Руководство к решению задач по механике материалов и конструкций. Егодуров Г.С - 137 стр.

UptoLike

Рубрика: 

137
31
σ
σ
σ
yeq
k
=
, 1==
yc
yt
y
k
σ
σ
.
Напряженное состояние в опасной точке А (рис.7.3,в):
p
a
pa
h
M
r
r
2400
20
6
6
2
2
2
=
==
σ
; p
a
pa
h
M
t
t
3744
20
5,16
6
2
2
2
=
==
σ
.
Главные напряжения:
p3744
1
=
σ
; p2400
2
=
σ
; 0
3
=
σ
.
Наибольшее эквивалентное напряжение:
p
Aeqeq
3744
,max,
=
=
σ
σ
.
Прогиб пластины при
a
r
= :
=
a
a
drw
3
ϑ
или
=
a
a
drw
3
ϑ
,
=
+=
a
a
dr
a
r
ra
r
ar
D
p
r
c
rcw
3
2
44
2
1
ln4
16
+
+=
a
rr
ara
r
D
p
rc
r
c ln
2
4ln
416
ln
2
2
24
4
2
2
1
+
=
+
a
a
c
aa
c
r
a
a
a
3
ln
2
9
4
4
2
22
1
3
2
2
+
4
9
4
3
ln5,44
3
ln
4
81
16
22
244
44
aa
a
a
a
a
a
a
a
aa
D
p
;
()
D
pa
D
pa
D
pa
a
D
pa
w
444
2
2
93,35,023,1068,025,1098,1401,04985,0 =++=
.
D
pa
aw
4
93,3)( = .
Пример 7.2. Для пластины рис.7.4,а построить эпюры изгибающих моментов,
определить наибольшее эквивалентное напряжение по теории начала текучести Мора, найти
прогиб при r = a. Принять: b = 3a; d = 5a; h = (1/10)a; ky = 1; v = 0,3. Вес жесткого центра
не учитывать.
Решение. Интенсивность изгибающих моментов в радиальном и окружном сечениях:
+=
r
v
dr
d
DM
ii
iri
ϑϑ
;
+=
dr
d
v
r
DM
ii
iti
ϑϑ
,
где
ϑ
- угол поворота нормали, определяемый выражением
∫∫
+=
rr
i
i
i
ii
drdrQr
rDr
c
rc
1
2
1
ϑ
,
здесь
i - номер участка пластины.
Разделим пластину на два участка: участок I (
bra
) и участок II ( drb ).
Для I участка
[
]
∫∫
+= drdrQr
rDr
c
rc
I
I
I
II
1
2
1
ϑ
;
)1(12
2
3
v
Eh
D
I
=
.
                                                                                 σ yt
                                           σ eq = σ 1 − k yσ 3 ,        ky =          = 1.
                                                                                 σ yc
Напряженное состояние в опасной точке А (рис.7.3,в):
              6M r   6 pa 2                                       6M t 6 ⋅1,5 pa 2
          σr = 2 =         2
                             = 2400 p ;                     σt = 2 =           2
                                                                                   = 3744 p .
               h     a                                            h    a 
                                                                       
                     20                                                20 
Главные напряжения:
                             σ 1 = 3744 p ; σ 2 = 2400 p ; σ 3 = 0 .
Наибольшее эквивалентное напряжение:
                                    σ eq ,max = σ eq , A = 3744 p .
Прогиб пластины при r = a :
                                                 a                          3a
                                       w = − ∫ ϑ dr или             w = ∫ ϑ dr ,
                                                3a                          a
                                   
                                  3a
                                            c      p r −a      4   4
                                                                             r 
                            w = ∫ c1r + 2 −                   − 4a 2 r ln  dr =
                                 a 
                                             r 16 D  r                      a 
                              r2                  p  r4                     r2 r
                           = c1     + c 2 ln r −        − a 4 ln r − 4a 2     ln +
                              2                  16 D  4                    2 a
                                                r 2  3a    9a 2 − a 2        3a
                                       + 4a 2        = c1            + c2 ln −
                                                 4a            2              a
                          p  81a 4 − a 4          3a                 3a        9a 2 − a 2 
                    −                   − a 4 ln    − 4a 4 ⋅ 4,5 ln    + 4a 2             ;
                        16 D      4                a                  a            4       
                     pa 2                pa 4          pa 4                                       pa 4
           w = 0,985      ⋅ 4a + 0,401
                              2
                                              ⋅1,098 −      (1,25 − 0,068 − 1,23 + 0,5) = 3,93 .
                      D                   D              D                                         D
                                                                 4
                                                            pa
                                              w(a) = 3,93          .
                                                             D
       Пример 7.2. Для пластины рис.7.4,а построить эпюры изгибающих моментов,
определить наибольшее эквивалентное напряжение по теории начала текучести Мора, найти
прогиб при r = a. Принять: b = 3a; d = 5a; h = (1/10)a; ky = 1; v = 0,3. Вес жесткого центра
не учитывать.
       Решение. Интенсивность изгибающих моментов в радиальном и окружном сечениях:
                                    dϑ        ϑ                        ϑ         dϑ 
                         M ri = Di  i + v i  ;            M ti = Di  i + v i  ,
                                    dr        r                        r         dr 
где ϑ - угол поворота нормали, определяемый выражением
                                                c      1                 
                                                 r Di r ∫r  ∫r
                                   ϑi = c1i r + 2i −          r   Q i dr  dr ,
                                                                          
здесь i - номер участка пластины.
Разделим пластину на два участка: участок I ( a ≤ r ≤ b ) и участок II ( b ≤ r ≤ d ).
Для I участка
                                         c
                             ϑI = c1I r + 2 I −
                                          r
                                                  1
                                                 DI r ∫ ∫
                                                       r  Q [I dr  dr  ;]   D I  =
                                                                                      Eh 3
                                                                                   12(1 − v 2 )
                                                                                                .




                                                           137