Защитите практическую работу

Критерии оценки выполненной работы

Оценка «ОТЛИЧНО» - выставляется обучающемуся, при абсолютно правильном выполнение практического задания. Графическое изображение условий задачи изображено верно и аккуратно, при соблюдении всех норм и требований. Расчет и решение задачи найдены правильно. Ответы на контрольные вопросы написаны в полном объеме. Так же присутствует вывод о проделанной работе. При защите работы обучающийся отвечает на поставленные вопросы верно и содержательно.

Оценка «ХОРОШО» - выставляется обучающемуся, при правильном выполнении практического задания. Графическое изображение условий задачи показано не в полной мере. Расчет и решение задачи найдены правильно. Ответы на контрольные вопросы написаны не в полном объеме или имеет неряшливый внешний вид. Так же присутствует вывод о проделанной работе. При защите работы обучающийся отвечает на поставленные вопросы верно, но с некоторыми неточностями или недочетами.

Оценка «УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО» - выставляется обучающемуся, при не полном выполнении практического задания. Графическое изображение условий задачи показано не в полной мере. Расчет и решение задачи найдены правильно. Ответы на контрольные вопросы написаны не в полном объеме или имеет неряшливый внешний вид. Вывод написан поверхностно и не отображает всех выполненных целей. При защите работы обучающийся отвечает на поставленные вопросы верно, но с неточностями или недочетами.

Практическая работа №8

Тема: Определение и построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.

Цель: Получение навыков определения и построения эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.

Методическое обеспечение работы:

11.учебник Эрдеди А.А., Эрдеди Н.А. - М.: Высшая школа, 2012

стр. 19-26

12.конспект обучающегося

Условия и исходные данные

Для консольной балки с защемляющей опорой требуется:

Ø определить опорные реакции;

Ø построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, определив значения сил и моментов на каждом участке в общем виде;

Ø вычислить величину изгибающего момента в опасном сечении балки.
Данные для расчета взять из таблицы в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта рассчитываемой балки.

Методические указания к выполнению практической работы

11) Изобразите графически схему балки, определите опорные реакции;

Постройте эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, определите значения сил и моментов на каждом участке в общем виде; вычислите величину изгибающего момента в опасном сечении балки.

Пример решения задачи

Пример № 1

Дано:

1) Построение эпюры поперечных сил (разбиваем балку на участки и используем метод сечений):

1 уч. ВС; 3 ³ x₁ ³ 0

Q=0

Эпюра-прямая линия

2 уч. СD; 5 ³ x₂ ³ 3

Q=P=20 кН.

Эпюра –прямая.

3 уч. DA; 9 ³ x₃ ³ 5

т. D; x₃ = 5; Q_D=P-Q(x₃-5)=20 кН.

т. A; x₃ = 9; Q_A=P-Q(x₃-5)=-20 кН.

Эпюра-наклонная прямая.

Определим реакцию в точке А:

2) Построение эпюры изгибающих моментов:

1 уч. ВС; 3 ³ x₁ ³ 0

M_B=M_C=0

Эпюра –прямая направленная по оси ОХ.

2 уч. CD; 3 ³ x₂ ³ 5

M=P(x₂-3)

т. С; x₂=3; М_С=20(3-3)=0

т. D; x₂=5; M_D=20(5-3)=40 кНм

Эпюра- наклонная прямая, направленная вверх на величину 40кНм

3 уч. DA; 9 ³ х₃ ³ 5

т. D; х₃=5; М_С= Р(х₃-3)+М-q(х₃-5)2=40+25=65 кН.

т. А; х₃=9; М_А = Р(х₃-3)+М-q(х₃-5)2=145-80=65 кН.

Эпюра – парабола, выпуклостью вверх (по правилу «зонтика»)

Определим момент, действующий в заделке:

3) Выбор поперечного сечения балки

Условия прочности для балки:

;

- допускаемое напряжение при изгибе балки

-максимальный изгибающий момент, принимается по эпюре моментов

W- момент сопротивления сечения балки.

=65 кНм; W=162,5×10³/10⁷=16,25×10^-3 м^-3

Момент сопротивления для круглого сечения:

W=pd³/3,

40 см.

Пример №2

h/b=3

q=10 кН/м

М=25 кНм

Р=20 кН

1) Определение реакций опор (составляем уравнения равновесия по правилам теормеха):

2) Построение эпюры поперечных сил:

1 уч. АС; 4 ³ х₁ ³ 0

х₁=0; т. А ; Q_А=у_А=17,3

х₁=4; т. В; Q_B=у_А-qх₁=17,3-40=-22,7 кН.

