Графическое изображение расчетной схемы

 

В данной части курсовой работы рассмотрен шпангоут с круговой осевой линией нагруженный тремя радиальными силами ( ), двумя касательными силами ( ) и двумя изгибающими моментами ( ) (рисунок 2.1). Значения нагрузок приведены в таблице 2.1.

Pt1

H1

H2

Pn3

Pn2

Pt2

Pn1

Рисунок 2.1 – Схема нагружения шпангоута

 

Таблица 2.1 - Исходные данные

Номер сечения	1	2	3	4	5
, градусы	25	50	100	220	320
,		25	-30
,	20			-35	30
,	\			10	7,5

 

Радиус шпангоута

Расстояние между шпангоутом

Толщина обшивки

Коэффициент безопасности

 

Материал шпангоута Д16АТ имеет следующие характеристики:

2.2  Определения с помощью ЭВМ закона изменения погонной касательной силы , изгибающего момента , перерезывающей силы   и продольной силы . Эпюры , ,  и

 

Для расчёта ,  и  необходимо рассчитать нагрузки с учётом коэффициента безопасности . Расчетные значения усилий вычисляются по следующей формуле:

 

Где     - расчетные значения усилий;

- номер нагрузки.

 

Для заданного шпангоута имеем:

 

В соответствии со схемой нагружения шпангоута (Рисунок 2.1) и полученными значениями расчётных нагрузок на ЭВМ вычисляются значения , .

Расчёт проводится с помощью программы ring.exe. Результаты расчётов приведены в таблице 2.2. Распечатка результатов программы представлена в приложении 3.

                       

 

Таблица 2.2

Угол, град	М, кН*м	N, kH	Q, kH	qt, kH/м	Угол, град	М, кН*м	N, kH	Q, kH	qt, kH/м
0	-2	8,735	1,59	-57,25	180	1,533	-1,214	-5,53	6,087
5	-1,786	14,54	2,605	-56,72	185	0,898	-12,46	-6,601	9,992
10	1,438	20	4,1	-54,4	190	0,149	-13,06	-7,71	13,37
15	-0,9	25,17	6,097	-50,64	195	0,71	-13,89	-8,88	16,12
20	-0,14	29.56	8,491	-45	200	1,715	-14,86	-10,14	18,24
25	0,88	7,05	11,23	-37,82	205	2,846	-15,91	-11,48	19,76
30	2,096	9,56	11,96	-29,18	210	4,123	-16,98	-12,92	20,79
35	3,39	11,03	12,87	-19,42	215	5,555	-18	-14,44	21,45
40	4,79	11,35	13,85	-8,92	220	5,849	26,56	-16,06	21,84
45	6,296	10,47	14,81	1,857	225	4,287	25,57	-13,78	22,04
50	7,892	8,392	-16,85	12,39	230	2,959	24,36	-11,6	22,05
55	6,165	8,014	-16,13	22,13	235	1,854	22,98	-9,53	21,86
60	4,511	6,62	-15,48	30,57	240	0,958	21,46	-7,593	21,4
65	2,917	4,381	-15	37,25	245	0,258	19,84	-5,79	20,61
70	1,362	1,517	-14,74	41,83	250	0,2597	18,17	-4,132	19,46
75	-0,1795	-1,719	-14,75	44,12	255	0,61	16,50	-2,619	17,93
80	-1,737	-5,058	-15,04	44,04	260	0,8132	14,89	-1,25	16,03
85	-3,34	-8,231	-15,62	41,7	265	0,878	13,38	0,0168	13,82
90	-5,018	-10,99	-16,47	37,34	270	0,8211	12	1,09	11,31
95	-6,796	-13,11	-17,52	-31,31	275	0,654	10,83	2,085	8,567
100	-8,693	-14,44	20,27	24,10	280	0,3877	9,866	2,987	5,606
105	-6,643	-18,26	18,84	16,23	285	0,031	9,145	3,814	2,46
110	-4,758	-21,11	17,11	8,250	290	0,4094	8,692	4,591	-0,853
115	-3,066	-22,99	15,18	0,6744	295	0,9295	8,529	5,340	-4,340
120	-1,584	-23,93	13,12	-6,063	300	1,528	8,676	6,088	-8,022
125	-0,319	-24,05	11,03	-11,63	305	2,206	9,154	6,864	-11,95
130	0,7264	-23,47	8,948	-15,80	310	2,967	9,989	7,697	-16,17
135	1,558	-22,36	6,945	-18,45	315	3,821	11,21	8,618	-20,73
140	2,185	-20,87	5,057	-19,58	320	4,973	-26,17	9,66	-25,62
145	2,622	-19,19	3,308	-19,26	325	4,078	-23,96	7,472	-30,79
150	2,883	-17,47	1,709	-17,62	330	3,400	-21,02	-5,504	-36,08
155	2,985	-15,84	0,2566	-14,88	335	2,915	-17,37	3,823	-41,31
160	2,942	-14,43	-1,062	-11,30	340	2,588	-13,06	2,491	-46,20
165	2,766	-13,31	-2,271	-7,141	345	2,379	-8,165	1,561	-50,51
170	2,469	-12,55	-3,396	-2,691	350	2,245	-2,799	1,079	-53,94
175	2,057	-12,16	-4,472	1,795	355	2,136	2,892	1,082	-56,26

 

В таблице 2.2 для сечений  представлены значения внутренних силовых факторов, соответствующие подходы к этим сечениям со стороны углов  больших , т.е. даны значения  (здесь под  понимается любая из величин  и ).

1. По таблице 2.2 для сечения  имеем:

.

На эпюре  будет скачок на величину

Что касается нормальной  силы , и изгибающего момента то M они при  непрерывны.

 

2. Для сечения  имеем:

.

На эпюре  будет скачок на величину .

Изгибающий момент  и  нормальная сила при  непрерывны.

 

3. Для сечения  имеем:

.

На эпюре  будет скачок на величину .

Изгибающий момент  и нормальная сила при  непрерывны.

 

4. Для сечения  имеем:

.

На эпюре  будет скачок на величину

На эпюре М будет скачок на величину

Перерезывающая    сила  при  непрерывна.

 

5. Для сечения  имеем:

.

 На эпюре  будет скачок на величину

На эпюре  будет скачок на величину .

Нормальная сила при  непрерывна.

 

       На рисунке 2.2  представлены графики распределения усилий , ,  и  вдоль осевой линии шпангоута.

 

Рисунок 2.2 - Графики распределения усилий , ,  и

 

Эпюры , ,  и , представлены на рисунках 2.3 – .2.6.

 

 

Рисунок 2.3

 

 

 

Рисунок 2.4 - Эпюра

 

Рисунок 2.5 - Эпюра

 

 

 

Рисунок 2.6  - Эпюра