Курс инженерной графики и начертательной геометрии технического университета |
|||
| Задачи сопромата | |||
| Примеры | |||
| Практикум | |||
| На главную | |||
Значение Mx(CВ) откладываем на эпюре Mx (рис. 5.3.8, б), значение My(ВC) — на эпюре My в точке В, значение Mz(ВC) = 0,3 кН·м откладываем на эпюре Mz в точке В со стороны растянутого волокна элемента СВ в плоскости его изгиба хОу (рис. 5.3.8, г). Затем находим Qy(СВ) = F1 =1 кН, Qz(СВ)= = F3 =1 кН и откладываем эти значения на эпюрах Qy, Qz соответственно в соответствующих плоскостях (рис. 5.3.8, д, е).
Элемент АВ. Для этого элемента, согласно рис. 5.3.8, а, находим
Mx(AB) = F3a2 =
= 0,3 кН·м; My(BA) = F1a3 = –1·0,4 = 0,4 кНм;
My(AB) = –F1a3 — F3a1 — F2a1 = –1·0,4 — 1·0,2 — 2·0,2 = –1 кН·м; Qy(AB) = 0;
Mz(AB) = Mz(BA) = –F1a2 = –1·0,3 = –0,3 кН·м; Qz(AB) = F2 + F3 = 3 кН;
N(AB) = –F1 = –1 кН.
Все полученные числовые значения откладываем на соответствующих эпюрах. Из полученных эпюр видно, что наиболее опасным поперечным сечением будет сечение на опоре А, в котором действуют N(AB)= N = –1 кН;
Мх(АВ) = Мх = 0,3 кН·м; Му(АВ) = Му = 1 кН·м; Mz(AB) = Mz = 0,3 кН·м;
Qz(AB) = Qz =3 кН (рис. 5.3.9). На рис. 5.3.9, а показаны характерные точки 1÷4 круглого поперечного сечения, а на рис. 5.3.9, б представлены нормальные и касательные напряжения, действующие в этих точках. Принимая во внимание, что
![]()
,
и применяя формулы, приведенные в главе 4, находим
![]()
![]()
(а)
Таким образом, при известном диаметре d пространственного бруса по формулам (а) можно вычислить все действующие напряжения, которые затем легко просуммировать согласно рис. 5.3.9, б:
![]()
![]()
![]()
![]()
(б)
Если диаметр неизвестен, то в первом приближении по III теории прочности (по критерию наибольших касательных напряжений) его можно вычислить по формуле (5.3.1):
r = 0,0178 м. Выше мы учли только изгибающие и крутящий моменты действующие в сечении А (рис. 5.3.9), поэтому примем r = 0,018 м = 1,8 см.
У к а з а н и е. На рис. 1.5.4, б показана расчетная схема рассматриваемой стержневой системы. Пунктирная линия ВЕ/ показывает положение жесткого стержня ВЕ после приложения внешней нагрузки. В качестве уравнения равновесия принять
.
Ответ: N1 = 1,04qa = 20,8 кН; N2 = –180 кН; N3 = 156 кН.
Задача 1.5.5. Абсолютно жесткий брус ВD, нагруженный силой F = 30 кН (рис. 1.5.5), шарнирно закреплен в точке В и подвешен на двух стальных стержнях с площадями поперечных сечений А1 =5см2, А2 =10см2.
Определить нормальные напряжения в стержнях.
Ответ: N1 = 1,217 кН;
N2 = 14,6 кН.
Задача 1.5.6. Определить нормальные напряжения в трех стальных стержнях, на которых подвешена абсолютно жесткая балка СD (рис. 1.5.6) с грузом F = 5000 кг.
Ответ:
= 500 кг/см2 = 49,1 МПа;
= 750 кг/см2 = 73,6 МПа;
= 98,1 МПа.
Задача 1.5.7. Два абсолютно жестких бруса В и С (рис. 1.5.7) соединены между собой тремя стержнями, из которых крайние стержни — стальные с модулем Юнга
, средний стержень — медный с модулем Юнга
.
Площади поперечных сечений всех стержней одинаковы и равны А = =1см2, расстояния между абсолютно жесткими брусьями l = 1 м.
Определить нормальные усилия в стержнях, если расстояния между брусьями увеличить на
= 0,0001 м. Найти значение силы F, которая обеспечит увеличение расстояния между брусьями В и С на заданную величину
.
Ответ: Nc = 2,06 кН — в стальных стержнях; Nм = 1,3 кН — в медном стержне; F = 5,42 кН.
| К оглавлению раздела Лаборотоные по сопромату |