Курсовая работа. по дисциплине. Динамика и прочность машин. Расчеты на прочность элементов конструкций. теплотехнического оборудования. Джинаридзе Н.Н.. Студент. Руководитель. Работа допущена к защите». Москва, 2020

МИНОБРНАУКИ РОССИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ»

Кафедра

Робототехники, мехатроники, динамики и прочности машин

Курсовая работа

по дисциплине

Динамика и прочность машин

Расчеты на прочность элементов конструкций

теплотехнического оборудования

Джинаридзе Н.Н.

Студент

ФП-05-18

группа подпись фамилия и инициалы

Мишенков Г.В

Руководитель

фамилия и инициалы

«Работа допущена к защите»

Дата

Подпись

Москва, 2020

Здачи № 1–4

Для заданных стержневых систем, находящихся под воздействием нагрузок P, q и m, требуется: 1. Используя уравнения статики, определить опорные реакции. 2. Построить эпюры внутренних силовых факторов.

Задача № 5

Определить из расчета на прочность площади поперечных сечений стержней и установить по размерам ГОСТ размеры сечений, типы которых указаны на чертеже. Вычислить в процентах недогрузку (перегрузку) каждого из стержней. Материал стержней — сталь марки Ст. 3, [σ] = 160 МПа

Задача № 6

1. Определить из расчета стержней на прочность допускаемое значение силы P приложенной к брусу AB. Материал стержней — сталь марки Ст. 3, напряжение текучести σт = 240 МПа, нормативный коэффициент запаса прочности [n] = 1,5. Брус AB считать недеформируемым. 2. Определить усилия и напряжения в стержнях, если отмеченный на схеме стержень нагрет на ΔT. Принять модуль Юнга E = 200 ГПа, температурный коэффициент расширения материала α = 12∙10-6 1/град. 3. Вычислить напряжения, возникающие в поперечных сечениях стержней при совместном действии силы P, равной ее допускаемому значению, и температурном воздействии. 4. Вычислить в процентах недогрузку (перегрузку) системы, обусловленную изменением температурного режима.

Задача № 7

1. Определить монтажные напряжения после сборки системы. Материал — сталь, Е = 200 ГПа. 2. Определить напряжения в собранной стержневой системе при изменении температуры в стержнях, указанных на схеме. Принять α = 1,2 ∙ 10-5 1/град. 3. Определить суммарные напряжения и сделать вывод о прочности системы.

Задача № 8

Для стального ступенчатого стержня кругового поперечного сечения требуется: 1. Построить эпюру крутящих моментов Mz, максимальных касательных напряжений τ, относительных углов закручивания θ по длине стержня. 2. Из расчета на прочность и жесткость определить допускаемое значение момента m. 3. Построить эпюру углов закручивания по длине стержня. 4. Построить эпюру касательных напряжений τ для опасного сечения

Задача № 9

1. Для заданного поперечного сечения определить положение центра тяжести и вычислить главные центральные моменты инерции. 2. Используя схему и решение задачи №1, выбрать рациональное с точки зрения прочности расположение поперечного сечения и определить фактический коэффициент запаса прочности. Принять σт = 240 МПа. Если имеет место перегрузка, указать во сколько раз должна быть уменьшена нагрузка, действующая на балку, с тем, чтобы соблюдалось условие прочности n > [n]. Принять нормативный коэффициент запаса прочности [n] = 1,6. 3. С помощью интеграла Максвелла-Мора и формулы Симпсона определить линейное или угловое перемещение в выбранном сечении

Задача № 10

1. Из расчетов на прочность по допускаемым напряжениям изгиба подобрать номер прокатного сечения рамы, приведенной на схеме задачи № 3. Для подобранного сечения построить эпюру нормальных напряжений. 2. Для заданной рамы определить перемещение сечения k, используя интеграл Максвелла-Мора.

Задача № 11

Стержневая система нагружена пространственной системой сил. 1. Построить эпюры продольной силы Nz, изгибающих моментов Mx и Му через параметр внешней силы Р. 2. Для опасного сечения построить эпюры нормальных напряжений. 3. Записать уравнение нейтральной линии. Построить нейтральную линию и суммарную эпюру нормальных напряжений. Определить допускаемое значение силы Р.

Задача № 12

Для участка трубопровода, приведенного на схеме задачи № 4, определить допускаемое значение диаметра поперечного сечения. Воспользоваться критерием текучести Сен-Венана. Принять [σ] = 200 МПа, с = d0/d = 0,8.

Задача № 13

Для изображенного на схеме промежуточного вала редуктора требуется: 1. Определить приложенные к валу нагрузки и составить расчетную схему нагружения вала. 2. Построить эпюры изгибающих и крутящих моментов. 3. Задаться значением нормативного коэффициента запаса прочности из интервала [n] = 2÷6, величина которого косвенно учитывает циклическое изменение нормальных напряжений при вращении вала. По заданному критерию прочности рассчитать диаметр вала

Задача № 15

Тонкостенный резервуар с толщиной стенок h находится под давлением жидкости плотностью ρ и давлением газа р0. 1. Используя безмоментную теорию для оболочек вращения, построить эпюры меридиональных и окружных напряжений. 2. Изобразить элемент, вырезанный в опасной точке. По заданному критерию прочности определить толщину стенки резервуара. 3. Сопоставить результаты расчета с расчетом по соответствующим формулам ГОСТ 14249-89 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность»: