Обратить внимание: Задания к работе составлены в двадцати вариантах, выбор варианта зависит от начальной буквы фамилии студента.

Таблицы соотношений начальной буквы фамилии студента и варианта контрольных заданий

ЗАДАНИЯ ДЛЯ домашней контрольной работы

Задача 1. Для заданного бруса (рис. 1, табл. 1) требуется:

- вычертить расчетную схему в определенном масштабе, указать все размеры и величины нагрузок;

-построить эпюру продольных сил;

- построить эпюру напряжений;

- для опасного сечения определить размер поперечного сечения (d - ?) при     [s] = 140 МПа, F=10 кН.

Табл. 1

Обратить внимание: если в таблицах исходных данных сила или момент указаны со знаком «-» , то на своей расчетной схеме студент должен изменить направление этой силы или момента на противоположное.

Рис. 1

Задача 2. Для балки на двух опорах (рис. 2) построить эпюры Q_у и М_х (эпюры Q_у и М_х рекомендуется строить в долях F и F? соответственно)_. Исходные данные взять из табл. 2. Выбрать опасное сечение. Из расчета на прочность, приняв F = 10 кН; ? = 0,1 м; [s] = 150 МПа,  подобрать:

- круглое сечение диаметром d;

- квадратное сечение, со сторонами, равными d;

- двутавровое сечение.

Таблица 2

****Примечание: при составлении расчетной схемы отрицательные нагрузки (см. табл. 2) студенту следует принять направленными в сторону, противоположную показанным на рисунке 2.

Рекомендуемый порядок выполнения задачи № 2

1 Составить расчётную схему балки, нагруженной внешними силами.

2 Определить реакции опор.

3 Определить внутренние усилия Q и M по участкам и построить их эпюру.

4. Составить условие прочности для опасного сечения.

5. Подобрать размеры указанных поперечных сечений (двутавра, прямоугольника, кольца).

Рисунок 2.

Задача  3. Стальной ступенчатый вал (рис. 3)  круглого поперечного сечения защемлен одним концом и нагружен системой скручивающих моментов. Для данного вала подобрать величину диаметра  d по условиям прочности вала, построив при этом эпюры крутящих моментов и максимальных касательных  напряжений. Исходные данные к задаче выбрать по табл. 3. Принять во всех вариантах:  модуль сдвига стали G = 8• 10⁴  МПа, [τ] = 90 МПа.

Рисунок 3

Рекомендуемый порядок выполнения задачи № 3:

1. Нарисовать в масштабе расчетную схему вала. Отрицательные нагрузки принять направленными в сторону, противоположную показанным на рисунке.

2. Определить и построить в масштабе эпюру крутящих моментов.

3. Определить максимальные касательные напряжения на каждом участке и построить эпюры  напряжений.

4. Указать опасное сечение по условию прочности и для него составить условие прочности.

5. Определить потребный диаметр вала.

Таблица 3.

Задача 4. Для сжатого стержня (рис. 4.)  определить величину критической силы и коэффициент запаса устойчивости из условия устойчивости стержня в двух главных плоскостях XOY и XOZ (условия закрепления стержня в этих плоскостях одинаковы). Материал стержня - сталь Ст.3 с пределом текучести ?_Т = 250 МПа.

Таблица 4.

Рекомендуемый порядок выполнения задачи  № 4

1. Расчет стержня на устойчивость производится от расчетной сжимающей силы F.

2. Величина критической силы F_кр и коэффициент запаса устойчивости n_у  в зависимости от величины гибкости λ, определяется по формуле  n  = F_кр / F_мах. 

Рисунок 4.

Задача 5. Груз весом Q падает с высоты H  (рис.5, табл. 5.) на двутавровую стальную балку. Проверить прочность балки, если [ s ] = 160 МПа.

Рис. 5.

Таблица 5.

Перечень теоретических вопросов по результату освоения дисциплины:

1. Задачи науки о сопротивлении материалов.

2. Классификация объектов расчета и нагрузок: статистическая нагрузка, динамическая нагрузка, сосредоточенная нагрузка, распределенная нагрузка.

3. Деформация. Гипотезы науки о сопротивлении материалов.

4. Метод сечений.

5. Понятие о напряжениях.

6. Внутренние силовые факторы: виды нагружения, построение эпюр внутренних силовых факторов.

7. Напряжения в поперечных сечениях бруса. Закон Гука. Выбор допускаемых напряжений. Расчет на прочность при растяжении и сжатии.

8. Виды напряженного состояния.

9. Напряжения в наклонных площадках при линейном напряженном состоянии.

10. Напряжения в наклонных площадках при плоском напряженном состоянии. Виды геометрических характеристик.

11. Моменты инерции и моменты сопротивления простейших фигур.

12. Внутренние силовые факторы при кручении.

13. Классификация поперечных сечений стержней.

14. Кручение стержня круглого и кольцевого поперечных сечений.

15. Кручение стержня тонкостенного замкнутого поперечного сечения.

16. Кручение стержня сплошного прямоугольного сечения.

17. Кручение стержня тонкостенного открытого сечения и составного сечения.

18. Обобщенные формулы для расчета стержней на кручение.

19. Напряжения при изгибе. Расчет на прочность при изгибе. Перемещение при изгибе.

20. Понятие сложного сопротивления.

21. Внецентренное сжатие (растяжение). Уравнение и свойства нулевой линии. Ядро сечения.

22. Косой изгиб Определение напряжений при косом изгибе.

23. Сочетание кручения с растяжением.

24. Изгиб с кручением.

25. Понятие потери устойчивости для идеального стержня. Критическая сила.

26. Задача Эйлера. Пределы применимости формулы Эйлера.

27. Устойчивость сжатых стержней за пределами пропорциональности.