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.

Тарировочный коэффициент определяют следующим образом. Из партии одинаковых тензодатчиков отбирают необходимое количество рабочих и компенсационных тензодатчиков и приклеивают их, как описано выше, на исследуемую балку. К тарировочной балке приклеивают точно такой же тензодатчик. В данной работе используют типовую тарировочную балку типа СМ 25Б – консольную балку равного сопротивления (балку, по длине которой напряжения остаются постоянными). Расчетные напряжения в ней в любом сечении по длине равны

  (3.4)

где   - ступень нагружения тарировочной балки поперечной нагрузкой ( 50 Н).

При тарировке вместо рабочего тензодатчика в схему подключают тарировочный тензодатчик, вместе с которым тарируется и электрическая часть измерительной аппаратуры. Обычно – это многоканальный тензоусилитель, составленный конструктивно из нескольких одинаковых блоков, к каждому из которых подключен соответствующий рабочий тензодатчик. После измерения и усиления результаты считывают со стрелочного прибора, подключаемого последовательно к каждому блоку.

Тарировочный коэффициент, т.е. цена деления шкалы регистрирующего прибора в единицах напряжения, с учетом формулы (3.4) будет равен:

 , (3.5)

где   - среднее значение приращений показаний регистрирующего прибора на ступень нагружения  для - го датчика.

О п и с а н и е л а б о р а т о р н о й у с т а н о в к и. Схема лабораторной установки показана на рис. 3.3. Установка представляет собой стальную, консольно закрепленную двутавровую балку 1, на которую в сечении, отстоящем от ее свободного конца на расстоянии , наклеены пять проволочных тензодатчиков 2. Сигнал от тензодатчиков усиливается усилителем 3 и через коммутатор 4 подается на измерительный прибор 5.

Рис. 3.3. Схема лабораторной установки

М е т о д и к а п р о в е д е н и я о п ы т а и о б р а б о т к а 

р е з у л ь т а т о в. 1. Задают исходные данные: расстояние от тензодатчиков до нейтрального слоя:  расстояние  от места приложения силы  до сечения, в котором определяют напряжения (до места наклейки тензодатчиков); выбирают ступень нагружения  так, чтобы после 3-4 ступеней нагружения деформации балки были в пределах упругости. Все данные заносят в журнал наблюдений.

2. Балансируют мостовые схемы тензоусилителя, предварительно включенного в сеть для прогрева в течение не менее 20 мин.

3. Балку 1 нагружают нагрузкой , снимают показания на измерительном приборе 5 тензоусилителя по каждому тензодатчику. Затем опыт повторяют еще 2-3 раза, увеличивая нагрузку равными ступенями, и записывают для каждого датчика результаты испытаний   в журнал наблюдений.

4. Рассчитывают для каждого слоя теоретические напряжения по формуле (3.1).

5. Согласно требованиям раздела 4 обрабатывают результаты испытаний и вычисляют опытные значения напряжений для каждого слоя по формуле

  (3.6)

где - тарировочные коэффициенты для каждого канала, полученные по формулам (3.5).

  6. Проводят анализ и сопоставление полученных результатов с теоретическими. Строят эпюры распределения нормальных напряжений по высоте сечения балки по расчетным и опытным данным.

Содержание отчета

1. Название лабораторной работы.

Цель работы.

Схема лабораторной установки.

Электрическая схема мостика Уитстона.

Исходные данные.

Величина ступени нагружения .

Длина консольной балки .

Расстояния до слоев, в которых определяются напряжения .

Расстояние до сечения, в котором определяется напряжение .

Осевой момент инерции сечения .

Тарировочные коэффициенты для каналов:

 

6. Результаты эксперимента.

п/п

Нагрузка,

Приращение нагрузки

Показания

тензодатчиков

Приращения показаний

тензодатчиков

Средние значения приращений

Опытные значения напряжений в заданных слоях поперечного сечения балки , , , , .

Теоретический расчет напряжений в заданных слоях сечения балки , , ,, .

