев работоспособности: прочности, жесткости, устойчивости, коррозионной стойкости и др.

Прочностью называется способность конструкции, ее узлов и деталей выдерживать заданные внешние нагрузки не разрушаясь. Расчеты на прочность дают возможность определить оптимальные параметры детали, способные выдерживать заданную нагрузку, при наименьшей затрате материала. Для этого элементы конструкции должны быть изготовлены из соответствующего материала и иметь необходимые размеры.

Жесткость – способность элемента конструкции сопротивляться деформации. Расчеты на прочность и жесткость, как и любые другие расчеты элементов оборудования, включают три взаимосвязанные этапа.

На первом этапе выбирается расчетная схема конструктивного элемента. Схема элемента конструкции, условно освобожденная от несущественных особенностей, носит название расчетной схемы. Чаще всего при составлении расчетных схем сложных конструктивных элементов оборудования вводят упрощения в геометрию реальных объектов, приводя объект к расчетной схеме стержня или бруса, оболочки или пластины, массивного трехмерного тела (массива).

На втором этапе расчета применительно к выбранной расчетной схеме элемента определяются:

1) внутренние усилия;

2) напряжения;

3) деформации,

возникающие под действием внешних сил в этом конструктивном элементе.

При деформации тела под действием внешних сил внутри него, в результате существования внутренних сил молекулярного взаимодействия, возникают силы упругости, препятствующие деформации и стремящиеся вернуть частицы тела в первоначальное положение. При возрастании внешних сил увеличиваются внутренние, но лишь до определенного предела, выше которого наступает разрушение тела. Способность элементов конструкции устранять деформацию, вызванную внешними силами после прекращения их действия, называется упругостью.

Для расчета элементов конструкций на прочность необходимо определять внутренние силы по заданным внешним силам. При определении величины внутренних сил используется метод сечений, сущность которого заключается в следующих четырех действиях:

1) мысленно рассекают тело плоскостью, перпендикулярной его оси, в том месте, где требуется определить внутренние силы;

2) отбрасывают любую (правую или левую) часть тела;

3) заменяют действие отброшенной части внутренними силами, чтобы оставшаяся часть находилась в равновесии;

4) составляют уравнения равновесия для сил, действующих на оставшуюся часть тела, и определяют внутренние силы.

Таким образом, продольная сила в поперечном сечении прямого бруса численно равна алгебраической сумме проекций на его ось всех внешних сил, приложенных по одну сторону от рассматриваемого сечения. В общем случае нагружения тела может быть составлено шесть уравнений равновесия сил, действующих на оставленную часть:

; ;

; .

В каждое уравнение равновесия входит лишь один внутренний силовой фактор.

∑F_ix,, ∑F_iy, ∑F_iz – сумма проекции всех внешних сил, действующих на оставленную часть тела, соответственно на оси Х, У, Z.

∑M_ox(F_i), ∑M_oy(F_i), ∑M_oz(F_i) – сумма всех внешних моментов, действующих на оставленную часть тела, соответственно относительно оси Х, У, Z.

Указанные шесть внутренних силовых факторов называются:

Q_z (N) – продольная сила;

Q_x и Q_y – поперечные силы;

M_x и M_y – изгибающие моменты;

M_z (T) – крутящий момент.

В частном случае отдельные силовые факторы могут быть равны нулю. Мерой интенсивности распределения внутренних сил служит напряжение. Напряжение – это внутренняя сила, приходящаяся на единицу площади сечения. В Международной системе единиц (СИ) размерность напряжения – паскаль (Па=Н/м²).

Напряжение Ньютон на метр квадратный очень мало, поэтому применяют кратную единицу измерения мегапаскаль (МПа = Н/мм²; ); 1 МПа = 10⁶ Н/м².

Это удобно еще и потому, что размеры на чертежах указываются в милиметрах.

Таким образом, основная задача второго этапа расчета заключается в нахождении и анализе математических соотношений между известными внешними силами, геометрическими размерами рассматриваемого конструктивного элемента из выбранного материала и возникающими внутренними силами упругости, деформациями и напряжениями.

На третьем этапе сопоставляются вычисленные во втором этапе напряжения и деформации с допускаемыми значениями, которые установлены экспериментом на основании опыта эксплуатации конструкции при условии

нормального функционирования и обеспечения надежности работы конструкции.

В данной расчетно–графической работе студенты последовательно изучают все три этапа расчетов, часто встречающихся в инженерной практике.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

q – распределенная нагрузка, Н/м; N – продольная сила в сечении, Н; Q – поперечная сила в сечении, Н;

СОДЕРЖАНИЕ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

РАСЧЕТНО – ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

Задаются:

1) расчетные схемы стержней, подвергаемых растяжению (сжатию), кручению, изгибу;

2) допускаемые напряжения;

3) модуль продольной упругости, модуль сдвига.

