1. Главная
  2. Библиотека
  3. Сопротивление материалов
  4. Круглая пластина с круглым вырезом по центру или без, н...
Решение задачи на тему

Круглая пластина с круглым вырезом по центру или без, на которую действует поперечная осесимметричная нагрузка. Материал пластины сталь (E=200 ГПа, коэффициент Пауссона=0,3).Радиусы отверстия 0, Радиус пластины 4. Характер опирания пластины по внешнему

  • Сопротивление материалов
  • #Анализ напряжённо-деформированного состояния
  • #Конструкционная прочность и расчёт на прочность
Круглая пластина с круглым вырезом по центру или без, на которую действует поперечная осесимметричная нагрузка. Материал пластины сталь (E=200 ГПа, коэффициент Пауссона=0,3).Радиусы отверстия 0, Радиус пластины 4. Характер опирания пластины по внешнему

Условие:

Круглая пластина с круглым вырезом по центру или без, на которую действует поперечная осесимметричная нагрузка. Материал пластины сталь (E=200 ГПа, коэффициент Пауссона=0,3).Радиусы отверстия 0, Радиус пластины 4. Характер опирания пластины по внешнему периметру шарнир. Характер зависимости распределенной нагрузки от радиуса q=10 (p-R0)
Определить:

0) Эпюру распределенной нагрузки
1) Эпюру прогибов пластины
2) Эпюры всех изгибающих моментов
3) эпюру поперечного усилия
Максимальные значения нормальных радиального и трансверсального напряжений

Решение:

Для решения данной задачи, давайте разберем ее по шагам.

Шаг 0: Эпюра распределенной наг...

Распределенная нагрузка задана как q=10(pR0q = 10 (p - R0 - радиус, который в данном случае равен 4. Таким образом, распределенная нагрузка будет равна:

q=10(p4) q = 10 (p - 4)

Для определения эпюры распределенной нагрузки, нужно учесть, что она будет линейно изменяться от 0 до максимального значения в зависимости от радиуса. Максимальное значение нагрузки будет достигнуто на краю пластины (при R=4R = 4).

Для нахождения прогибов пластины можно использовать уравнение изгиба для круговых пластин. Для круговой пластины с шарнирным опиранием на краю, прогиб ww можно определить по формуле:

w=qR464D(1r2R2) w = \frac{q R^4}{64 D} \left(1 - \frac{r^2}{R^2}\right)

где D=Eh312(1ν2)D = \frac{E h^3}{12(1 - \nu^2)} - жесткость пластины, hh - толщина пластины, EE - модуль Юнга, ν\nu - коэффициент Пуассона.

Изгибающий момент MM можно определить по формуле:

M=qR22(1r2R2) M = \frac{q R^2}{2} \left(1 - \frac{r^2}{R^2}\right)

где rr - расстояние от центра до точки, в которой мы определяем момент.

Поперечное усилие VV можно определить по формуле:

V=qR22 V = \frac{q R^2}{2}

Нормальные напряжения можно определить по формуле:

σr=MIr \sigma_r = \frac{M}{I} \cdot r

где II - момент инерции пластины, который для круговой пластины равен:

I=πR44 I = \frac{\pi R^4}{4}

Трансверсальные напряжения можно определить по формуле:

σt=VA \sigma_t = \frac{V}{A}

где AA - площадь поперечного сечения.

  1. Эпюра распределенной нагрузки будет линейной от 0 до максимального значения на краю пластины.
  2. Эпюра прогибов будет иметь максимальное значение в центре пластины и уменьшаться к краям.
  3. Эпюры изгибающих моментов и поперечного усилия будут также иметь характерные формы, зависящие от распределенной нагрузки.
  4. Максимальные значения нормальных и трансверсальных напряжений можно будет вычислить, подставив значения в соответствующие формулы.

Для окончательных расчетов необходимо подставить конкретные значения, такие как толщина пластины и другие параметры.

Выбери предмет