Сравнение опытных и теоретических значений. Выводы.

Вопросы для самоконтроля

1. Какова цель лабораторной работы?

Каково устройство лабораторной установки?

Какой изгиб называют поперечным? Плоским?

Как теоретически определяют нормальные напряжения при плоском изгибе в любом слое поперечного сечения балки?

Как определяют максимальные нормальные напряжения в сечении балки при плоском изгибе?

Как распределяются нормальные напряжения по высоте сечения балки при плоском изгибе? Покажите эпюру?

Что называют тензометрированием?

На чем основан метод электротензометрирования?

Какие преимущества и недостатки электротензометрирования Вы

 знаете?

10. Как устроен тензодатчик?

11. Что называют базой тензодатчика?

12. Какие соображения должны учитываться при обосновании выбора базы тензодатчика?

13. Как подключается тензодатчик в измерительную систему? Опишите её?

14. Что понимают под балансом моста?

15. Как определяют тарировочные коэффициенты?

16. Как проводят определение напряжений при помощи тензодатчиков в исследуемой балке?

17. Для чего применяют компенсационный датчик и где и как он должен быть расположен?

Задача 3.1.1. Рассчитать количество заклепок диаметром d = 4 мм, необходимое для соединения двух листов двумя накладками (рис. 3.1.5). Материалом для листов и заклепок служит дюралюминий, для которого Rbs = 110 МПа, Rbр = 310 МПа. Сила F = 35 кН, коэффициент условий работы соединения γb = 0,9; толщина листов и накладок t = 2 мм.

Решение. Используя формулы (3.1.6) и (3.1.9), рассчитываем потребное количество заклепок:

 из условия прочности на срез

 из условия прочности на смятие

Из полученных результатов видно, что в данном случае решающим явилось условие прочности на смятие. Таким образом, следует взять 16 заклепок.

Задача 3.1.2. Выполнить расчет прикрепления стержня к узловой фасонке (рис. 3.1.6) болтами диаметром d = 2 см. Стержень, поперечное сечение которого представляет собой два одинаковых равнобоких уголка, растягивается силой F = 300 кН.

 Материал фасонки и болтов – сталь, для которой расчетные сопротивления равны: на растяжение Rbt = 200 МПа, на срез Rbs = 160 МПа, на смятие Rbр = 400 МПа, коэффициент условий работы соединения γb = 0,75. Одновременно рассчитать и назначить толщину листа фасонки.

 Решение. Прежде всего необходимо установить номер равнобоких уголков, составляющих стержень, определив потребную площадь поперечного сечения Anec из условия прочности на растяжение

 Учитывая предстоящее ослабление стержня отверстиями для болтов, следует добавить к площади сечения Anec 15%. Полученной таким образом площади сечения А = 1,15ּ20 = 23 см2 отвечает по ГОСТ 8508–86 (см. Приложение) симметричное сечение из двух равнобоких уголков размерами 75758 мм.

 Производим расчет на срез. Пользуясь формулой (3.1.6), найдем необходимое число болтов

 Остановившись на этом числе болтов, определим толщину δ узловой фасонки, используя условие прочности на смятие (3.1.7),

 У к а з а н и я

 1. Привязка линии размещения болтов (заклепок) в один ряд находится из условия: m = b/2 + 5 мм.

 В нашем примере (рис. 3.1.6)

m = 75/2 + 5 = 42,5 мм.

 2. Минимальное расстояние между центрами соседних болтов принимают равным l = = 3d. В рассматриваемой задаче имеем l = 3ּ20 = 60 мм.

 3. Расстояние от крайних болтов до границы соединения l/ принимается равным 0,7l. В нашем примере l/ = 0,7l = 0,7ּ60 = 42 мм.

 4. При выполнении условия b12 см болты (заклепки) размещают в две линии в шахматном порядке (рис. 3.1.7).

Задача 3.1.3. Рассчитать количество заклепок для условий задачи 3.1.1 в предположении, что накладка в соединении имеется лишь с одной стороны.

Ответ: 32 заклепки.

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