Визначити розміри поперечних перерізів на кожній ділянці з умови міцності, якщо перша ділянка має круглий переріз, друга –квадратний і третя прямокутний з відношенням сторін , при цьому прямокутний переріз розташувати раціонально (табл. 6.1, рис. 6.1). Довжина всіх ділянок , коефіцієнт запасу міцності прийняти .
Таблиця 6.1. Варіанти завдань до задачі 6
Варіант | Матеріал | |||
0 | 10 | Сталь 10 | ||
1 | 15 | Сталь 20 | ||
0 | 20 | Сталь 20 | ||
3 | 10 | Сталь 40 | ||
4 | −10 | Сталь 50 | ||
5 | −20 | Сталь 60 | ||
6 | −15 | Сталь 10 | ||
7 | 10 | Сталь 20 | ||
8 | 30 | Сталь 30 | ||
9 | 5 | Сталь 40 |
План розв’язування задачі
1. Побудувати розрахункову схему.
2. Побудувати епюри внутрішніх силових факторів на кожній ділянці.
3. Визначити небезпечні перерізи послідовно на кожній ділянці.
4. Знайти небезпечні точки в небезпечних перерізах.
5. Визначити напружений стан в небезпечних точках.
6. Користуючись відповідними критеріями міцності, обчислити розрахункові напруження в небезпечних точках і з умови міцності визначити розміри перерізу.
|
|
Розв’язання задачі
Дано (рис. 6.2): , матеріал - Ст3, , , , .
1. Побудуємо епюри (рис. 6.3).
2. Розглянемо перший (вертикальний) стержень (рис. 6.4). Він круглого поперечного перерізу. З розрахунку на міцність отримаємо допустиме значення діаметра круглого стержня.
;
.
Візьмемо .
3. Розглянемо перший (горизонтальний) стержень (рис. 6.4, де у замінити на z, а всі х – на у). Він також круглого поперечного перерізу. Розрахуємо його аналогічно попередньому стержню:
;
.
Візьмемо .
4. Розглянемо другий стержень (рис. 6.5). Він квадратного поперечного перерізу.
;
.
|
.
Візьмемо .
;
;
.
5. Розглянемо третій стержень (рис. 6.6). Він прямокутного поперечного перерізу.
.
Визначимо розміри перерізу без врахування N:
; .
.
Візьмемо , .
Перевіримо точку 1 (див. рис. 6.6):
.
Перевіримо точку 2 (див. рис. 6.6):
;
;
.
Перевіримо точку 3 (див. рис. 6.6):
;
;
.
Задача 7