Требуется:
1) определить главные напряжения и направления главных площадок;
2) найти максимальные касательные напряжения;
3) определить относительные деформации и относительное изменение объема;
4) установить удельную потенциальную энергию деформаций.
Числовые значения для решения задачи 2 принять по табл.2, а расчетную схему – по рис. 2.
Т а б л и ц а 2. Числовые данные к задаче 2.
Номер строки | Номер схемы | sх, МПа | sу, МПа | tху, МПа | Модуль Е, МПа | Коэффициент Пуассона, h |
1 | 0 | 90 | 50 | 10 | 1,0×105 | 0,16 |
2 | 1 | 80 | 60 | 20 | 1,2×105 | 0,18 |
3 | 2 | 70 | 70 | 30 | 1,3×105 | 0,20 |
4 | 3 | 60 | 80 | 40 | 1,4×105 | 0,22 |
5 | 4 | 50 | 90 | 50 | 1,5×105 | 0,24 |
6 | 5 | 40 | 100 | 60 | 1,6×105 | 0,25 |
7 | 6 | 30 | 40 | 70 | 1,7×105 | 0,26 |
8 | 7 | 20 | 30 | 60 | 1,8×105 | 0,27 |
9 | 8 | 100 | 20 | 50 | 1,9×105 | 0,28 |
0 | 9 | 10 | 110 | 40 | 2,0×105 | 0,30 |
ххх | в | б | а | в | б | а |
Рис. 2. Расчетные схемы к задаче 2.
Перед тем как приступить к решению задачи, необходимо изучить раздел «Теория напряженного и деформированного состояний». Решение задачи следует начать с установления знаков исходных напряжений. Правило знаков для этих напряжений принимается следующим: растягивающие нормальные напряжения считаются положительными, сжимающие – отрицательными. Касательные напряжения положительны, если обход контура по их направлению происходит по часовой стрелке, если наоборот – отрицательные.
Примеры решения задачи приведены в [2, с.114…118] и [8, c.44…55].
Задача 3. Дано составное сечение из стальных прокатных профилей по ГОСТ 8509–72, ГОСТ 8510–72, ГОСТ 8239 –72, ГОСТ 8240–72, форма которого приведена на рис. 3.
Требуется:
1) определить координаты центра тяжести;
2) вычислить осевые и центробежный моменты инерции относительно центральных осей;
3) определить положение главных центральных осей и величины главных центральных моментов инерции;
4) найти главные радиусы инерции и построить эллипс инерции.
Числовые значения для решения задачи 3 принять по табл.3, а расчетную схему – по рис. 3.
Т а б л и ц а 3. Числовые данные к задаче 3.
Номер строки | Номер схемы | Двутавр | Швеллер | Уголок равнопо- лочный | Уголок неравно- полочный | Пластина, b x h, см |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
1 | 0 | 24а | 16 | 10 | 10/6,3 | 16х2 |
2 | 1 | 24 | 18а | 11 | 11/7 | 18х2 |
3 | 2 | 22а | 20 | 12.5 | 12.5/8 | 20х2 |
4 | 3 | 20 | 16а | 14 | 16/10 | 16х2 |
5 | 4 | 18а | 18а | 18 | 9/5,6 | 18х2 |
6 | 5 | 20а | 20а | 16 | 14/9 | 20х2 |
7 | 6 | 22 | 24 | 20 | 18/11 | 16х2 |
8 | 7 | 18 | 24а | 25 | 11/7 | 18х2 |
9 | 8 | 27 | 27 | 22 | 16/10 | 20х2 |
0 | 9 | 27а | 22 | 20 | 20/12.5 | 16х2 |
ххх | в | б | а | в | б | а |