Розрахунок на міцність статично невизначеного стержня

Послідовність розрахунку:

1.1 Запустити на ПЕОМ систему АРМ Beam (Пуск àПрограми à АРМ WinMachine 2009 à АРМ Beam).

1.2 Задати одиниці виміру на метри: виконати команду Установки à Единицы… та вказати у відповідному вікні Миллиметры.

1.3 Задати крок сітки: виконати команду Установки à Сетка…і ввести крок сітки 10 мм.

1.4 Задати крок курсору: виконати команду Установки à Шаг курсора… і ввести крок курсору 10 мм.

1.5 Задати масштаб: виконати команду Установки àМасштаб… і встановити масштаб 1 до 5.

1.6 Задати матеріал: виконати команду Матеріал…, потім з бази даних вибрати сталь

Ст. 10.

1.7 Задати сегмент: виконати команду Задать à Сегмент, потім одним щиглем миші задати початкову точку стержня, відвівши мишку задати кінцеву точку (довжина сегменту 1000 мм).

1.8 У вікні, що з’явиться задати переріз стержня. Після натиснення кнопки Задать сечение з'явиться нове вікно, де потрібно встановити аналогічно підпунктам 1.3.3 та 1.3.4 одиниці вимірювання – миллиметри, крок сітки – 10 м, крок курсору – 1 м і масштаб – 1 до 1.

1.9 Побудувати лінію, які утворює контур поперечного перерізу.

Виконати команду Построение à Отрезокà Свободные концы (будуємо поперечний переріз прямокутник)

1.10 Задати зовнішній контур:

Виконати команду Контур à Внутренний, після чого вказати прямокутник;

1.11 Вийти у вікно задавання параметрів балки, виконавши команду Файл à Ок. Якщо перетин був заданий правильно, то можна, проглянути його параметри, виконавши команду Параметры сечения.

1.12 Задати опори: виконати команду Задать à Опоры, потім, відстежуючи координату х в лівому верхньому кутку, встановити на розрахунковій схемі стержня дві опори (с обох кінців стержня).

1.13 Задати сили, розподілене навантаження:

а) виконати команду Задать à Осевая сила, відстежуючи координату х аналогічно підпункту 1.3.12, вказати розташування точки прикладення сили (вказуємо її значення в вікні що з’явилося Р = -20000 Н);

б) виконати команду Задать à Распределенная нагрузка, одним щиглем миші в точці встановити початкову точку розподіленого навантаження, потім, перемістивши мишу вправо, поставити кінцеву точку і заповнюємо поля вікна що з'явилося(встановлюємо навантаження q = -20 Н/мм на відстань від 0 мм до 300 мм, навантаження q = 40 Н/мм на відстань від 300 мм до 1000 мм).

В результаті на екрані виводиться балка із закріпленнями та силовими факторами.

Рисунок 1.2 Ескіз розрахункової навантаженої балки і поперечного перерізу

Проводимо розрахунок і вводимо дані у вигляді графіків.

Рисунок 1.3 Рисунок згинального моменту у вертикальній площині

Рисунок 1.4 Графік поперечних сил у вертикальній площині

Рисунок 1.5 Графік поперечних сил у вертикальній площині

Рисунок 1.6 Графік переміщень у вертикальній площині

Рисунок 1.7 графік переміщень в осьовому напрямі

Риснок 1.8 Графік осьових сил

Розраховуємо реакції в опорах, тобто в шарнірно нерухомих:

Рисунок 1.10 Реакції в опорах балки

Рисунок 1.11 – Карта напружень

Висновок: за допомогою АМР WinBeam розрахували балку з заданим навантаженням і параметрами на міцність, вивели графіки осьової сили, еквівалентного напруження, згинаючого моменту та кута у вертикальній площині, переміщення в цій же площині, а також переміщення в осьовому. Тобто за цими показниками можна казати про витривалість нашої балки на розтяг-стискі при крученні. Визначили реакції в опорах.