Постановка задачі. На брус, форма перерізу якого задана в таблиці 6.30, діє навантаження згідно однієї із схем (таблиця 6.29)

На брус, форма перерізу якого задана в таблиці 6.30, діє навантаження згідно однієї із схем (таблиця 6.29).

Відомі: прикладене навантаження – сила (або рівномірно розподілене навантаження ); – довжина бруса (віддаль між опорами); – координата прикладання сили ; – допустиме навантаження при згині для матеріалу бруса.

Скласти графічний алгоритм і програму алгоритмічною мовою з використанням підпрограми для вибору оптимальних розмірів поперечного перерізу бруса, а також його площі , використовуючи вхідні масиви розмірів відповідних до заданого варіанту (таблиця 6.31) поперечних перерізів. Розміри поперечних перерізів вибрати у відповідності зі вказаними стандартами і виходячи з заданого допустимого напруження при згині за формулою:

,

(6.167)

де – потрібний момент опору в перерізі бруса.

Формула визначення приведена в таблиці 6.29. Розрахункове значення моменту опору в перерізі бруса розраховується за формулами із таблиці 6.30. Порівнюючи значення моментів і , знаходять оптимальні розміри перерізу бруса, вивівши на друк текст “Оптимальні розміри бруса” і їх значення. Для оптимального перерізу балки порахувати площу перерізу , момент інерції , а також програмно визначити згинаючий момент і згин бруса по всій довжині через кожних 50–100 мм. Визначити максимальне значення згину , порівняти його з визначеним за формулою в таблиці 6.29. Результати надрукувати та записати у файл. Якщо із заданого масиву потрібні розміри не будуть знайдені, передбачити вивід на друк тексту “РОЗМІРИ НЕ ВИБРАНІ”. Для вибраного брусу розрахувати напруження при згині в небезпечному перерізі (при рівномірно розподіленому навантаженні) або в місці дії сили за формулою (6.164), змінюючи через 1 мм.

Ті ж самі обчислення виконати у пакеті MathCAD. У документі MathCADа побудувати графік залежності згину бруса від довжини.

Рисунок 6.4 – Поперечний переріз бруса.

Таблиця 6.29 – Схеми брусів і розрахункові залежності для визначення згинаючого моменту.

Вид бруса	Схема	Розрахункові залежності
Консольний брус	З зосередженим навантаженням		, , , , , .
З рівномірно розподіленим навантаженням		, , , , , .
l Двоопірний брус	З зосередженим навантаженням		, , , .
З рівномірно розподіленим навантаженням		, , , , , .

Таблиця 6.30 - Параметри перерізів брусів

Форма поперечного перерізу	Площа попереч ного перерізу, А	Момент інерції, І	Момент опору, Z	Параметр	Основні розміри
1. Круг					7 8 9 10 11 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 55 60 70 80 90 100 110 125 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 240 250 260 270
2. Кільце					25 28 32 38 42 45 50     20 23 27 33 37 49 45     50 54 57 60 68 70 76   40 44 47 50 58 60 66
’ 3. Квадрат					6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 38 40 42 45 46 48 50 52 55 58 60 63 65 70 75 80 85
4. Квадрат поставлений на ребро					6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 32 34 35 36 38 40 42 45 46 48 50 52 55 58 60 63 65 70 75 80 85
5.Пустотілий квадрат					10 15 20 25 30 35 40   8 12 17 21 24 29 32   45 50 60 70 80 100   35 40 52 62 72 88
6. Пустотілий квадрат поставлений на ребро					10 15 20 25 30 35 40     8 12 17 21 24 29 32   45 50 60 70 80 100   35 40 52 62 72 88

Продовження таблиці 3.20

7. Прямокутник					40 1610 12 16 20 25 10 30 5 4 14 24 10   25 18 20 25 40 16 50 14 12 30
8. Трикутник					7.5 8 9 10 11 12 13 15 18 21 24 27
x 9. Правильний шестикутник					8 10 12 14 15 16 20 25 26 28 30 32 34 40 48 50 52 55 60
10. Шестикутник поставлений на ребро					8 10 12 14 15 16 20 25 26 28 30 32 34 40 48 50 52 55 60
B 11. Двотавр					100 120 140 160   7.2 7.3 7.5 7.8   55 64 73 81 180 200   8.1 8.3 8.4 8.6 90 100 110

Продовження таблиці 6.30

12. Двотавр повернутий					100 120 140 160 7.2 7.3 7.5 7.8 55 64 73 81 180 180 200 200 8.1 8.3 8.4 8.6 90 100 110 110

Таблиця 6.31 – Вхідні дані.

№варі­анту	Схема	Переріз	Сила p, Н	Інтен-сивність рівно-мірно розпо-діленого наван-таження W,Н/мм^2	Довжи­на l, мм	Ко-ор-ди­на-та a, мм	Допус-тиме напру-ження da, H/мм^2	Модуль пружності і матеріа-лу балки , H/мм^2

Задача № 6.22 Тема: Розрахунок згину бруса

Дата добавления: 2015-08-31