Тема 2.4 «Кручение; срез с кручением»

Вспомните из разделов «Кинематика и динамика» формулы, выражающие зависимость, между вращающим моментом, передаваемой мощностью и угловой скоростью; угловой скоростью и частотой вращения.

По данной теме необходимо знать:

Какой вид нагружения называют кручением, внутренние силовые факторы при кручении. Правила построения эпюр крутящих моментов. Сущность понятия «чистый сдвиг»: угол сдвига, закон парности касательных напряжений. Закон Гука при сдвиге. Определение и физический смысл модуля сдвига. Формулу для определения касательных напряжений при кручении. Закон распределения касательных напряжений при кручении. Определения геометрических характеристик плоских сечений и геометрических характеристик прочности при кручении. Формулы для расчета полярного момента инерции и полярного момента сопротивления кручению для круглого и кольцевого сечений бруса. Деформации при кручении: угол сдвига, угол закручивания (абсолютный и относительный). Формулу для определения относительного и полного угла закручивания. Характер разрушения при кручении брусьев из различных материалов (предельные и допускаемые напряжения). Условия прочности и жесткости при кручении. Примеры совместного действия среза (сдвига) и кручения. Формулы для расчета цилиндрических винтовых пружин растяжения и сжатия на прочность и жесткость.

Должны уметь:

Определять крутящий момент и касательные напряжения при кручении и строить их эпюры по всей длине бруса, применяя метод сечений. Определять полный угол закручивания бруса и угол закручивания его ступеней, строить эпюры углов поворота поперечных сечений бруса. Выполнять проверочные расчеты из условий прочности и жесткости бруса. Определять из условий прочности и жесткости геометрические размеры сечения, допускаемую нагрузку. Определять расчетные касательные напряжения и изменения длины пружины. Выполнять проектные расчеты цилиндрических винтовых пружин растяжения и сжатия.

Тема 2.5 «Изгиб»

Вспомните из раздела «Статика» уравнения равновесия для плоской и пространственной систем произвольно расположенных и параллельных сил.

По данной теме необходимо знать:

Какой вид нагружения называют изгибом. Классификацию видов изгиба: прямой и косой изгиб, чистый и поперечный изгиб. Внутренние силовые факторы при прямом изгибе: поперечная сила и изгибающий момент. Зависимость между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью распределенной нагрузки. Правила построения эпюр поперечных сил и изгибающих моментов по характерным точкам. Правило знаков при построении эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Построение эпюр статически определимых двухопорных и консольных балок для случаев приложения к ним сосредоточенных сил и моментов, а также равномерно распределенных нагрузок. Зависимость между изгибающим моментом и кривизной оси бруса при чистом изгибе. Формулы для расчета нормальных напряжений, возникающие в поперечных сечениях бруса при чистом изгибе. Закон распределения нормальных напряжений при изгибе в поперечном сечении бруса. Геометрические характеристики сечений при изгибе: осевые моменты инерции и сопротивления. Сущность понятия «жесткость сечения при изгибе». Формулы для определения осевых моментов инерции и моментов сопротивления изгибу простейших сечений (прямоугольного, круглого, кольцевого) и стандартных профилей проката. Связь между осевыми и полярными моментами инерции. Условие прочности при изгибе. Расчеты на прочность при изгибе: проверочный, проектный, определение допускаемой нагрузки. Рациональные формы поперечных сечений балок из пластичных и хрупких материалов при изгибе. Понятия о касательных напряжениях в продольных и поперечных сечениях брусьев при прямом изгибе. Формулу для определения касательных напряжений при прямом изгибе (формула Журавского). Деформации (линейные и угловые) при прямом изгибе. Определение линейных и угловых перемещений (формулу интеграла Мора для определения прогиба и угла поворота сечения). Сущность правила Верещагина для определения линейных и угловых перемещений при изгибе. Практические указания по применению правила Верещагина (метода перемножения эпюр). Условия жесткости и расчета на жесткость при изгибе.

Должен уметь:

Строить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов для балок, нагруженных плоскими системами параллельных сил, применяя метод сечений. Выполнять проверочные расчеты из условия прочности при изгибе. Определять из условия прочности геометрические размеры сечения, допускаемую нагрузку. Определять прогиб и угол поворота в заданном сечении балки.