Ядерные реакторы
РБМК 1000
Математика
Курсовые
Альтернативная энергетика
ВВЭР
Информатика
Черчение

Теплоэнергетика

Реактор БН
Сопромат
Электротехника
Ядерная физика
Ядерное оружие
Графика
Карта

Курсовые и лабораторные по по сопромату

Влияние на выносливость детали концентраторов напряжений. Влияние взаимного расположения нескольких концентраторов. Эффективный коэффициент концентрации напряжений и от каких факторов зависит его величина. Конструктивные меры с целью повышения долговечности деталей с концентраторами напряжений. Влияние размеров детали на ее усталостную прочность. Масштабный коэффициент. Влияние состояния поверхности детали на ее усталостную прочность. Причина этого влияния.

Лабораторная работа

Испытание на растяжение образца из низкоуглеродистой стали

Цель испытания:

1. Получить диаграмму растяжения и исследовать процесс растяжения образца из малоуглеродистой стали вплоть до его разрушения.

2, Экспериментально подтвердить справедливость закона Гука при растяжении и определить значение модуля упругости Е.

3. Определить  механические характеристики материала образца (предел пропорциональности σ пр., предел упругости σ упр., предел текучести σ тек., временное сопротивление (предел прочности) σ проч., истинное напряжение в месте разрыва образца σ разр.ист., условное напряжение в момент разрыва σ разр.усл.., относительное остаточное удлинения ε и относительного остаточного сужения площади поперечного сечения Ψ (в %).

4. Определить марку стали, пользуясь справочной таблицей.

Машины и материалы:

Испытательная разрывная машина ГМС - 50, тензометр, штангенциркуль, образец из низкоуглеродистой стали.

Схема ГМС-50:

1-рабочий цилиндр, 2-поршень, 3- тяги, связанные с верхним захватом образца 4, 5- неподвижная станина, соединенная с нижним захватом образца. 6 - измерительный цилиндр, 7- маятник, 9 стрелочный механизм, ПК, дисплей.

Схемы  образца:

До разрыва: После разрыва:

Схема крепления рычажного тензометра на образце:


Таблица наблюдений:

Размеры образца

"До разрыва"

"После"

Разность, ∆

"До" - "После"

вдали от шейки

в шейке

вдали от шейки

в шейке

Расчетная длина, см

l = 20

l к =

∆ l =

Диаметр, см

d =2

d1=

dш=

Площадь поперечного сечения, см2

А =

А1

Аш =

Результаты испытания:

Данные размеров образца до опыта и после опыта заносим в базу данных Программы испытания образцов. По полученным с помощью ПЭВМ диаграмме растяжения образца - зависимости F-∆ l (Рис.1.) и диаграмме напряжений (σ - ε ) ( (Рис.2) определяем механические и пластические характеристики материала.

Рис.1.Диаграмма растяжения Рис.2.Диаграмма напряжений 

– предел пропорциональности σпц = F пц /A=

– предел упругости σу = Fy /A=

– предел пропорциональности при повторной

  нагрузке (наклеп) σy" = Fпц А" /A=

– предел текучести σт = F т /A=

– временное сопротивление растяжению

 (предел прочности при растяжении) σ проч = F проч /A=

– истинное напряжение в момент разрыва

 (Aш – площадь поперечного сечения шейки) σ разр. ист = F pазр /A ш=

– условное напряжение в момент разрыва 

 (не учитывается диаметр шейки!!!) σ разр. усл = F pазр /A=

–абсолютное остаточное удлинение образца Δl = l кон - l нач=

– относительное остаточное удлинение образца ε = 100Δl / l % =

– абсолютное остаточное сужение площади

поперечного сечения ΔА = А – Аш =

– относительное остаточное сужение площади

 поперечного сечения Ψ = 100ΔА /А %.=

Определение модуля упругости материала Е - модуля Юнга:

Б=S - база тензометра равна  2см.

