Контрольная работа №2
по дисциплине «Сопротивление материалов»
«Расчет на прочность и жесткость при растяжении-сжатии, кручении и изгибе»
Вариант №______
Студент _________________________
Группа _______________
Преподаватель ___________________
Оценка _________________________
«____» _______________20___г.
Тольятти 20___
Задача 2.1. Расчет на прочность и жесткость ступенчатого бруса
Ступенчатый стальной брус круглого поперечного сечения нагружен силами, направленными вдоль его оси (схема – КР №1, задача 1.1).
Приняв на исходной схеме соотношение площадей круглых поперечных сечений по пронумерованным участкам бруса: А1=А, А2=А/2, А3=А/3, подобрать из условия прочности [A] – допускаемую площадь поперечного сечения. Проверить выполнение условия жесткости. Спроектировать брус равного сопротивления и провести обоснование его экономичности. Исходные данные – в табл. 2.1.
План решения
Используя эпюру продольной силы
(КР №1, задача 1.1), построить
эпюру нормальных напряжений
в долях 1/A,
если А1=А,
А2=А/2,
А3=А/3.Определить по эпюре напряжений опасное сечение или участок стержня и подобрать из условия прочности допускаемый параметр площади [A].
Построить эпюру перемещений и проверить выполнение условия жесткости (
,
Е=
МПа).Спроектировать брус равного сопротивления и вычертить его в масштабе.
Сравнить по экономичности спроектированный Вами равнопрочный брус и брус заданной формы.
Таблица 2.1. Исходные данные вариантов
1. Варианты схем |
2. Варианты материалов |
3. Варианты коэффициентов запаса |
|||
№ вар. |
№ вар. |
Материал |
|
№ вар. |
|
0 |
0 |
Сталь 40 |
340 |
0 |
1,8 |
1 |
1 |
Сталь 50Г |
300 |
1 |
2,0 |
2 |
2 |
Сталь 5 |
320 |
2 |
1,5 |
3 |
3 |
Сталь 30ХМ |
750 |
3 |
1,9 |
4 |
4 |
Сталь 45Х |
850 |
4 |
2,0 |
5 |
5 |
Сталь 3 |
240 |
5 |
1,3 |
6 |
6 |
Сталь 12ХН3А |
700 |
6 |
1,7 |
7 |
7 |
Сталь 40Х |
800 |
7 |
1,4 |
8 |
8 |
Сталь 45 |
360 |
8 |
2,0 |
9 |
9 |
Сталь 20Х |
650 |
9 |
1,6 |
,
МПа
Задача 2.2. Расчет на прочность и жесткость балок при плоском поперечном изгибе
Двухопорная балка (взять из задачи 1.3 (схема №2) Контрольной работы №1) изготовлена в двух вариантах: из пластичного и из хрупкого материала. Подобрать из условия прочности для пластичного материала допускаемые размеры трех форм поперечного сечения: двутавра, прямоугольника и круга. Из условия прочности для хрупкого материала провести подбор характерного размера [а] сечения сложной формы. Провести проверку жесткости балки двутаврового сечения и сделать выводы. Исходные данные – в табл. 2.2.1 и 2.2.2.