Материал: 4643

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова»

Т. Н. СТОРОДУБЦЕВА

СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

методические указания к выполнению расчетно-графической работы

«Расчет на прочность и жесткость элементов конструкций» для студентов по направлениям подготовки 35.03.02 Технология лесозаготовительных и

деревоперерабатывающих производств,

15.03.02Технологические машины

иоборудование

Воронеж 2018

2

УДК 539.3

Стородубцева, Т. Н. Сопротивление материалов [Электронный ресурс] : методические указания к выполнению расчетно-графической работы «Расчет на прочность и жесткость элементов конструкций» для студентов по направлениям подготовки 35.03.02 Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств, 15.03.02 Технологические машины и оборудование / Т. Н. Стородубцева ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2018. – 36 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № __ от ____________ 20__ г.)

Рецензент заведующий кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО ВГАУ имени Императора Петра 1, д-р техн. наук, профессор Д. Н. Афоничев

Методические указания по сопротивлению материалов к расчетно-графической работе «Расчет на прочность и жесткость элементов конструкций» рекомендуются студентам, аспирантам и магистрантам технических вузов при решении, подготовке и защите индивидуальных расчетно-графических работ, при подготовке к практическим занятиям, а также при подготовке к сдаче зачетов и экзаменов.

3

1.1.1.Пример 1. Построение эпюр продольных сил и нормальных напряжений……………………………………………………….. 6

1.1.2.Пример 2. Построение эпюр продольных сил и

нормальных напряжений………………………………………… 12 1.1.3. Контрольные вопросы……………………………………………. 17 1.2. Задача № 2. Кручение. Расчет на прочность и жесткость…………… 17

1.2.1.Пример 1. Построение эпюр крутящих моментов и углов закручивания…………………….................................................... 18

1.2.2.Контрольные вопросы……………………………………………. 22

1.3.Задачи № 3, 4. Расчет на прочность при изгибе …………………….. 23

1.3.1.Правило знаков для построения эпюр поперечных сил

1.3.3.Пример 2. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов (консоль)………………………………………………. 31

1.3.4.Контрольные вопросы…………………………………………… 33 Библиографический список…………………………………………………… 34 Пример оформления титульного листа………………………………………. 35

4

ВВЕДЕНИЕ

Сопротивление материалов – это наука о прочности, жесткости и устойчивости элементов конструкций. При проектировании отдельных деталей, сооружений, машин, дорог, мостов, мебели и т. д. необходимо проводить расчеты на прочность и жесткость (деформируемость). Знание курса «Сопротивление материалов» необходимо студенту любого технического вуза.

Общие указания по выполнению заданий

Настоящие методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов над расчетно-графическими заданиями [1-6]. В них приведены примеры решения задач, входящих в индивидуальные задания.

Выполнение задания следует начинать с изучения соответствующего материала курса, затем самостоятельно решить рекомендованные задачи, используя рассматриваемые в данных указаниях примеры, после чего приступить к выполнению задания. При сдаче задания необходимо ответить на вопросы по темам задания и решить соответствующие задачи.

Расчетная схема выбирается по последней цифре зачетной книжки. Данные для выполнения задания следует выбирать из таблиц 1-3, прилагаемых к условиям задач в соответствии с номером зачетной книжки. Две последние цифры номера зачетной книжки соответствуют буквам «д» и «е». Вертикальные столбцы в таблицах 1-3 обозначены буквами «д» и «е». Расчетная схема выбирается по последней цифре номера зачетной книжки – буква «е».

Например: номер зачетной книжки 21219. В этом случае из столбцов «д» берутся данные по строке 1, а из столбцов «е» – по строке 9, схема № 9.

Задание выполняется на листах 297 210 мм (формат А 4), записи ведутся на одной стороне листа, схемы выполняются карандашом. На титульном листе задания должны быть указаны номер группы, фамилия и инициалы студента, номер

5

зачетной книжки (см. образец оформления в конце данных указаний, с. 35). Перед решением каждой задачи надо полностью выписать ее условие с числовыми данными, вычертить расчетную схему в масштабе и указать на них в буквах и цифрах величины, необходимые для расчета. Решение должно сопровождаться краткими объяснениями и чертежами. Вычисление следует вести до второй значащей цифры после запятой.

1. РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА «Расчет на прочность и жесткость элементов конструкций»

1.1. Задача № 1. Расчет на прочность и жесткость при растяжении (сжатии) стержня

Задание состоит из одной задачи, расчетные схемы изображены на рис. 1.1, исходные данные выбираются из табл. 1.1.

Требуется:

1) построить эпюру продольных сил: N;

2)подобрать размеры поперечного сечения стержня;

3)вычислить нормальные напряжения во всех характерных сечениях и построить эпюру напряжений;

4)вычислить величину абсолютной деформации каждого участка;

5)определить удлинение всего стержня;

6)подсчитать допускаемое удлинение стержня и сравнить с полученным значением.

Решение задачи следует проводить в последовательности, приводимой в примере 1.

1.1.1. Пример 1. Построение эпюр продольных сил и нормальных напряжений