ЮУТУ, техническая механика (расчетно-графическая работа)

Расчетно-графическая работа состоит из двух частей:

- первая часть заключается в решении контрольных задач по разделу «Техническая механика»;

- вторая часть состоит в письменном ответе на теоретический вопрос по разделу «Механика грунтов», в зависимости от варианта. Данная часть работы должна быть выполнена объемом не менее 5 печатных листов.

Задания в контрольной работе составлены в двадцати вариантах, выбор варианта зависит от начальной буквы фамилии студента.

Таблица соотношений начальной буквы фамилии студента и варианта контрольного задания

При выполнении работы следует руководствоваться следующими требованиями:

1. Работу необходимо выполнять и представлять в срок, установленный графиком представления работ.

2. Работа должна выполняться в той последовательности, в которой указаны номера задач.

3. Перед решением необходимо полностью привести условия задач.

Затем необходимо составить расчетную схему в соответствии со своим вариантом, где следует указать действительные значения сил, моментов, длин участков.

Внимание: Задачи, в которых будут указаны силы и моменты в виде F₁, F₂, F₃, M₁, M₂ и т.п. не будут приниматься к рассмотрению.

4. Решение задач следует сопровождать необходимыми графиками, формулами, развернутыми расчетами, краткими пояснениями. Задачи, в которых даны только ответы без расчетов, будут считаться нерешенными.

При использовании формул следует применять общепринятую символику и объяснять смысл символов. Если в основной формуле показатель в свою очередь является результатом последующего расчета необходимо привести и формулу его расчета.

Вычисление необходимо производить с точностью до 0,01.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

I. Техническая механика

Задача 1: Плоское напряженное состояние

Исследовать плоское напряженное состояние (рис.11). Данные к задаче приведены в таблице 1.

План решения задачи:

1) найти главные напряжения и направления главных площадок;

2) вычислить максимальные касательные напряжения;

3) определить относительные деформации;

4) найти относительное изменение объема;

5) найти удельную потенциальную энергию деформаций.

Таблица 1

Схемы к задаче 1

Рисунок 11

Задача 2: Расчет на прочность при кручении с изгибом

Вал круглого поперечного сечения должен передавать мощность N (кВт) при частоте вращения w(с^-1). Из расчета на прочность определить допускаемый диаметр вала d.

Исходные данные: [s] = 180 МПа, натяжение ремня в ветвях T = 2t.

Остальные данные взять из таблицы 2, размеры заданы в мм, углы – в градусах.

Рисунок 12

Таблица 2

Задача 3: Расчет на прочность при косом изгибе

Для консольного стержня прямоугольного поперечного сечения (рис. 13), нагруженного сосредоточенными силами, из расчета на прочность по наибольшим нормальным напряжениям определить допускаемое значение параметра нагрузки P. Исходные данные: [s] = 360 МПа. Остальные данные взять из таблицы 3.

Рисунок 13

Таблица 3

Задача 4: Определение перемещений в упругих системах

Для балки прямоугольного сечения, показанной на рисунке 14, требуется

1) построить эпюры внутренних силовых факторов;

2) из условия прочности определить допускаемое значение параметра нагрузки P,

3) определить прогиб в точке А;

4) определить угол поворота сечения в точке Б.

Принять: размеры сечения балки – ширина b, высота h; l = 0,1 м, коэффициент запаса n = 2,0, остальные данные взять из таблицы

Рисунок 14

Таблица 4

Задача 5: Динамическое действие нагрузок

Произвести расчет балки при ударном действии груза весом P (рис.15). Материал балки – сталь, [s] = 210 МПа. Данные к задаче приведены в таблице 5

План решения задачи:

1) определить максимальное нормальное напряжение в балке при статическом действии веса P;

2) определить прогиб балки в точке приложения веса P от статического его действия;

3) вычислить динамический коэффициент;

4) вычислить максимальное нормальное напряжение от динамического действия веса P и сделать заключение о прочности балки;

5) вычислить прогиб от динамического действия веса P в точке его приложения.

Таблица 5

Рисунок 15

II. Механика грунтов

Темы рефератов:

1. Взаимодействие грунтов с ограждающими конструкциями (давление покоя, активное и пассивное давление).

2. Влияние подземных вод на строительные свойства грунтов и на фундаменты.

3. Влияние физических и механических характеристик на строительные свойства грунтов.

4. Геологическое строение оснований. Форма и размеры геологических тел в основании сооружений. Определение напряжений в массивах грунтов, служащих основанием или средой для сооружения.

5. Грунты. Деформация грунтов и осадка фундаментов.

6. Деформируемость грунтов. Водопроницаемость грунтов. Прочность грунтов.

7. Закон уплотнения, сжимаемость грунта. Компрессионная зависимость, компрессионные испытания. Коэффициент сжимаемости, модуль деформации грунта.

8. Коррозионные свойства грунтов и методы их определения.

9. Подпорные стенки. Разрушение подпорных стен. Меры по предупреждению разрушения подпорных стен.

10. Природа грунтов и показатели физико-механических свойств. Напряжения в грунтах от действия внешних сил. Разновидность песчаных грунтов по степени водонасыщения.

11. Происхождение грунтов и их составные части. Физико-механические свойства грунтов.

12. Грунты. Их физико-механические свойства и показатели.

13. Прочность и устойчивость грунтовых массивов. Давление грунтов на ограждения.

14. Строительная классификация грунтов по физическим свойствам.

15. Строительные свойства грунтов. Основные закономерности механики грунтов.

16. Условия работы грунтов в массиве. Основные законы и свойства, механические характеристики.

17. Устойчивость откосов и склонов. Мероприятия потповышению устойчивочти откосов и склонов.

18. Физические свойства грунтов. Основные физико-механические свойства мерзлых грунтов.

19. Физические характеристики и классификация грунтов, строение оснований. Основные физические характеристики грунтов. Связи физических и механических характеристик грунтов.

20. Характеристики физических свойств грунтов. Механические свойства грунтов.