Защита каждой работы организуется в порядке, установленном кафедрой.

К каждой задаче даются таблицы, содержащие исходные данные и расчетные схемы к задаче.

Студент выбирает номер условия в таблице по предпоследней цифре номера зачетной книжки, а номер рисунка - по последней.

1. Общие методические рекомендации по изучению дисциплины.
Цели и задачи курса

 

Сопротивление материалов — наука о прочности, жесткос­ти и устойчивости деталей машин и механизмов. Студенты должны иметь понятие о характере напряжений и деформаций элементов при различных нагрузках и особенностях поведения машиностроительных материалов в условиях экс­плуатации. Уметь производить простейшие расчеты с применением вычислительной техники на прочность, жесткость и устойчивость, в основном, проверочного характера. Приобрести навыки выбора материалов, конструктивных форм сечений и определения размеров деталей машин и механизмов.

Самостоятельные занятия по сопротивлению материалов должны сопровождаться конспектированием обязательной литературы и решением задач. Следует также освоить выводы формул. При этом должно быть обращено особое внимание на физическую сущность изучаемых явлений и на те допущения и ограничения, которые предшествуют процессам выводов формул.

Для успешного усвоения материала необходимо после проработки каждой темы самостоятельно ответить на вопросы для самопроверки, приведенные в данных указаниях и ре­шить рекомендуемые задачи.

 

2. Контрольные задания

Задача №1

Для заданного ступенчатого бруса:

1. Построить эпюру продольных сил.

2. Определить размеры поперечного сечения, если 1 участок имеет квадратное сечение, 2 участок – круглое сечение и 3 участок – прямоугольное сечение со сторонами b и h.

3. Определить полное удлинение бруса и построить эпюру перемещений.

4. Определить полную потенциальную энергию деформации всего бруса.

Указания:

Модуль нормальной упругости Е=2·10⁵ МПа;

Допускаемое напряжение растяжения [σ_p]=160 МПа;

Допускаемое напряжение сжатия [σ_с]=120 МПа;

Соотношение сторон прямоугольного сечения h/b=3;

 

Таблица 1.1 - Данные к задаче 1.

Условие	F1, кН	F2, кН	F3, кН	ℓ1, м	ℓ2, м	ℓ3, м	ℓ4, м
					0,5	1,5
						0,5	1,5
				1,5			0,5
				0,5	1,5
					1,5	0,5
				1,5	0,5
				0,5			1,5
						1,5	0,5
							0,5
				1,5

 

Таблица 1.2 - – Расчетные схемы к выполнению задачи 1.

 

 

Задача №2

Для сечения, состоящего из двух уголковых профилей:

1. Определить координаты центра тяжести;

2. Определить главные моменты инерции;

3. Определить положение главных осей инерции;

4. Вычислить главные радиусы инерции;

5. Построить эллипс инерции.

 

Указания:

Параметры заданных уголков найти в таблице «Сортамент прокатной стали».

Найденный центр тяжести сечения и центры тяжести уголков должны лежать на одной прямой.

Положительное направление угла главных осей инерции – против часовой стрелки от оси x.

Эллипс инерции строится в одном масштабе с чертежом по 4 точкам.

 

Таблица 2.1 – Исходные данные к задаче 2.

Условие	Уголок неравнополочный ГОСТ 8510-86	Уголок равнополочный ГОСТ 8509-93	Расстояние а, мм
	180 × 110 × 12	80 × 80 × 6
	160 × 100 × 14	90 × 90 × 7
	140 × 90 × 10	100 × 100 × 8
	125 × 80 × 8	110 × 110 × 8
	100 × 63 × 8	125 × 125 × 12
	110 × 70 × 8	140 × 140 × 10
	180 × 110 × 10	70 × 70 × 8
	160 × 100 × 10	75 × 75 × 8
	140 × 90 × 8	80 × 80 × 8
	125 × 80 × 12	90 × 90 × 9

Таблица 2.2. – Расчетные схемы к выполнению задачи 2.

 

Задача №3

Произвести расчет на прочность при изгибе. Для этого:

1. Построить эпюры поперечных сил Q_y и изгибающих моментов M_x.

2. Подобрать сечение двутавровой балки по нормальным напряжениям при [σ]= 160 MПa.

3. Для сечения балки, в котором изгибающий момент M_x достигает наибольшего значения, построить эпюры нормальных и касательных напряжений.

Таблица 3.1 - Условия к задаче 3.

Условие	ℓ, м	а, м	b, м	с, м	М, кН·м	F, кН	q, кН/м
	2,8		0,8	0,5
				0,5
	3,2		1,5	0,6
	3,5	1,5		0,6
			1,5	0,8
	4,5	1,5
			1,5
	2,8	0,8		0,5
		1,2	0,8	0,5
	3,2	1,5		0,6

 

 

Таблица 3.2. – Расчетные схемы к выполнению задачи 3.