УРАЛЬСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
Инженерный факультет
Кафедра ТМ и РМ
Кузьмина О.Л.
Сопротивление материалов
Методические указания к выполнению и индивидуальные задания по домашним расчётно-графическим работам.
Екатеринбург-2009
УДК 539 3/8 (076)
Настоящее учебно-методическое пособие предназначено для студентов очного и заочного обучения по специальности:
110301 «Механизация сельского хозяйства».
110303«Механизация переработки сельскохозяйственной продукции».
110304 «Технология обслуживания и ремонт машин в АПК».
Пособие разработано профессором кафедры ТМ и РМ Корщиковым В.Д. с участием старшего преподавателя Кузьминой О.Л. (главы 6 и 7).
Рецензенты: зав. кафедрой «Графика и детали машин», Нагорских В.С. и профессор этой кафедры Комиссаров А.П.
Одобрено и рекомендовано к изданию методической комиссией инженерного факультета УрГСХА (протокол № от г.).
В пособии изложены кратко основные требования к оформлению, цели и задачи выполняемых студентами домашних расчётно-графических работ по курсу «Сопротивление материалов», теоретические основы, примеры решения типовых задач по основным темам курса и варианты индивидуальных заданий.
г.Екатеринбург, УрГСХА, 2009 г., стр. ______, рис. 75, табл. 6, приложений 6.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ.. 3
1. Общие требования к оформлению домашних расчётно–графических работ. 3
2. РАСТЯЖЕНИЕ (СЖАТИЕ) ПРЯМОГО БРУСА - ЗАДАНИЕ №1. 3
2.1. Примеры решения задач. 3
2.2. Варианты домашних заданий. 3
3. Геометрические характеристики плоских сечений – задание № 2. 3
3.1. Пример решения задачи. 3
3.2. Варианты домашних заданий. 3
4. Кручение бруса и прямой изгиб балок – задание № 3. 3
4.1. ПРИМЕРЫРЕШЕНИЯ ЗАДАЧ. 3
4.2. ВАРИАНТЫДОМАШНИХ ЗАДАНИЙ.. 3
5. Сложное сопротивление – задание № 4. 3
5.1. Примеры решения задач. 3
5.2. Варианты домашних заданий. 3
6. Расчет рамных конструкций – Задание № 5. 3
6.1 Пример расчета рамы. 3
6.2. Варианты домашних заданий. 3
7. Устойчивость сжатых стержней – задание №6. 3
7.1. Примеры решения задач. 3
7.2 Варианты домашних заданий. 3
Литература: 3
Приложения. 3
ВВЕДЕНИЕ
СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ - основополагающая (базовая дисциплина инженерной подготовки будущего специалиста любой выше указанной специальности. Несомненно, что уровнем освоения студентами данной учебной дисциплины будет в значительной мере определяться вся дальнейшая профессиональная подготовка инженера-механика. Вместе с тем, изучение курса "Сопротивление материалов" у многих студентов вызывает определённые затруднения.
С целью закрепления и углубления теоретических знаний, получаемых студентами из лекционных и лабораторно-практических занятиях, привитию студентам навыков самостоятельного решения конкретных инженерных задач расчёта на прочность, жёсткость и устойчивость типовых элементов сельскохозяйственных машин и оборудования и других конструкций, каждый студент должен выполнить в течении учебного года 6 домашних расчётно – графических работ (ДРГР) как правило, в каждой работе предусматривается
решение от двух до четырех задач различной сложности.
Опыт преподавания данной дисциплины показывает, что на выполнение одной расчетно-графической работы студенты расходуют от 4 до 12 и белее часов, включая время на ее оформление. Для получения наибольшей пользы от процесса выполнения домашнего задания при разумных затратах времени советуем студентам придерживаться следующих рекомендаций:
Ø безусловно лучше всего начинать решение задач домашнего задания сразу, без задержки, после завершения изучения соответствующих тем на лекциях и практических занятиях;
Ø поскольку значительной части студентов это не всегда удается, они отодвигают начало выполнения задания от рекомендуемых преподавателями сроков то естественно, им потребуется дополнительное время на восстановление всего материала, необходимого для проведения всех расчетных работ по конкретному домашнему заданию;
Ø внимательно изучить условия задачи, заданную расчётную схему или составить свою, если необходимо, продумать возможный способ решения задачи и приступить к его реализации.
Общий план решения любой задачи расчета элементов конструкции или машин на прочность включает обычно следующие этапы:
Ø определение внутренних сил с помощью метода сечения. Если это не удаётся сразу сделать, то заданная схема является статически неопределимой. Для расчета такой системы нужно, отбросив мысленно линии связи и заменив их действие силами, составить необходимое число дополнительных уравнений перемещений (деформаций): рассматривая возможный характер деформации системы
Ø построить (при необходимости} эпюры распределения внутренних сил по длине бруса (стержня). По эпюрам определить положение опасного сечения, в котором действуют максимальные внутренние усилия;
Ø зная максимальные значения усилий а опасном сечении, определить величину действующих напряжений по известным зависимостям;
Ø проанализировав распределение напряжений по опасному сечению, установить опасные точки, в котором действуют максимальные расчетные напряжения;
Ø для оценки прочности рассчитываемого элемента конструкции нужно сравнить это расчетное напряжение с допускаемым напряжением.
Аналогичным образом проводится расчёт различных элементов машин и конструкций на жёсткость и устойчивость.
Общие требования к оформлению домашних расчётно–графических работ.
Основные требования, предъявляемые к исполнению домашних расчётно–графических работ (заданий) состоят в следующем:
1.1. Домашнее задание выполняется строго в соответствии со своим вариантом, который выдаётся преподавателем каждому студенту. Возможные изменения в задании могут быть сделаны только преподавателем.
1.2. Для написания работы следует применять обычные чернила или пасту любого цвета (кроме красного) и стандартные (210х297 мм) листы писчей бумаги, сброшюрованные в тетрадь с плотными корочками из чертежной бумаги. Образец титульного листа показан на следующей
странице. Все листы задания должны быть пронумерованы, иметь слева
поле 10 – 15 мм для подшивки, а справа поле 25-30 мм, на которое
выносятся результата отдельных пунктов расчета, это же поле используется преподавателем для замечаний.
1.3 Рисунки (расчетные схемы, эпюры внутренних усилий, диаграммы перемещений, вспомогательные эскизы, графики и т.д) вычерчиваются от руки с соблюдением правил ЕСКД мягким черным карандашом.
Допускается применение разноцветных - шариковых ручек или фломастеров.
1.4 Текст пишется на одной стороне листа писчей бумаги, на обратной стороне допускается приводить только исправления решения задач в соответствующем месте расчета.
1.5 В начале записывается номер задачи, исходные данные, заданная или принятая расчетная схема с буквенно-числовым обозначением, всех размеров, внешние нагрузок с обязательным указанием их размерностей в единой системе –СИ.
1.6 Само решение задачи нужно сопровождать краткими, последовательными, без сокращений слов, пояснениями и рисунками, достаточно обоснованными и доказанными. Лучше вести решение задачи по пунктам, сначала в общем виде (аналитически) до тех пор, пока это не будет вызывать излишних усложнений, затем приводить численный расчет.
1.7 Все виды расчетов нужно вести с использованием микрокалькуляторов с точностью, достаточной допускаемой правилами приближенных вычислений. По ходу решения задачи следует анализировать получаемые числовые значения определяемых величин, т.е оценивать их правдоподобность, иначе в итоге можно получить абсурдный результат.
1.8. В целом работа должна быть оформлена чётко, разборчиво, аккуратно и грамотно, по возможности с использованием ПЭВМ.
1.9 Работы, оформленные без соблюдения вышеизложенных указаний, преподавателем не проверяются и к защите не допускаются.
Министерство сельского хозяйства и продовольствия РФ.
Уральская государственная сельскохозяйственная академия
Инженерный факультет
Кафедра ТМ и РМ
Домашнее задание №….