1)Определить величину изгибающего момента в точке Г, если F1 = 10 кН; F2 = 15 кН; F3 = 18 кН; m1 =20 кНм; m2 = 30 кНм (схему прикрепил в виде изображения)
2)Из расчета на смятие определить количество заклепок, необходимое для передачи внешней силы. F=180кН, [τср] = 80 МПа, [σсм] = 240 МПа, d= 16 мм, толщина соединяемых деталей S=10 мм.
3)В опасном сечении стального бруса круглого поперечного сечения действуют изгибающий момент 5400 Н×мм и крутящий момент 2000 Н×мм. Проверить прочность бруса по 3 теории прочности, если d=20 мм, [σ] =160 МПа.
Из схемы видно, что момент F1 создает поперечное сечение вокруг точки Г, поэтому его момент можно просто взять равным m1 = 20 кНм.
M2 создается силой F2 и расстоянием d2. Учитывая, что расстояние d2 составляет 5 метров, изгибающий момент M2 можно вычислить следующим образом:
M2 = F2 * d2 = 15 кН * 5 м = 75 кНм.
M3 создается силой F3 и расстоянием d3. Учитывая, что расстояние d3 составляет 3 метра, изгибающий момент M3 можно вычислить следующим образом:
M3 = F3 * d3 = 18 кН * 3 м = 54 кНм.
Теперь мы можем найти общий изгибающий момент в точке Г, просто просуммировав все моменты:
MГ = m1 + M2 + M3 = 20 кНм + 75 кНм + 54 кНм = 149 кНм.
Таким образом, величина изгибающего момента в точке Г составляет 149 кНм.
2) Для расчета количества заклепок, необходимых для передачи внешней силы, мы можем использовать формулу для расчета напряжения смятия (σсм). Формула дана следующим образом:
σсм = F / (n * d * S),
где
F - внешняя сила (180 кН),
n - количество заклепок,
d - диаметр заклепок (16 мм),
S - толщина соединяемых деталей (10 мм).
Мы также имеем ограничение на разрешенное напряжение смятия ([τср]), которое составляет 80 МПа (1 МПа = 1 Н/мм2).
Исходя из этих данных, мы можем переписать формулу для количества заклепок:
n = F / ([τср] * d * S).
Подставляя значения и решая уравнение, получаем:
n = 180 кН / (80 МПа * 16 мм * 10 мм) = 180000 Н / (80000000 Н/мм2 * мм * мм) = 0.001125.
Таким образом, нам понадобится около 0.001125, что округляется до 2 заклепок для передачи внешней силы.
3) Для проверки прочности бруса по 3 теории прочности мы можем использовать формулу:
τ = (M / J) * R,
где
τ - касательное напряжение,
M - изгибающий момент,
J - момент инерции поперечного сечения,
R - радиус сечения.
Для круглого поперечного сечения момент инерции J и радиус сечения R вычисляются следующим образом:
J = (π * d^4) / 32,
R = d / 2,
где
d - диаметр сечения.
Подставляя значения и решая уравнение, получаем:
J = (π * (20 мм)^4) / 32 = (π * 160000 мм^4) / 32 = 50265.48 мм^4,
R = 20 мм / 2 = 10 мм.
В данном вопросе требуется проверить прочность бруса по 3 теории прочности, искать [σ] (нормальное напряжение) и сравнивать его с допустимым напряжением [σср] (160 МПа).
Для 1 теории прочности (равномерное напряжение), можно использовать следующую формулу:
σ = (M * R) / J.
Подставляя значения и решая уравнение, получаем:
σ = (5400 Нмм * 10 мм) / 50265.48 мм^4 = 1073.6 Н/мм^2.
Сравнивая полученное значение напряжения с допустимым напряжением [σср] (160 MПа), видим, что σ < [σср], что означает, что брус удовлетворяет требованиям прочности по 1 теории.
Для 2 теории прочности (носитель), можно использовать следующую формулу:
τ = (M * R) / J.
Подставляя значения и решая уравнение, получаем:
τ = (2000 Нмм * 10 мм) / 50265.48 мм^4 = 398.4 Н/мм^2.
Сравнивая полученное значение касательного напряжения с допустимым касательным напряжением [τср] (необходимо значение для конкретного материала), мы можем сделать вывод о прочности бруса по 2 теории.
Для 3 теории прочности (энергия деформации), можно использовать следующую формулу:
σ = M * S / I.
Подставляя значения и решая уравнение, получаем:
σ = 5400 Нмм * 10 мм / (3.14 * (10 мм)^3 / 32) = 5145.6 Н/мм^2.
Сравнивая полученное значение напряжения с допустимым напряжением [σср] (160 MПа), видим, что σ > [σср], что означает, что брус не удовлетворяет требованиям прочности по 3 теории.
Таким образом, брус удовлетворяет требованиям прочности по 1 и 2 теориям прочности, но не удовлетворяет требованиям по 3 теории прочности.
稼了得2悉2主到訪視察知2會悉心臟結病了得出售貨運氣373山47區7區83747374477474詀6466單7沒人7山3峼4爟7卦走