11138

Сложное сопротивление. Расчет пространственных стержней

Реферат

Математика и математический анализ

Сложное сопротивление. Расчет пространственных стержней. Построение эпюр внутренних силовых факторов для пространственных стержней. В конструкциях встречаются стержневые системы ось которых не лежит в одной плоскости а так же и плоские системы находящиеся под воз

Русский

2013-04-04

593 KB

159 чел.

Сложное сопротивление. Расчет пространственных стержней.


Построение эпюр внутренних силовых факторов для пространственных стержней.

В конструкциях встречаются стержневые системы, ось которых не лежит в одной плоскости, а так же и плоские системы, находящиеся под воздействием пространственной нагрузки. В поперечных сечениях таких систем могут действовать все шесть внутренних силовых факторов: ; , , , , . Построение эпюр, для проведения расчетов на прочность, в основном не отличается от построения эпюр для плоских стержневых систем.

Рассмотрим построение эпюр на примере стержня, ось которого представляет собой пространственную ломаную линию (рис. 2.8.1). Условимся при переходе от одного стержня системы к другому совмещать ось  с осью рассматриваемого стержня, соответственно располагая положительные направления осей  и .

Рис. 2.8.

Определение внутренних силовых факторов начинаем с участка АВ. Для этого берем произвольное сечение на расстоянии  от точки А, направляем координатные оси, как показано на рис. 2.8.2 и записываем выражения для внутренних силовых факторов. Продольная сила определиться, как сумма проекций всех сил, приложенных по одну сторону от сечения на ось . Для участка АВ продольная сила будет равна нулю

.

Рис. 2.8.

Поперечные силы  и  определяются, как сумма проекций всех внешних сил, приложенных с одной стороны от сечения, на соответствующие оси. Силы, совпадающие с направлением осей, будут входить в уравнения со знаком плюс, тогда

; ;  ;

Изгибающие моменты  и  определяться, как сумма моментов всех внешних сил, приложенных с одной стороны от сечения, относительно соответственных осей. Знаки изгибающих моментов вводиться произвольно

- сжаты левые волокна

;

- сжаты нижние волокна

;

Крутящий момент  определяется как сумма моментов всех внешних сил, приложенных с одной стороны от сечения, относительно оси . На участке АВ крутящий момент будет равен нулю

При построении эпюр нулевую линию располагают параллельно соответствующему стержню. Значения продольных сил и крутящего момента откладывают перпендикулярно нулевой линии в произвольном направлении, а в поле эпюры указывают знак усилия.

Эпюры поперечных сил откладывают перпендикулярно нулевой линии вдоль соответствующих осей.

Эпюры изгибающих моментов, как и ранее, строим на сжатых волокнах.

Эпюры для участка АВ показаны на рис 2.8.3

Рис. 2.8.

Следующий участок ВС:

Рис. 2.8.

Берем произвольное сечение на расстоянии  от точки В, направляем координатные оси, как показано на рис. 2.8.4 и записываем выражения для внутренних силовых факторов. Продольная сила определиться, как сумма проекций всех сил, приложенных по одну сторону от сечения на ось . Для участка АВ продольная сила будет равна

.

Нагрузка  растягивает сечение, поэтому значение продольной силы положительное.

Поперечные силы  и  определяются, как сумма проекций всех внешних сил, приложенных с одной стороны от сечения, на соответствующие оси.

;

Изгибающие моменты  и  определяться, как сумма моментов всех внешних сил, приложенных с одной стороны от сечения, относительно соответственных осей. Знаки изгибающих моментов вводиться произвольно

- сжаты левые волокна

;

- сжаты дальние волокна

Крутящий момент  определяется как сумма моментов всех внешних сил, приложенных с одной стороны от сечения, относительно оси . На участке ВС крутящий момент будет равен

Достраиваем эпюры для участка ВС (рис 2.8.5).

Рис. 2.8.

Продолжая определение внутренних силовых факторов на участке CD, находим (рис. 2.8.6):

Рис. 2.8.

;

- сжаты передние волокна

;

- сжаты нижние волокна

В точке С:

В точке D:

Достраиваем эпюры для участка СD (рис 2.8.7).

Рис. 2.8.

Пользуясь построенными эпюрами можно в любом сечении пространственного стержня найти величины и направления внутренних силовых факторов. Например, для сечения D

; ; ; ;

Направления указанны на рис. 2.8.8

Рис. 2.8.

Подбор круглого сечения.

Учет продольных и поперечных сил при подборе сечений чрезвычайно усложняет расчет. Поэтому предварительно определяют размеры сечений по условию прочности при изгибе с кручением. По четвертой теории прочности:

;

После подбора сечения выполняют проверку прочности, учитывая нормальное напряжение от продольной силы. Влиянием поперечных сил пренебрегают.

Подбор прямоугольного сечения.

При подборе прямоугольного сечения предварительно используют условие прочности для сложного изгиба.

После подбора сечения записывают условия прочности для опасных точек сечения. Например, для сечения, показанного на рис.2.8.9 опасными будут точки C, L и К.

Рис.

Условие прочности для точки С:

Условие прочности для точки L:

Условие прочности для точки K:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11818. Проектирование на ПЛИС 1.77 MB
  Бутов А.С. Учебноеметодическое пособие для самостоятельной работы По курсу Проектирование на ПЛИС Содержание Аннотация Введение.. ...
11819. ВИЗНАЧЕННЯ ОБ’ЄМНОЇ ВАГИ ҐРУНТУ МЕТОДОМ РІЖУЧОГО КІЛЬЦЯ 96.5 KB
  Визначення об’ємної ваги ґрунту методом ріжучого кільця Об’ємною вагою ґрунту називають вагу одиниці об’єму ґрунту в його природному стані. Об’ємна вага ґрунту без порушення його природного складу в даній роботі встановлюється шляхом визначення ваги ґрунту в відом
11820. Розрахунок осідання фундамента 208.5 KB
  Розрахунок осідання фундамента Визначити методом пошарового сумування осідання стовпчастого фундаменту. Вихідні дані: Нормативне навантаження від колони Nn= 1200кН. Глибина закладання фундаменту d= 1.5м. Товщина рослинного шару h1=0.3м. γ1=175кН/м3 товщина шару супіс
11821. Интегрированная среда разработки Microsoft Visual C++ 2008. Создание простейшего приложения 421.5 KB
  Лабораторная работа №1. Интегрированная среда разработки Microsoft Visual C 2008. Создание простейшего приложения 1 Цель и порядок работы Цель работы – ознакомиться со средой разработки Microsoft Visual C 2008 научиться создавать компилировать и отлаживать приложения разобра
11822. Проектирование программ линейной структуры 261 KB
  Лабораторная работа №2. Проектирование программ линейной структуры 1 Цель и порядок работы Цель работы – изучить структуру программы на языке C операторы присваивания ввода и вывода данных используемые при составлении программ линейной структуры. Порядок вып...
11823. Операторы ветвления и выбора 148.5 KB
  Лабораторная работа №3. Операторы ветвления и выбора 1 Цель и порядок работы Цель работы – изучить операторы используемые для организации ветвления в программе. Познакомится с логическими выражениями и операциями. Порядок выполнения работы: ознакомиться с...
11824. Операторы цикла и передачи управления 110 KB
  Лабораторная работа №4. Операторы цикла и передачи управления 1 Цель и порядок работы Цель работы – изучить операторы используемые при организации программ циклических вычислительных процессов получить практические навыки в составлении программ. Порядок выпо...
11825. Итерационные и арифметические циклы. Вложенные циклы 297 KB
  Лабораторная работа №5. Итерационные и арифметические циклы. Вложенные циклы 1 Цель и порядок работы Цель работы – изучить операторы используемые при организации программ циклических вычислительных процессов получить практические навыки в составлении программ...
11826. Лабораторная работа №6. Массивы 164.5 KB
  Лабораторная работа №6. Массивы 1 Цель и порядок работы Цель работы – получение практических навыков алгоритмизации и программирования вычислительных процессов с использованием массивов. Порядок выполнения работы: ознакомиться с описанием лабораторной раб