В работе необходимо выполнить четыре задачи.

Задача 1

Стержень подвергнут растяжению (сжатию):

1) построить эпюры продольных сил;

2) определить размеры поперечных сечений на каждом грузовом участке;

3) вычислить экономию материала при изготовлении стержня переменного сечения по длине в сравнении со стержнем постоянного сечения;

4) построить эпюру распределения напряжений по одному из сечений;

5) определить деформацию каждого участка стержня и построить эпюру перемещений.

Задача 2

Вал подвергнут кручению:

1) построить эпюру крутящих моментов;

2) определить величину и направление крутящего момента Т;

3) определить диаметры сплошного сечения d и кольцевого d₁ и d₂;

сравнить их по весу и выбрать рациональное поперечное сечение;

4) построить эпюры распределения напряжений в опасном сечении сплошного и полого валов;

5) определить деформацию каждого участка вала сплошного сечения и построить эпюру деформаций;

6) проверить жесткость вала.

Задача 3

Двухопорная балка

1) построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов;

2) определить размеры прямоугольного поперечного сечения (при отношении h/b=2), подобрать по сортаменту прокатной стали (приложение Г) номер стандартного профиля двутавра; сравнить веса балок этих двух форм сечения и выбрать более рациональное;

3) построить для опасного сечения эпюру распределения нормальных напряжений.

РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ,

КРУЧЕНИИ, ИЗГИБЕ

Расчет напряжений и деформаций при растяжении (сжатии) стержней

3.1.1 Построение эпюры продольных сил при растяжении (сжатии) стержней Для построения эпюры продольных сил стержень разбивается на участки, границами… ,

Расчет напряжений и деформаций при кручении стержней

Для определения внутреннего крутящего момента при кручении вала применяют также метод разрезов. Правило знаков крутящего момента: если смотреть в… ние эпюры крутящих моментов от свободного конца, поскольку защемленный конец… На эпюре ЭМк видно, что в местах приложения внешних скручивающих моментов получаются скачки, равные по величине этим…

Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.

Расчет на прочность при изгибе

3.3.1 Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов Поперечная сила в рассматриваемом сечении равна алгебраической сумме проекций всех сил на ось y, действующих на балку…

Последовательность построения эпюр поперечных сил и изгибающих моментов

2) Балку разделить на участки, границы которых должны совпадать с точками, изменения сечений и приложения силовых факторов. 3) Определить функции эпюр поперечных сил на каждом участке в зависимости от… 4) Вычислить поперечные силы в характерных сечениях и построить эпюру.

Совместное действие изгиба и кручения

Возникающие от изгиба нормальные напряжения достигают максимального значения в волокнах, наиболее удаленных от нейтральной оси: , где М - максимальный изгибающий момент, Нм;

ЗАДАЧА 1

Сечение бруса квадратное. Материал – сталь. Допускаемое напряжение [σ] = 100 МПа. Модуль продольной упругости Е = 2·105 МПа. Исходные данные к… ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ Вариант F1 F2 F3 l1 l2 l3 кН м …

ЗАДАЧА 2 РАСЧЕТ ВАЛА НА КРУЧЕНИЕ

Расчетные схемы

ЗАДАЧА 3 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ДВУХОПОРНОЙ БАЛКИ ПРИ ИЗГИБЕ

Расчетные схемы задачи 3

ЗАДАЧА № 4

РАСЧЕТ ВАЛА НА СОВМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ИЗГИБА И КРУЧЕНИЯ

На стальной вал действуют крутящие моменты Т, распределенная нагрузка q и сосредоточенная нагрузка F, b = 1,2а; с = 0,8а; d = 0,6а; [σ] = 110… Определить диаметр вала. ПЛАН РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Используемые теги: Расчет, стержневых, систем0.06

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: РАСЧЕТ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Лекция 1. Тема: Операционная система. Определение. Уровни операционной системы. Функции операционных систем. 1. Понятие операционной системы
Понятие операционной системы... Причиной появления операционных систем была необходимость создания удобных в... Операционная система ОС это программное обеспечение которое реализует связь между прикладными программами и...

Система координат действия и общая теория систем действия: культура, личнсть и место социальных систем
В центре данного исследования стоит разработка теоретической схемы. Систематическое рассмотрение ее эмпирического использования будет предпринято… Основные положения системы координат действия подробно излагались ранее, и… При помощи ее анализируются структура и процессы систем, состоящих из отношений таких элементов к их ситуациям,…

Экспертные системы. Классификация экспертных систем. Разработка простейшей экспертной системы
Глава 2. Структура систем, основанных на знаниях. 1. Категории пользователей экспертных систем. 2.2. Подсистема приобретения знаний. 3. База… ЭС выдают советы, проводят анализ, дают консультации, ставят диагноз. Практическое применение ЭС на предприятиях способствует эффективности работы и повышению квалификации специалистов.

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ. СИГНАЛЫ И КАНАЛЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВЯЗИ. СИСТЕМЫ СВЯЗИ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ. ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ
Лабораторные работы часа... Практические занятия часа... Всего аудиторных занятий часов...

Непротиворечивая система аксиом называется независимой, если никакая из аксиом этой системы не является следствием других аксиом этой системы
При аксиоматическом построении теории по существу все утверж дения выводятся путем доказательства из аксиом Поэтому к системе аксиом предъявляются... Система аксиом называется непротиворечивой если из нее нельзя логически... Если система аксиом не обладает этим свойством она не может быть пригодной для обоснования научной теории...

Микропроцессорные системы: система ДЦ-МПК, система "Юг"
Использован практический опыт внедрения линейных пунктов управления (ЛПУ) на 60 станциях в увязке с ЭЦ-4, ЭЦ-9, МРЦ-12, МРЦ-13. Выполнен переход на… В состав аппаратуры центрального пункта управления (ПУ) входят IBM-совместные… Круглосуточный режим работы аппаратных средств ПУ обеспечивается источниками бесперебойного питания, а также системой…

Система криптозащиты в стандарте DES. Система взаимодействия периферийных устройств
Противоборство развернулось за превосходство в тех областях, которые определяют направления научно-технического процесса. В мире реального бизнеса конкуренция ставит участников рынка в такие жесткие … Это обусловлено тем, что получение сколько-нибудь достоверной информации об объектах заинтересованности законным путем…

Системы программирования и операционные системы
Обработчик должен иметь механизм выгрузки из оперативной памяти встроенный в него самого. Также программа должна иметь защиту от повторной установки в оперативную… Такие программы носят названия программ, резидентных в памяти Terminate and Stay Resident, TSR, или просто резидентных…

Спроектировать многофункциональную систему связи на базе цифровой системы коммутации 5ESS для абонентов Ворошиловского района г.Донецка (Текст пояснительной записки - на украинском языке)
У складі блоку AM необхідна наявність наступних блоків - СС на базі комп ютера 3B21D, який відповідний за загальне керування системою 5ESS - MAS,… Максимальний об єм основної пам яті 128 Mb - DMAS, який забезпечує доступ АМ… У складі блоку СМ повинні використовуватися наступні блоки - Просторовий комутатор TMC, керуючий TMCUs. По…

0.042

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?

Подпишитесь на Нашу рассылку

Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail

Новости и инфо для студентов

Свежие новости
Актуальные обзоры событий
Студенческая жизнь

Соответствующий теме материал

Похожее
По категориям
По работам

Вычисление термодинамических функций индивидуального вещества H2, расчет константы равновесия реакции 2MgOконд+Сграф↔ 2Mgконд+СО2. Построение и анализ диаграммы состояния двухкомпонентной системы La—Sb. К реакциям приводят только столкновения между активными молекулами, средняя энергия которых превышает среднюю энергию участников реакции. При… По Больцману, среди N молекул находится следующее число активных молекул N*,… Резкое возрастание скорости реакции при повышении температуры объясняется тем, что число активных молекул при этом…
Основные разделы бизнес-плана, калькуляция темы и расчет цены программного продукта, технико-экономическое обоснование с расчетом экономической эффективности разработки Бизнес-планирование и мониторинг позволяют легче преодолеть помехи и препятствия, связанные с такими внешними и внутренними факторами, характерными… Если эти изменения не анализируются и не учитываются, то это приводит к таким… В создавшихся условиях работа инженера подразумевает не только нахождение прогрессивных решений, но и их…
СРЕДСТВА, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ВЕГЕТАТИВНУЮ НЕРВНУЮ СИСТЕМУ Вещества, действующие на М- и Н-холинореактивные системы СРЕДСТВА ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ВЕГЕТАТИВНУЮ НЕРВНУЮ СИСТЕМУ... Средства действующие на М и Н холинорецепторы...
Разработка подсистемы вывода в диагностической экспертной системе Работа выполнялась с 1 сентября 1998 года по 30 мая 1999 года. Тип работы инженерная является плановой разработкой института. Особенностью данной дипломной работы является возможность ее работы с… При этом подсистема вывода будет использовать экспертные знания, также допускающие элементы нечеткости и неточности.
Расчет показателей разработки элемента трехрядной системы Наиболее распространенными методами воздействия являются заводнение включая различные гидродинамические методы воздействия разновидности заводнения… Выбор метода воздействия на нефтяные залежи определяется рядом факторов,… Перечисленные выше методы воздействия на пласт имеют многочисленные модификации и, в своей основе, базируются на…