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

Напряженное состояние, возникающее в области контакта двух тел. Какие факторы влияют на величину контактных напряжений. Отличие действия контактных напряжений от действия обычных сжимающих напряжений. Можно ли принять значение ?в при сжатии материала в качестве разрушающих напряжений смятия. Определение напряжений, возникающих при контакте двух цилиндров. Приведенный модуль упругости и приведенный радиус кривизны. Процесс разрушения металла под действием контактных напряжений. Наиболее опасные условия воздействия контактных напряжений.

Замеряют штангенциркулем диаметр образца   в трех сечениях с точностью 0,1 мм и, вычислив среднее значение, записывают в журнал наблюдений. На образце закрепляют угломер Бояршинова, обеспечив при помощи специального шаблона базу измерения  и устанавливают образец в захватах машины.

После этого настраивают диаграммный аппарат, нагружают образец предварительно для выбора зазоров и записывают показания индикатора угломера в журнал наблюдений, а счетчик оборотов 19 машины выводят на нуль.

2. Вращая рукоятку 18 ручного привода машины, нагружают образец равными ступенями , считывают показания индикатора угломера и записывают их в журнал наблюдений.

Величина ступени нагружения  зависит от материала образца и его диаметра . Ее следует выбирать таким образом,  чтобы наибольший крутящий момент при испытании не вызвал остаточных деформаций, т. е. чтобы напряжения были меньше предела пропорциональности . Тогда

 . (2.22) Закон Гука и принцип независимости действия сил Многочисленные экспериментальные наблюдения за поведением деформируемых тел показывают, что в определенных диапазонах перемещения точек тела пропорциональны действующим на него нагрузкам.

При этом используют несколько заниженное значение .Тогда можно быть уверенным, что испытание будет проведено в области применимости закона Гука. Например, для малоуглеродистых сталей можно принять =70÷80 Н/мм2. Тогда при числе испытаний = 4 с учетом формулы (2.22) при =10 мм получают для ступени нагружения

  В единицах шкалы испытательной машины ступень нагружения таким образом должна быть выбрана в пределах:

  = 34 ¸ 39 кгс× см.

Для хрупких материалов (чугуна) величину  также принимают в выше указанных пределах.

3. Вычисляют среднее значение приращений углов закручивания  (в радианах) на ступень нагружения , для каждого из образцов, т.е.

 , (2.23)

где   - число ступеней нагружения;

   - цена деления индикатора угломера (см. формулу (2.21)).

4. Вычисляют опытное значение модуля сдвига по формуле (2.15).

5. Для сравнения подсчитывается теоретическое значение модуля сдвига для каждого образца по формуле (2.16).

6. В процессе испытаний будет получена также диаграмма . Так как на ней по всей оси абсцисс фиксируются углы поворота лишь активного нижнего захвата, то для получения истинного относительного угла закручивания образца необходимо учитывать и

поворот верхнего захвата.

Для этого систему координат диаграммы  поворачивают на угол , определяемый с помощью специального шаблона, и по ней рассчитывают  и  по формулам (2.17) и (2.19), получив значения   и  согласно рис. 2.14.

Рис. 2.14. Схема обработки

машинной диаграммы

 7. Затем необходимо дать анализ поведения образцов и установить причину их разрушения. Обработку результатов производят согласно требованиям раздела 4.

Содержание отчета

Название лабораторной работы.

Цель лабораторной работы.

Испытательная машина.

Эскиз образца до испытания и после испытания.

Исходные данные:

5.1. Расчетная длина . 5.2. Расчетный диаметр .

5.3. Модуль упругости . 5.4. Коэффициент Пуассона .

5.5. Расстояние от оси образца до оси индикатора .

5.6. Полярный момент инерции сечения .

5.7. Цена деления индикатора часового типа в радианах .

Результаты испытаний

Нагрузка

Приращение

нагрузки DМ

Отсчет по прибору, , дел.

Приращения отсчета , дел.

1

2

3

4

Средние значения приращений

7. Диаграмма кручения образца.

8. Определение расчетных величин:

8.1. Расчетные значения модуля сдвига .

8.2. Среднее значение приращений углов закручивания

8.3. Опытное значение модуля сдвига .

8.4. Опытные значения предела пропорциональности и предела прочности.

9. Анализ результатов. Выводы.

 

Вопросы для самоконтроля

Какова цель лабораторной работы?

