Для плоской системы сил, изображенной на рисунке 4.1, требуется:
1 определить степень статической неопределимости системы, считая брус АВС абсолютно жестким;
2 составить уравнения равновесия;
3 составить уравнения совместности деформаций, установив геометри-ческую зависимость между продольными деформациями ∆ℓ1 и ∆ℓ2 отдельных стержней 1 и 2;
4 выразить деформации ∆ℓ1 и ∆ℓ2 через усилия N1 и N2 по закону Гука;
5 подставить деформации, определенные в п.4, в уравнения статики;
6 решить уравнения статики совместно с уравнениями совместности де-
формаций, полученными в п.5, выразив предельные усилия в стержнях системы N1 и N2 через приложенную силу Р;
7 выполнить энергетическую проверку правильности определения уси-лий в стержнях, сравнив работу силы Р на перемещениях ∆ℓ i и потенциальную энергию упругой деформации U всех стержней, входящих в систему;
8 найти напряжения во всех стержнях системы (σ1 и σ2);
9 из условия прочности наиболее нагруженного стержня определить до-пускаемую нагрузку [ P ], приняв допускаемое напряжение [ σ ]=160 МПа;
10 приравняв напряжения во всех стержнях системы к пределу текучести σТ =240МПа,определить усилия в каждом стержне,подставить полученные
значения в уравнение статики и определить предельную грузоподъемность сис-темы РТпред и допускаемую нагрузку [ РТ ], если коэффициент запаса прочности nT =1,5.
11 сравнить допускаемую нагрузку, определенную по методу допускае-мых напряжений [ P ] с нагрузкой, рассчитанной по методу разрушающих нагру-зок [ РТ ];
12 сделать вывод.
Содержание отчета и его форма
Отчет о выполнении лабораторной работы должен содержать следующие разделы:
o название работы;
o цель и содержание работы;
расчетную схему (рисунок 4.1);
o схему деформации конструкции с подробным описанием характера деформации;
o вычисления по определению всех промежуточных величин по пунктам 1 – 11 с указанием размерности;
o выводы с указанием, какой из изученных методов расчета дает бо-лее экономичное решение и почему.
Рисунок 4.1 – Расчетная схема
Вопросы для защиты работы
1. Какое напряжение называется допускаемым, как определяют допус-каемые напряжения для пластичных и хрупких материалов?
2. Что называется коэффициентом запаса прочности?
3. Каковы могут быть численные значения коэффициента запаса прочности?
4. Сформулируйте условие прочности, запишите условие прочности при растяжении (сжатии).
5. Какие виды расчетов можно производить по условию прочности?
6. Какие системы (конструкции) называются статически неопределимыми?
7. Что называется уравнением совместности деформаций?
8. Каков порядок решения статически неопределимых задач?
9. В чем заключается метод расчета по допускаемым напряжениям?
10. В чем заключается метод расчета по разрушающим нагрузкам?
11. Как определить предельную грузоподъемность системы?
12. По заданию преподавателя раскрыть статическую неопределимость двух- или трехстержневой системы.