Цена деления тензометра: 1 деление = 10-3 мм

Нагрузка

F, кг

Приращение нагрузки,ΔF, кг

Приращение длины ΔS, дел

ΔS,

см

2000

0

-

-

4000

2000

6000

2000

8000

2000

Среднее упругое удлинение образца при нагрузке ΔF:

  ΔSср = ............ (см) 

Модуль упругости

 Е = σ / ε = = ............. (кг/см2, МПа)

Сравнивая полученные механические характеристики образца с табличными данными в учебнике и в Таблице 1, определяем марку стали образца: 

 Материал образца - ....

Материал

 Характеристика

Е, ГПа

, МПа

в, МПа

, %

, %

Сталь Ст.3

200

240/240

450/-

26

50

Сталь 15

200

210/210

350/-

28

55

Сталь 45

200

340/340

610/-

24

45

Сталь ЗОХГСА

200

950/950

1200/-

13

50

Чугун СЧ15-32

150

-

150/640

0,6

-

Медь прутковая

110

250/250

320/-

15

45

Дюралюмин Д16

75

240/240

420/-

18

-

Дельта-древесина

20

-

250/160

-

-

Текстолит

30

75/115

127/168

1,5

-

Примечание. В знаменателе указана соответствующая характеристика при сжатии.

Задача 3.2.8. Найти максимальные касательные напряжения при условиях задачи 3.2.7.

Ответ: τmax = 20 МПа.


Задача 3.2.9. Шестеренка В, насаженная на вал СК и имеющая диаметр D = 40 мм (рис. 3.2.8), принимает окружное усилие F = 200 Н. Найти напряжения в поперечном сечении вала СК, если его диаметр d = 8 мм.

Ответ: τ = 40 МПа.

Задача 3.2.10. Для вала, показанного на рис. 3.2.9, построить эпюру изменения по длине вала величины касательного напряжения в крайней точке поперечного сечения.

Ответ: эпюра τ имеет вид кубической параболы.

Задача 3.2.11. Вал круглого поперечного сечения диаметром 10 см и длиной 3 м закручен на угол 2о. Чему равно наибольшее касательное напряжение τmax, если модуль сдвига материала вала равен G = 8·104 МПа?

Ответ: τmax = 46,5 МПа.

 Задача 3.2.12. Два вала – круглого и кольцевого поперечного сечений, имеющие один и тот же вес, передают одинаковый крутящий момент. В каком из валов наибольшие касательные напряжения будут больше и во сколько раз, если отношение внутреннего и наружного диаметров полого вала равно 0,6?

Ответ:  .

Задача 3.2.13. Тонкостенная труба длиной 5 м со средним диаметром 15 см и толщиной стенки 0,25 см закручивается моментами, приложенными по торцам, до величины касательных напряжений τ = 56 МПа. Найти полный угол закручивания трубы, если G = 8·104 МПа.

Ответ: φ = 2,67о.

Задача 3.2.14. Для условий задачи 3.2.3 в предположении, что вал ступенчатый dI = 5,2 см; dII = 6,9 см; dIII = 7,8 см, модуль сдвига материала вала G = 8·104 МПа, построить эпюру углов закручивания, приняв за начало отсчета сечение, где приложен момент М0.

У к а з а н и я

Вначале следует построить эпюру крутящих моментов Тi.

Далее необходимо рассчитать углы закручивания по отдельным участкам вала. Углы закручивания отдельных сечений по отношению к начальному получаются алгебраическим сложением углов закручивания на участках. 

При вычислении углов φi на отдельных участках по формуле (3.2.5) значения Тi берутся с эпюры Тi с учетом знаков. Учитывается и знак отрезков li: для сечений, лежащих справа от условно неподвижного, принимается знак «+», слева – «–».

Ответ: φА = 0; φВ = 0,23о; φС = 0,52о; φD = 0,35о. 

Отличие предела выносливости детали от предела выносливости материала. Формула для определения предела выносливости детали. Влияние на предел выносливости коэффициента асимметрии цикла. Изображение циклов в координатах ( , ). Построение диаграммы предельных циклов по данным эксперимента и какой вид она имеет. Как провести границу предельных циклов по пластическим деформациям. Условие, определяющее эту границу. Вид приближенной диаграммы предельных циклов. По каким данным она строится. Как определить координаты расчетного цикла для детали.

Инженерная графика

 

Начертательная геометрия
Теория цепей
Сопромат
Лабораторные работы
Электротехника
Математика