Расчет нагрузок при деформациях - Производство и технологии контрольная работа

Главная

Производство и технологии
Расчет нагрузок при деформациях

Действие на конструкцию внешних или рабочих нагрузок. Стержень, работающий на изгиб. Методы расчета пластин, оболочек и массивных тел при больших деформациях. Принцип независимости действия сил и суперпозиции, неизменности геометрических размеров.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

2. Реальный объект и расчетная схема
6. Напряжение, перемещение и деформация
При действии на конструкцию внешних или рабочих нагрузок, конструкция может потерять работоспособность по следующим прич инам:
Под действием рабочих нагрузок конструкция распадается на части (расчет на прочность);
Рис 1.1 Схема действия внешних нагрузок на конструкцию
Различные сооружения и машины, проектированием и строительством которых занимается инженер в своей практической деятельности, помимо других качеств должны обладать прочностью, то есть способностью сопротивляться разрушению под действием приложенных к ним внешних сил (нагрузок). Для этого элементы сооружений и машин должны быть изготовлены из соответствующего материала и иметь необходимые размеры.
Деформации могут оказаться столь большими, что дальнейшая эксплуатация конструкции будет невозможна (расчет на жесткость).
Небольшие изменения формы и размеров (деформации), которые возникают в элементах конструкции при действии нагрузок, не оказывают существенного влияния на законы равновесия тела. Конечно, деформации, возникающие при действии обычных эксплуатационных нагрузок, невелики, и их можно определить лишь с помощью специальной тензометрической аппаратуры.
Иногда величину деформаций, несмотря на их малую величину по сравнению с размерами самой детали, приходится ограничивать, так как в противном случае нормальная эксплуатация конструкции может стать невозможной. Например, при механической обработке детали на станке вследствие деформации самой детали и элементов станка может произойти снижение точности обработки, что недопустимо.
Конструкция при определенных нагрузках может потерять устойчивость (расчеты на устойчивость)
Рис. 1.6 Расчетные схемы балки, рамы и фермы
Пластина - тело, ограниченное двумя плоскими поверхностями, расстояние между которыми мало по сравнению с прочими размерами (Рис. 1.7)
Оболочка - тело, ограниченное двумя криволинейными поверхностями, расстояние между которыми мало по сравнению с прочими поверхностями (Рис. 1.7).
Массив - тело, у которого все три размера одного порядка (Рис. 1.4).
В курсе «Сопротивление материалов» рассматриваются преимущественно тела, имеющие форму брусьев постоянного сечения и системы, состоящие из них. При этом имеются в виду брусья, обладающие достаточной жесткостью, т. е. не претерпевающие значительных деформаций при нагрузке.
Методы расчета пластин, оболочек и массивных тел при больших деформациях рассматриваются в курсе «Прикладная теория упругости». Способы расчета стержневых систем изучаются в курсе «Строительная механика».
Из-за сложности задачи расчета элементов конструкций в сопротивлении материалов принимают некоторые упрощающие допущения относительно свойств материала, нагрузок и характера взаимодействия детали и нагрузок. Экспериментальная проверка расчетных зависимостей, полученных на основе приведенных ниже допущений, показала, что вносимая ими погрешность очень незначительна и для практических целей ею можно пренебречь.
1. Материал тела имеет сплошное строение. Таким образом, в дальнейшем не принимается во внимание дискретная, атомистическая структура вещества. Для большинства машиностроительных конструкций расчеты, основанные на допущении о сплошности строения, Дают практически удовлетворительные результаты. Это объясняется тем, что размеры детали во много раз больше межатомных расстояний. Сделанное допущение дает возможность в дальнейшем использовать математический аппарат непрерывных функций.
2. Материал детали однороден, т.е. обладает во всех точках одинаковыми свойствами. Металлы обладают высокой однородностью, т. е. имеют во всех точках детали практически одинаковые свойства. Наиболее неоднородными являются дерево, бетон, камень, армированная пластмасса. Однако допущение об однородности материала деталь дает удовлетворительные результаты для основных конструкционных материалов.
3. Материал изотропен, т. е. обладает во всех направлениях одинаковыми свойствами. Большинство металлов имеет мелкозернистую структуру. Благодаря большому количеству кристаллов свойства материалов выравниваются в различных направлениях и можно считать эти материалы практически изотропными. В противном случае материал анизотропен: ткани (косой и кривой крой), дерево, армированная пластмасса, бетон. К анизотропным относятся и материалы с направленной кристаллизацией и с монокристаллической структурой.
4. В теле до приложения нагрузки нет внутренних или начальных усилий. Изменению формы и размеров тела под нагрузкой сопротивляются силы взаимодействия между частицами материала, называемые силами упругости. В дальнейшем, говоря о внутренних силах, будем иметь в виду именно эти силы упругости, не принимая во внимание молекулярные силы, имеющиеся и в ненагруженном теле. Это допущение полностью не выполняется ни для одного материала. Причины возникновения неравномерных внутренних или начальных усилий:
В стальных деталях из-за неравномерного остывания;
В дереве из-за неравномерного высыхания;
В тех случаях, когда есть основания предполагать, что эти силы значительны, стараются определить их экспериментально.
5. Принцип независимости действия сил или принцип суперпозиции. Результат воздействия на тело системы сил равен сумме результатов воздействия тех же сил, прилагаемых к телу последовательно и в любом порядке (Рис. 1.8). Под словами «результат воздействия» следует понимать - деформации, внутренние силы и перемещения отдельных точек.
перемещения малы по сравнению с размерами тела,
перемещения линейно зависят от силы.
С помощью этого принципа сложный случай приводится к простым.
6. Принцип Сен-Венана. В точках тела, достаточно удаленных от места приложения нагрузки, внутренние силы весьма мало зависят от конкретного способа приложения этих нагрузок (Рис. 1.9).
Рис 1.9 Использование принципа Сен-Венана
7. Принцип неизменности геометрических размеров. В большинстве случаев механические конструкции работают в упругой зоне (в зоне действия закона Гука), а упругие деформации малы по сравнению с геометрическими размерами.
конструкция деформация сила пластина
Рис 1.10 Принцип неизменности геометрических размеров
Силы или нагрузки, действующие на сооружения и их элементы, называют внешними. Они представляют собой силы или пары сил (моменты), которые могут рассматриваться как сосредоточенные и распределенные силы.
Все реальные силы распределенные. Контакт двух упругих тел всегда осуществляется по некоторой площадке. Однако по принципу Сен-Венана действия большинства сил может быть заменено сосредоточенной нагрузкой, если площадка достаточно малая по сравнению с размерами тела.
Распределенные нагрузки можно подразделить на:
Распределенные по длине или погонные нагрузки (вес балок, канатов)
Поверхностные (давление ветра, воды)
Объемные (сила тяжести тела, силы инерции).
Статическими, т.е. не меняющиеся во времени или меняющиеся столь медленно, что ускорением можно пренебречь
Динамическими, т.к. изменяющиеся во времени с большой скоростью (ударные). Под действием этих нагрузок возникают колебания сооружений.
Динамические нагрузки в свою очередь подразделяются на периодические и случайные нагрузки. К случайным нагрузкам относятся нагрузки, действующие на детали автомобилей, тракторов, станков, а также нагрузки, действующие на сооружения (дома, мачты, краны и т. п.) от давления ветра, снега и т. п.
Более глубокое изучение таких нагрузок возможно лишь с помощью методов статистики и теории вероятности, которые применяются при изучении случайных велечин.
В машиностроении расчетные нагрузки определяются в зависимости от конкретных условий работы машины: по номинальным значениям мощности, угловой скорости отдельных ее деталей, силы тяжести, сил инерции и т. п. Например, при расчете деталей трехтонного автомобиля учитывают номинальный полезный груз, равный 3 тонны. Возможность же перегрузки автомобиля учитывают тем, что размеры сечения деталей назначают с некоторым запасом прочности.
Под действием внешних сил в деформируемых телах возникают внутренние силы. Такие силы являются непрерывно распределенными и в общем случае различны в разных точках тела.
Связь между внешними и внутренними нагрузками определяется уравнениями равновесия.
Это делается с помощью метода сечения.
Для того чтобы определить внутренние силовые факторы необходимо:
1. В интересующей нас точке рассечь тело некоторой плоскостью . Как правило, плоскость перпендикулярна оси стержня.
Если число неизвестных усилий равно числу уравнений равновесия, задача называется статически определимой. Если же число неизвестных усилий больше числа уравнений равновесия - статически неопределимой.
Для статически неопределимых задач кроме уравнений равновесия необходимо использовать еще дополнительные уравнения при рассмотрении деформации системы.
6 Напряжение, перемещение и деформация
Напряжения. При одной и той же продольной силе прочность конструкции определяется площадью поперечного сечения.
Потому для оценки прочности вводится напряжение
Выделим вокруг некоторой точки бесконечно малую площадку.
Расчет основных размеров кранового моста. Определение нагрузок на конструкцию. Аналитический расчет ездовой балки. Расчет фермы жесткости. Действие инерционных нагрузок и нагрузки перекоса. Проверка напряжений, расчет сварных швов и концевой балки. курсовая работа [490,1 K], добавлен 19.11.2012
Определение размеров деталей или внешних нагрузок, при которых исключается возможность появления недопустимых с точки зрения нормальной работы конструкции деформаций. Напряжения в точках поперечного сечения при изгибе с кручением. Расчет на прочность. курсовая работа [1017,9 K], добавлен 29.11.2013
Изгиб вызывается внешними силами, направленными перпендикулярно продольной оси стержня, а также парами внешних сил, плоскость действия которых проходит через эту ось. Внутренние силы в поперечных сечениях изгибаемых стержней определяются методом сечений. реферат [1,1 M], добавлен 13.01.2009
Общее устройство бетоносмесителя и принцип действия СБ-103. Сравнительный анализ нескольких разновидностей бетоносмесителей. Патентные исследования и определение рабочих нагрузок бетоносмесителя СБ-103. Расчет мощности, затрачиваемой на перемешивание. контрольная работа [1,2 M], добавлен 27.04.2014
Дифференциальное уравнение изгиба абсолютно жестких пластин судового корпуса. Перемещения пластины и значения изгибающих моментов. Цилиндрическая жесткость пластины. Влияние цепных напряжений на изгиб пластин. Определение напряжений изгиба пластины. курсовая работа [502,8 K], добавлен 28.11.2009
Чистый сдвиг и его особенности. Мембранная аналогия при кручении. Потенциальная энергия при упругих деформациях кручения. Деформация при сдвиге. Кручение тонкостенного бруса замкнутого профиля. Стержни, работающие на кручение за пределами упругости. контрольная работа [1,3 M], добавлен 11.10.2013
Технические характеристики субблока. Принцип функционирования. Обоснование выбора элементной базы. Расчет на действие механических нагрузок. Тепловой расчет. Разработка технологического процесса сборки субблока. Специальная технологическая оснастка. курсовая работа [592,6 K], добавлен 24.02.2009
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчет нагрузок при деформациях контрольная работа. Производство и технологии.
Дипломная работа по теме Создание интерактивного Web-сайта
Курсовая Работа Гражданская Дееспособность
Контрольная Работа На Тему Роль Философии В Формировании Национального Самосознания В Современной России
Контрольная Работа По Биологии Седьмой Класс
Реферат: Менеджмент и управление
Контрольная работа по теме Контроль качества одежды
Описание Близкого Человека Сочинение
Дипломная работа по теме Эволюция делопроизводства и офисных технологий
Методичка На Тему Використання Інноваційних Методів Навчання При Вивченні Теми "Вади Розвитку"
Дипломная работа: Продвижение программного продукта на рынке. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Банковские операции с драгоценными металлами. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная Работа На Тему Мастерство Публичного Выступления
Реферат: Литература Серебрянного века. Александр Черный
Приказы, указы
Реферат: Трудовой договор и фильтрация данных
Доклад по теме Орхидеи Kegeliella kupperi
Генетика Темы Рефератов
Доклад по теме Григорій Сковорода - величний філософ України
Реферат: Crucible Essay Research Paper Ever since Hollywood
Картина Золотая Осень Сочинение 3
Проект установки технических средств охранно-пожарной сигнализации и системы речевого оповещения - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа
Горная электротехника - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа
Цифровой автомат, его исследование и проектирование - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа