Консольный ступенчатый стержень квадратного поперечного сечения нагружен сосредоточенными силами. Дано: l1=1,6l; l2=1,6l; l3=1l; F1=2,9P; F2=1,5P; F3=2,8P. Параметр длины l=30см. Сечения стержня — квадратные на всех участках, размеры сечений: a1 =24мм, a2=11мм, a3=16мм. Материал — сталь с σт =300МПа; [nт]=1,7.

Определить допускаемое значение параметра нагрузки Р (в кН) из расчета на прочность.

Добрый день! Давайте рассмотрим пошаговое решение данной задачи.

1. Вначале найдем допускаемое напряжение материала стержня:

σдоп = σт / [nт] = 300 МПа / 1,7 = 176,47 МПа, где σт - предел прочности материала, а [nт] - коэффициент запаса прочности.

2. Найдем сечения стержня на каждом участке:

A1 = a1^2 = (24 мм)^2 = 576 мм^2
A2 = a2^2 = (11 мм)^2 = 121 мм^2
A3 = a3^2 = (16 мм)^2 = 256 мм^2

3. Найдем моменты сил на каждом участке:

M1 = F1 * l1 = 2,9P * 1,6l = 2,9P * 1,6 * 30 см
M2 = F2 * l2 = 1,5P * 1,6l = 1,5P * 1,6 * 30 см
M3 = F3 * l3 = 2,8P * 1l = 2,8P * 30 см

4. Найдем максимальные нормальные напряжения на каждом участке:

σ1 = M1 / A1
σ2 = M2 / A2
σ3 = M3 / A3

5. Рассмотрим участок с максимальным напряжением, чтобы найти допускаемую силу:

В данной задаче наибольшее напряжение будет на участке 1, так как σ1 >= σ2 и σ1 >= σ3.

Для участка 1: σ1 = M1 / A1 = 2,9P * 1,6 * 30 см / 576 мм^2

6. Подставим значение допускаемого напряжения и найдем допускаемую силу P:

P = (σдоп * A1) / (2,9 * 1,6 * 30 см)

7. Переведем полученное значение силы в килоньютоны (кН):

P(кН) = P(Н) / 1000

Таким образом, вычисляя все эти значения, мы узнаем допускаемое значение параметра нагрузки Р из расчета на прочность.