Из каких основных узлов состоит машина КМ-50? Расскажите их назначение и устройство?

Какое напряженное состояние возникает в каждой точке образца при кручении?

Как формулируется закон Гука при кручении?

Как вычисляются напряжения при кручении и как они распределяются в поперечном сечении образца при упругом и при пластическом деформировании?

Как опытным путем определяют угол закручивания на расчетной длине  образца?

Что называют базой измерения угла закручивания?

Как устроен угломер Бояршинова?

Что называют жесткостью поперечного сечения стержня при кручении?

10.Что называют полярным моментом сопротивления?

11. Какие свойства материала характеризует модуль сдвига?

12. Какая зависимость существует между величинами ,  и ?

 Как опытным путем определить модуль сдвига?

Во сколько раз изменится величина угла закручивания, если диаметр образца уменьшится вдвое?

Каковы отличительные особенности диаграмм кручения стержней из пластичных и хрупких материалов?

С какой целью перед началом испытаний производят предварительное нагружение образца?

Каким деформациям образца соответствует начальный участок диаграммы кручения?

 Как выбирают ступень нагружения образца при кручении?

Почему диаграмма кручения стального образца не имеет нисходящего участка?

Почему при испытании образцов крутящий момент наращивают равными ступенями?

Какие характеристики прочности можно получить при испытании образцов из пластичных и хрупких материалов?

. Расчеты на растяжение и сжатие

статически неопределимых стержневых систем

 Задача 1.5.1 (Пример взят из учебника А.В. Даркова, Г.С. Шпиро «Сопротивление материалов». – М.: «Высшая школа», 1975. – Изд.4-е. – 656с.).

 Дана статически неопределимая плоская шарнирно - стержневая система, состоящая из абсолютно жесткого бруса, опертого на шарнирную опору и прикрепленного к двум стержням ВВ1 и СС1 при помощи шарниров.

 Площади поперечных сечений показаны на рис.1.5.1, а.

 Определить нормальные усилия в стержнях ВВ1 и СС1. 

 Решение. На рис.1.5.1, б показана расчетная схема рассматриваемой шарнирной системы, где N1, N2 – нормальные силы, возникающие в стержнях ВВ1 и СС1; V, H – вертикальная и горизонтальная составляющая опорной реакции шарнирно-непод-вижной опоры О; F – внешняя сосредоточенная сила, приложенная к абсолютно жесткому брусу ВD. Таким образом, имеем четыре неизвестные реакции (N1, N2, V, H,) и три уравнения равновесия (,,). Следовательно, данная система является один раз статически неопределимой и для ее решения требуется составить одно дополнительное уравнение перемещений.

 Запишем уравнение равновесия

  (а)

которое содержит две неизвестные нормальные силы N1 и N2. Для составления дополнительного уравнения перемещений рассмотрим деформацию системы, предположив, что абсолютно жесткий брус ВD при деформации повернется вокруг опоры О (рис. 1.5.1, б, пунктирная линия В/ОD/), оставаясь прямым.

 Из подобия треугольников ВВ/О и DD/О находим:

  или  (б)

 Из-за малости перемещений будем полагать, что точки В, С, D при деформации системы переместятся соответственно в точки В/, С/, D/, т.е. перемещения точек абсолютно жесткого бруса будут происходить вертикально. Определим удлинения стержней ВВ1 и СС1:

  (в)

но с другой стороны при рассмотрении рис. 1.5.1, б можно получить

 и  или  а с учетом формул (в) имеем  (г)

 Приравняем соответствующие части формул (б) и (г):

  (д)

 Таким образом, получена система двух уравнений (а) и (д) с двумя неизвестными N1 и N2, решая которую находим

.

Явление концентрации напряжений и условия его возникновения, примеры. Сложное напряженное состояние в зоне концентрации. Вид эпюры главных напряжений в ослабленном сечении. Коэффициент концентрации напряжений. Какие факторы влияют на его величину. Эпюра напряжений для растянутого образца с трещиной. Тенденция к дальнейшему распространению трещины. Эпюра нормальных напряжений при изгибе вала с галтелью. Влияние радиуса галтели на величину коэффициента концентрации. Почему концентрация напряжений более опасна для деталей из хрупких материалов.

Инженерная графика

 

Начертательная геометрия
Теория цепей
Сопромат
Лабораторные работы
Электротехника
Математика