Эпюра – наклонная прямая

2 уч. СВ; 9 ³ х₂ ³ 4

х₂=4; т. С; Q_C = у_А – 4q+P=-2,7 кН.

х₂=9; е. В; Q_C= -2,7 кН.

Эпюра – прямая, параллельная оси ОХ.

3) Построение эпюры моментов:

АС; 1 уч.; 4 ³ х₁ ³ 0

х₁=0; т. А; М_А= 0

х₂=4; т. С; М_С= у_Ах₁ – q8 = 17,3×4-80=-10,8 кНм

Эпюра – парабола, выпуклостью вверх.

СВ; 2 уч.; 9 ³ х₂ ³ 4

х₂=4; т. С; М_С=у_Ах₂ – 4q(х₂ - 2) + Р(х₂ - 4) = 17,3×4 - 40×2=-10,8 кНм.

Х₂=9; т. В; М_В= 17,3×9 - 40×2+20×5+ М= 0,7 кНм

Эпюра- наклонная прямая.

4) Определение сечения балки:

=160 МПа – сталь

М_мах=10,8

W=10,8×10³/160×10⁶= 0,06×10^-3 м³

Момент сопротивления прямоугольного сечения балки:

W=bh²/6; h=3b, отсюда W=1,5b³

h=3*3,4=10,2 см.

Пример №3

q=10 кН/м

Р=20 кН.

М=25 кНм.

1) Определение реакций опор:

2) Построение эпюры поперечных сил:

АВ; 1 уч; 3 ³ х₁ ³ 0

Q_A=Q_B=-R_A=-2,1

Эпюра – прямая параллельная оси балки.

ВС; 2 уч.; 5 ³ х₂ ³ 3

Q_A=Q_B=-R_A+P=17,9 кН.

Эпюра – прямая, увеличенная на величину Р

СD; 3 уч.; 7 ³ х₃ ³ 5

Q=-R_A+P-q(x₃-5)

х₃=5; Q_C=-2,1+20=17,9 кН.

х₃=7; Q_D=-2,1+20-20=-2,1 кН

Эпюра – наклонная прямая.

DE; 4 уч.; 9 ³ х₄ ³ 7

Q=-R_A+P-2q-q(x₄-7)+R_D

x₄=7; Q_D=-2,1+20-20+5=2,9 кН.

х₄=9; Q_E=-17,1 кН

Эпюра – наклонная прямая.

3) Построение эпюры изгибающих моментов:

АВ; 1 уч.; 3 ³ х₁ ³ 0

M_A=M_B=-R_A=-2,1 кН.

Эпюра – прямая, параллельная оси балки.

ВС; 2 уч.; 5 ³ х₂ ³ 3

х₂=3; М_В=-R_A+P(x₂-3)=-2,1 кН

x₂=5; М_С=-R_A+2P=20-2,1=17,9 кН.

Эпюра – наклонная прямая.

СD; 3 уч.; 7 ³ х₃ ³ 5

М_С=-R_A+P(x₃-3)-q(x₃-5)

х₃=5; М_С= 17,9 кН.

х₃=7; М_D= -2,1+80-20=57,9 кН.

Эпюра – парабола, выпуклостью вверх (по правилу «зонтика»)

DE; 4 уч.; 9 ³ х₄ х₃ ³ 7

х₄=7; М_D=-R_A+4P-2q=57,9 кН

х₄=9; M_E=-R_A+6P-q*4(х₄/2)+M=-37,1 кН.

Эпюра – парабола.

4) Определение сечения балки (двутавр):

=160 МПа – сталь

W=57,9×10³/160×10⁶=0,36×10^-3= 360 мм³

Проверяем двутавр на по макс. напряжению:

Двутавр удовлетворяет условиям.

12) Сделайте выводы о определение величины крутящих моментов и построение их эпюр, а также расчете на прочность и жесткость вала.

13) Законспектируйте ответы на контрольные вопросы

11. Каковы правила контроля эпюры «Мz»?

12. Как выполняется штриховка эпюры «М_z»? Поясните ответ.

13. Зависит ли величина крутящих моментов от размеров вала и формы его поперечного сечения?

14. Физический смысл крутящего момента.

15. Зависит ли величина касательного напряжения от длины вала в случае нагружения его сосредоточенными моментами? От формы сечения?

От размеров сечения?

16. Какие напряжения действуют в поперечных сечениях вала?

17. В каких единицах измеряется величина напряжения в системе СИ?

18. Формула для определения величины касательного напряжения

в любой точке поперечного сечения при кручении?

19. В каких точках поперечного сечения напряжения при кручении равны нулю? В каких точках они максимальны?

20. Как изменится величина наибольшего касательного напряжения, если диаметр вала увеличить вдвое?

Поиск по сайту: