Набережные Челны
По сопротивлению материалов
для студентов заочной формы обучения
Методические указания и контрольные задания по сопротивлению материалов для студентов заочной формы обучения. Составители: Ф.С.Хайруллин, К.Н. Банцарев, И.Н. Акимкина. -Набережные Челны: КамПИ,2002.
Методические указания по выполнению контрольных работ по сопротивлению материалов для студентов заочного обучения машиностроительных и строительных специальностей.
Приведены контрольные задания, решения типовых задач.
Рецензент: кандидат технических наук, доцент Р.Г. Хакимов.
Печатается по решению методического совета строительного факультета КамПИ от 13 июня 2002 года..
УКАЗАНИЯ О ПОРЯДКЕ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ.
Прежде чем приступать к решению контрольных заданий необходимо изучить соответствующие разделы курса [1] и разобрать решения типовых задач.
Задания выбираются в соответствии с выданным студенту вариантом и шифром. По номеру варианту выбирается расчетная схема. В качестве номера варианта (Вар.) служит последняя цифра номера зачетной книжки, а в качестве шифра последние четыре цифры. По номеру шифра выбираются данные. Для этого над шифром необходимо расположить первые четыре буквы русского алфавита, например,
АБВГ
шифр - 2753.
Из каждого столбца таблицы, обозначенной сверху определенной буквой (например, Б), надо взять ту строку, номер которой совпадает с цифрой, стоящей под этой буквой (цифра 7). Работы, выполненные с нарушением этих правил, не засчитываются.
Контрольные работы следует выполнять на листах формата А4. В заголовке контрольной работы должны быть написаны: номер контрольной работы, название дисциплины, фамилия, имя и отчество студента (полностью), название факультета и специальности, номера зачетной книжки, варианта и шифра.
Перед решением задачи надо выписать полностью ее условие с числовыми данными, сделать аккуратный эскиз в масштабе. Решение должно сопровождаться краткими пояснениями, чертежами и формулами, необходимыми для расчетов. Надо избегать многословных пояснений и пересказа учебника. Необходимо указывать размерности всех величин и подчеркивать окончательные результаты. Расчеты производить до двух или трех значащих цифр в соответствии с необходимой точностью. На каждой странице необходимо оставлять поля в 5 см для замечаний преподавателя.
Литература
1. Хайруллин Ф.С. Рабочая программа и методические указания по курсу сопротивление материалов для студентов заочной формы обучения. – Наб.Челны: КамПИ, 1997. – 19 с.
ЗАДАЧА 1
Стальной ступенчатый стержень (приложение рис. 1) находится под действием продольной силы F и собственного веса ( g = 78 кН/м3). Требуется:
1) построить эпюры продольных усилий и напряжений;
2) определить опасное сечение и произвести проверочный расчет стержня, если sadm = 160 МПа;
3) определить абсолютное удлинение стержня
(Е = 2×105 МПа). Данные взять из таблицы 1.
ТАБЛИЦА 1
№ строки | F, кН | А, см2 | ℓ1 | ℓ2 | ℓ3 |
м | |||||
В | А | Б | Г | А | |
2.1 | 3.0 | 1.1 | |||
2.2 | 2.9 | 1.2 | |||
2.3 | 2.8 | 1.3 | |||
2.4 | 2.7 | 1.4 | |||
2.5 | 2.6 | 1.5 | |||
2.6 | 2.5 | 1.6 | |||
2.7 | 2.4 | 1.7 | |||
2.8 | 2.3 | 1.8 | |||
2.9 | 2.2 | 1.9 | |||
3.0 | 2.1 | 2.0 |
ЗАДАЧА 2
Для заданного вала (приложение рис. 2) требуется:
1) построить эпюру крутящих моментов;
2) определить диаметр вала из расчета на прочность (tadm = 100 МПа) и округлить его до ближайшего значения: 30, 35, 40, …, 100 мм;
3) построить эпюры углов закручивания φ и относительного угла закручивания q (G = 8×104 МПа);
4) проверить выполнение условия жесткости, если относительный угол закручивания qadm = 6° на 1 метр длины.
Данные в таблице 2.
ТАБЛИЦА 2
№ строки | М1 | М2 | М3 | М4 | ℓ1 | ℓ2 | ℓ3 | ℓ4 |
кН×м | м | |||||||
Б | А | Г | В | Б | А | Г | В | |
1.1 | 5.0 | 1.0 | 2.0 | 1.0 | 1.1 | 2.8 | 2.0 | |
1.2 | 4.5 | 1.2 | 1.9 | 1.2 | 1.2 | 2.6 | 1.9 | |
1.3 | 4.0 | 1.4 | 1.8 | 1.4 | 1.3 | 2.4 | 1.8 | |
1.4 | 3.5 | 1.6 | 1.7 | 1.6 | 1.4 | 2.2 | 1.7 | |
1.5 | 3.0 | 1.8 | 1.6 | 1.8 | 1.5 | 2.0 | 1.6 | |
1.6 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 2.0 | 1.6 | 1.8 | 1.5 | |
1.7 | 2.0 | 2.2 | 1.4 | 2.2 | 1.7 | 1.6 | 1.4 | |
1.8 | 1.5 | 2.4 | 1.3 | 2.4 | 1.8 | 1.4 | 1.3 | |
1.9 | 1.0 | 2.6 | 1.2 | 2.6 | 1.9 | 1.2 | 1.2 | |
2.0 | 0.5 | 2.8 | 1.1 | 2.8 | 2.0 | 1.0 | 1.1 |
ЗАДАЧА 3
Для заданной балки (приложение рис. 3) требуется:
1) построить эпюры поперечных сил Qz и изгибающих моментов Мy;
2) подобрать деревянную балку (sadm = 8 МПа; tadm = 4 МПа):
а) круглого поперечного сечения;
б) прямоугольного поперечного сечения при заданном соотношении h/b.
Данные взять из таблицы 3.
ТАБЛИЦА 3
№ строки | F, кН | M, кН×м | q, кН/м | h/b | A | b | с |
м | |||||||
Б | А | Г | В | А | В | Г | |
1.2 | 0.4 | 3.0 | 0.6 | ||||
1.4 | 0.6 | 2.8 | 0.4 | ||||
1.6 | 0.8 | 2.6 | 2.4 | ||||
1.8 | 1.0 | 2.4 | 2.6 | ||||
2.0 | 1.2 | 2.2 | 2.0 | ||||
2.2 | 1.4 | 2.0 | 2.2 | ||||
2.4 | 1.6 | 1.8 | 1.6 | ||||
2.6 | 1.8 | 1.6 | 1.8 | ||||
2.8 | 2.0 | 1.4 | 1.2 | ||||
3.0 | 2.2 | 1.2 | 1.4 |