Тексты заданий

3.1 Стержневые системы (задачи 1.1.1 …1.8.3)

Механические характеристики материала брать из таблицы 1 по указанию преподавателя.

Таблица 1 Механические характеристики материала

№ п/п	Е, МПа	μ	σТ, МПа	σВ, МПа	σ-1, МПа	σ0, МПа	Nб, цикл	m	К1С, КН/м3/2
	2,2·105	0,32					7·107		4·107
	2,0·105	0,30					2·107		13·107
	2,0·105	0,35					5·107		7·107
	1,9·105	0,29					1·107		6·107
	2,1·105	0,34					1·107		8·107
	2,0·105	0,33					5·106		10·107
	2,0·105	0,28					7·106		5·107
	7,2·104	0,33					4·106		4·107
	7,8·105	0,34					1·106		3·107
	8,2·105	0,30					6·105		2·107

Определить запасы прочности при статическом нагружении:

1. по первой группе предельных состояний:

1.1 для фермы по прочности и устойчивости,

1.2 для сварной конструкции по прочности.

2. по разрушающей нагрузке:

2.1 для фермы из хрупкого материала,

2.2 для фермы из пластичного материала,

2.3 для сварной конструкции из хрупкого материала.

В задаче 1.1 критическую продольную силу в каждом стержне определять по формуле Эйлера для шарнирного закрепления, .

В задаче 2.2 пренебречь упрочнением. За запас прочности принять такое n, при котором нагрузка дает .

Варианты конструкций

Таблица 2

Сечение, Корд. узлов	Задача
Вариант	Вариант	Вариант	Вариант
Сеч.	3х5	4,0	№5	3х6	6,0	№6,5	4х5	5,0	№8	3х5	4,0	№5
X1	-100	-150	-100	-100	-150	-100
Y1
X2	-100	-150	-100	-100	-150	-100
Y2
X3
Y3										-200	-200	-200
X4
Y4
X5
Y5										-200	-200	-200
Рx
Py	-100	-200	-150				-100	-100	-200
Сечение, Корд. узлов	Задача
Вариант	Вариант	Вариант	Вариант
Сеч.	3х5	4,0	№5	3х6	6,0	№6,5	4х5	5,0	№8	3х5	4,0	№5
X1
Y1
X2
Y2				-200	-200	-200
X3
Y3
X4
Y4				-200	-250	-150
X5
Y5
Рx					-150
Py	-100	-200	-150				-100	-200	-150	-100	-200

Примечание: Размеры в см, силы в кН, сечения: прямоугольник, круг, швеллер

3.2 Сосуды и резервуары (задачи 2.1.1 … 2.8.3)

Варианты конструкций

Определить запас прочности сосуда или резервуара из расчета на ограниченную выносливость по допускаемым напряжениям

· Параметры цикла нагружения, требуемый ресурс, давление в сосуде и размеры конструкции приведены в таблице 3.

· Собственный вес материала не учитывать.

· Удельный вес жидкости в резервуаре принять 0,9 т/м³.

· Концентрацию напряжений в местах сопряжений не учитывать.

Таблица 3

Размеры, параметры нагружения	Задача
Вариант	Вариант	Вариант	Вариант
R
t1		1,5				1,8		2,2		2,5
t2	1,5					2,5
t3	-	-	-	-	-	-
k	-	-	-		2,5
Р, МПа	-1÷2	0÷0,2	0÷2	-1÷	-1÷	0÷3	0÷0,2	0÷0,2	-1÷	0÷0,2	0÷0,3	-1÷1
N
T
Размеры, параметры нагружения	Задача
Вариант	Вариант	Вариант	Вариант
R м
t1	1,5	1,5			2,5	1,8	1,2	1.6	0,8	1,5		1,2
t2	-	-	-	1,5	1,8	1,4	1,2	1.6		1,5		1,2
t3	-	-	-							-	-	-
h1	-	-	-
h2	-	-	-
h3	-	-	-				-	-	-	-	-	-
k	-	-	-	-	-	-	0,5	0,6	0,3	0,4	0,7	0,5
h3	-	-	-	1,5			-	-	-	-	-	-
Р, кН				-	-	-	-	-	-	-	-	-
H (м)	1÷	2÷	6÷	6÷	0÷	4÷	5÷	0÷	0÷	0÷	0÷	0÷
n, цикл. в сутки
T, лет

Примечание: Неуказанные размеры в см.

3.3 Валы и диски (задачи 3.1.1 … 3.8.3)

Варианты конструкций

Определить:

1. допустимую скорость вращения вала по второй группе предельных состояний и из расчета на неограниченную выносливость по методу допускаемых напряжений,

2. допустимый размер дефекта (трещины) по третьей группе предельных состояний.

· Размеры конструкции в таблице, место контроля размеров трещины приведены на чертежах.

· Предельную скорость вращения вала рассчитывать как минимальную из условия возникновения резонанса и расчета диска на прочность.

· Нормативный запас прочности принять равным 2.

· Критические коэффициенты интенсивности напряжений брать из таблицы 4 механических характеристик материала по указанию преподавателя.

Таблица 4

Размеры,

Задача

Вариант

Вариант

Вариант

Вариант

D1

D2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

d1

d2

l1

l2

a1

a2

t1

t2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Размеры

Задача

Вариант

Вариант

Вариант

Вариант

D1

D2

-

-

-

d1

d2

l1

l2

a1

a2

t1

t2

-

-

-

Примечание: Размеры в см.

3.4 Круглые пластины (задачи 4.1.1 … 4.8.3)

Варианты конструкции

Определить допустимое давление (силу) из расчета пластины на неограниченную выносливость по допускаемым напряжениям.

· Параметры цикла нагружения () и размеры конструкции приведены в таблице.

· Собственный вес не учитывать.

· Концентрацию напряжений в местах сопряжений не учитывать.

· Значение силы принять равным .

· Механические характеристики материала брать из таблицы 5 по указанию преподавателя.

Таблица 5

Размеры, параметры нагружения	Задача
Вариант	Вариант	Вариант	Вариант
R
d	-	-	-				-	-	-
t1	0,3	0,5	0,4	0,3	0,5	0,4	0,3	0,5	0,4	0,3	0,5	0,4
k	0,3	0,5	0,4	0,3	0,5	0,4	0,3	0,5	0,4	0,3	0,5	0,4
r		0,5	0,3	0,1	0,5	0,3	0,2	0,5	0,3	0,4	0,5	0,3
с				0,5	0,8		-	-	-	-	-	-
Размеры, параметры нагружения	Задача
Вариант	Вариант	Вариант	Вариант
R
d	-	-	-				-	-	-
t1	0,3	0,5	0,4	0,3	0,5	0,4	0,3	0,5	0,4	0,3	0,5	0,4
k	0,3	0,5	0,4	0,3	0,5	0,4	0,3	0,5	0,4	0,3	0,5	0,4
r	0,2	0,5	0,3		0,5	0,3	0,6	0,5	0,3	0,8	0,5	0,3
с				-	-	-		0,5	0,8	-	-	-

Примечание: Размеры в см; силы в кН; давление в МПа.