ФГБОУ ВПО
«Воронежский государственный технический университет»
Кафедра графики, конструирования и информационных технологий в промышленном дизайне
Методические указания
к выполнению
самостоятельных работ
по дисциплине «Теория конструирования сложных пространственных форм»
для студентов направления 09.03.02
«Информационные системы и технологии»
профиля «Информационные технологии в дизайне»
всех форм обучения
Воронеж 2015
Составители: канд. техн. наук Е.А. Балаганская,
ст. преп. Е.К. Лахина
УДК 744/038
Методические указания к выполнению самостоятельных работ по дисциплине «Теория конструирования сложных пространственных форм» для студентов направления 09.03.02 «Информационные системы и технологии» (профиль «Информационные технологии в дизайне») всех форм обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Е.А. Балаганская, Е.К. Лахина. Воронеж, 2015. 19 с.
В методических указаниях даны рекомендации по выполнению самостоятельной работы.
Предназначены для студентов второго и третьего курсов.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2007 содержатся в файле «МУ ТКСПФ самост.doxc».
Рецензент: ООО «Консалтинг Солюшинз
Технолоджис» (г. Воронеж) (директор по
САПР и комплексным решениям
Д.Ю. Левин).
Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А.В. Кузовкин
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
ФГБОУ ВПО
«Воронежский государственный
технический университет», 2015
Введение
Самостоятельная работа студента проводится для приобретения навыков решения типовых задач и закрепления полученных знаний по изучаемой дисциплине «Теория конструирования сложных пространственных форм»
В данных методических указаниях представлены типовые задачи, позволяющие провести прочностной анализ элементов реальных конструкций. Дано подробное решение нескольких типовых задач и предложено решить подобные.
Решение задач
Предлагается самостоятельно разобрать решение типовые задачи на конструирование сложных форм. Затем решить подобную задачу. Задачи подобраны для закрепления следующих тем: статически определимые системы, пространственные конструкции, сложное напряженное состояние, сдвиг, кручение стержней некруглого сечения.
Тема 1. Статически определимые системы Задача 1
Поршень цилиндра паровой машины имеет диаметр 40 см, а шток поршня – диаметр 5,6 см. давление пара равно 10 ат (1ат=1 кг/см2). Найти наибольшее напряжение в штоке и соответствующее изменение его длины во время одного хода машины. Длина штока равна 75 см, материал штока – сталь.
Решение
Обозначим: диаметр цилиндра D(= 40 см), диаметр штока d (= 5,6 см), длину штока l = 75 см), давление пара q (= 10 ат = 10 кг/см2), модуль упругости E ( = 2*106 кг/см2).
Рабочая площадь поршня равна
Усилие в штоке составит
Площадь сечения штока равна
Напряжение в штоке получится следующим:
,
а удлинение штока будет равно
