Тема 2. 3. Практические расчеты на срез и смятие

 

Студент должен:

иметь представление:

- об основных предпосылках и условностях расчетов;

- о деталях, работающих на срез и смятие;

знать;

- внутренние силовые факторы, напряжения и деформации при сдвиге и смятии;

- расчетные формулы;

уметь:

- проводить расчеты на прочность деталей, работающих на срез и смятие.

 

Срез, основные расчетные предпосылки, расчетные формулы, условие прочности. Смятие, условности расчета, расчетные формулы, условие прочно­сти. Примеры расчетов.

Вопросы для самопроверки:

1. Какие внешние нагрузки приводят к деформации среза и смятия? 2., Какие детали машин испытывают деформацию среза и смятия? 3. Какие напряжения возникают при деформации среза, какие при деформации смятия? 4. По какому сечению проверяют на срез болт, заклепку, шпонку? 5. По какому сечению проверяют на смятие болт, заклепку, шпонку? 6. Запишите условие прочности на срез и условие прочности на смятие.

 

После изучения данной темы и разбора методики решения задач на срез и смятие, пользуясь рекомендованной для изучения литературой можно приступать к решению задач №5 и №6 контрольной работы. Методические указания к решению задач приведены в данных методических указаниях после программы.

Тема 2.4. Геометрические характеристики плоских сечений

 

Студент должен:

иметь представление:

- о физическом смысле и порядке определения осевых, полярных и центробежных моментов инерции;

- о главных центральных осях и главных центральных моментах инер­ции;

знать:

- формулы моментов инерции простейших сечений;

уметь:

- определять главные центральные моменты инерции и полярные моменты инерции для сечений, имеющих ось симметрии.

 

Статический момент площади сечения. Осевой, полярный и центробеж­ный моменты инерции. Связь между осевыми моментами инерции относитель­но параллельных осей.

Главные оси и главные центральные моменты инерции. Моменты инерции простейших сечений: прямоугольника, круга, кольца. Определение главных центральных моментов инерции составных сечений, имеющих ось симметрии.

Вопросы для самопроверки:

1. Какая величина является геометрической характеристикой сечения при деформации кручения? 2. По каким формулам определяют полярный момент инерции круга, кольца? 3. Какая величина является геометрической характеристикой сечения при деформации изгиба? 4. По каким формулам определяют осевые моменты инерции прямоугольника, квадрата, круга?

Тема 2.5. Кручение

 

Студент должен:

иметь представление:

- о кручении бруса круглого поперечного сечения;

- о напряжении и деформациях при кручении;

- о рациональных формах поперечного сечения и рациональном рас­положении колес на валу;

- об условностях при расчете цилиндрических винтовых пружин;

знать:

- внутренние силовые факторы при кручении;

- закон Гука при сдвиге;

- условия прочности и жесткости при кручении;

- порядок расчета цилиндрических винтовых пружин;

уметь:

- строить эпюры крутящих моментов;

- выполнять расчеты на прочность и жесткость при кручении.

 

Чистый сдвиг. Закон Гука при сдвиге. Модуль сдвига. Внутренние сило­вые факторы при кручении. Эпюры крутящих моментов. Кручение бруса круглого поперечного сечения.

Основные гипотезы. Напряжения в поперечном сечении. Угол закручивания. Расчеты на прочность и жесткость при кручении. Расчеты цилиндрических винтовых пружин растяжения и сжатия.

Вопросы для самопроверки:

1. Какие внешние нагрузки приводят к деформации кручения? 2. Какие внутренние силовые факторы возникают в сечениях при деформации кручения? 3. Каким методом можно определить крутящий момент в любом сечении вала? 4. Что такое эпюра крутящих моментов, как ее построить? 5. Какие напряжения возникают в сечениях вала при кручении? 6. Каков закон распределения касательных напряжений по площади поперечного сечения при кручении? 7. Что такое полярный момент сопротивления, что он характеризует? 8. По каким формулам можно определить полярные моменты сопротивления для круга и кольца? 9. По какой формуле определяют касательное напряжение при кручении? 10. Запишите условие прочности при кручении. 11. По какой формуле определяется деформация при кручении? 12. Запишите условие жесткости при кручении.

 

После изучения данной темы и разбора методики решения задач на кручение, пользуясь рекомендованной для изучения литературой можно приступать к решению задачи №7 контрольной работы. Методические указания к решению задачи №7 приведены в данных методических указаниях после программы.

Тема 2.6. Изгиб

 

Студент должен:

иметь представление:

- о дифференциальных зависимостях между изгибающим моментом поперечной силы и интенсивностью распределенной нагрузки при изгибе (формула Журавского);

- о деформациях упругой линии балки;

- о методах линейных и угловых перемещений;

- о рациональных формах поперечного сечения балок из пластичных ихрупких материалов;

знать:

- виды изгиба и внутренние силовыефакторы;

- порядок построения эпюр поперечных сил и изгибающих моментов;

- расчетные формулы для определения нормальных и касательных напряжений, их распределение по сечению;

- условие прочности ижесткости при изгибе;

- один из методов определения линейных и угловых перемещений при изгибе;

уметь:

- строить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов;

- выполнять расчеты на прочность при изгибе;

- определять рациональные формы поперечных сечений;

- проводить проверку бруса на жесткость при изгибе.

 

Основные понятия и определения. Классификация видов изгиба. Внут­ренние силовые факторы при прямом изгибе. Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. Нормальные напряжения при изгибе.

Дифференциальные зависимости между изгибающим моментом, попе­речной силой и интенсивностью распределенной нагрузки. Расчеты на проч­ность при изгибе. Рациональные формы поперечных сечений балок из пла­стичных и хрупких материалов.

Понятие о касательных напряжениях при изгибе. Линейные и угловые перемещения при изгибе, их определение. Расчеты на жесткость.

Вопросы для самопроверки:

1. Какие внешние нагрузки приводят к деформации прямого изгиба? 2. Каким методом можно определить внутренние силовые факторы при изгибе? 3. Какие внутренние силовые факторы возникают при прямом изгибе? 4. В чем разница между чистым и поперечным изгибом?. 5. Чему равна поперечная сила в сечении при изгибе? 6. Сформулируйте правило знаков для поперечных сил. 7. Что такое эпюра поперечных сил и как она строится? 8, Чему равен изгибающий момент в сечении? 9. Сформулируйте правило знаков для изгибающих моментов. 10. Что такое эпюра изгибающих моментов и как она строится? 11. Какие напряжения возникают в сечениях при чистом и поперечном изгибе? 12. Каков закон распределения нормальных напряжений по сечению при поперечном изгибе? 13. Что характеризует осевой момент сопротивления? 14. По каким формулам определяют осевые моменты сопротивления прямоугольника, квадрата, круга? 15. По какой формуле определяют нормальное напряжение при изгибе? 16. Запишите условие прочности при поперечном изгибе по нормальным напряжениям. 17. Какие виды расчетов можно выполнять из условия прочности при изгибе? 18. Какие формы поперечных сечений рациональны для балок из пластичных материалов при изгибе?

Практическое занятие №3:

Проектный расчет балки. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Определение размеров поперечного сечения балки.

 

После изучения данной темы и разбора методики решения задач на изгиб, пользуясь рекомендованной для изучения литературой можно приступать к решению задачи №8 контрольной работы. Методические указания к решению задачи №8 приведены в данных методических указаниях после программы.