Tugevusõpetus Kodutöö I (0)

Tallinna Tehnikaülikool - Materjaliteadus - Materjalitehnika

5 VÄGA HEA

Kodutöö nr 1 õppeaines TUGEVUSÕPETUS ( MES0240 )
Variant
Töö nimetus
A
B
Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele
Üliõpilane
Üliõpilaskood
Esitamise kuupäev
Õppejõud
Tarind, mis koosneb kahest komponendist , terastrossist 7x7 ja männipuit-ümarvardast, on koormatud vertikaalse koormusega F, mis mõjub komponente ühendavale liigendile.
Arvutada puitvarda optimaalne läbimõõt d jakoormuse F suurim lubatav väärtus lähtudes komponentide omavahelisest asendist ja komponentide tugevusomadustest (valmistamise tolerantse, pingekontsentratsiooni ja puitvarda võimalikku nõtket arvestamata).
Trossi nimiläbimõõt on 8 mm, elastsusmoodul E = 117 GPa ja piirjõud FLim = 40,8 kN, männipuidu (niiskusesisaldus 15 %) tugevus pikikiudu tõmbel ja survel on vastavalt σu,Tõmme = 80 MPa ja σu,Surve = 40 MPa. Tugevusvaruteguri nõutav väärtus [S] = 6.
Vajalikud etapid:

Joonestada valitud mõõtkavas varrastarindi skeem (vastavalt väärtustele A ja B);

Avaldada trossi ja puitvarda sisejõud funktsioonidena koormusest F;

Koostada komponentide tugevustingimused ja arvutada puitvarda optimaalne läbimõõt d täissentimeetrites (lähtudes nõudest, et mõlema komponendi varutegurid oleksid ligikaudu võrdsed);

Arvutada tarindile koormuse F suurim lubatav väärtus täiskilonjuutonites;

Arvutada komponentide varutegurite väärtused ja kontrollida komponetide tugevust;

Arvutada trossi ristlõike nimipindala ning trossi pikkuse muutus;

Formuleerida ülesande vastus.
Puitvarda pöördenurk vastavalt üliõpilaskoodi viimasele numbrile A
Varrastarindi mõõtmed vastavalt üliõpilaskoodi eelviimasele numbrile B
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
H, m
3
3,5
2,9
3,2
4
5
6
3,8
4,4
4,8
L, m
1
1,6
1,4
1,2
1,8
2
1,4
1,2
1,6
1,8

Sisukord

1. Ülesande püstitus 4
2. Varrastarindi skeem joonmõõtkavas 5
5
3. Trossi ja puitvarda sisejõud ja funktsioonid 6
4. Tugevusarvutused ja tugevustingimused 10
4.1 Terastrossi tugevustingimus 10
4.2 Terastrossi koormuse “F” suurim lubatud väärtus 10
4.3 Puitvarda tugevustingimus 10
4.4 Puitvarda ohutu koormus F, mis sõltub varda läbimõõdust 10
4.5 Puitvarda optimaalne läbimõõt 10
4.5.1 Terastrossi tõeline tugevusvarutegur 10
4.5.2 Trossi diameeter , kui terastrossi varutegur on ligikaudu võrdne puitvarda omaga , ning koormusena kasutan samuti terastrossi koormust 11
4.6 Puitvarda koormuse “F” suurim lubatud väärtus, kui d = 2 cm 11
4.7 Tarindile lubatav suurim koormus F 11
5. Tugevuskontroll 12
5.1 Puitvarda tugevustegur 12
6. Trossi nimipindala ja pikkuse muutus 13
7. Järeldus 14

1. Ülesande püstitus

Ülesandeks oli valida vastavalt martriklinumbrile ülesande variant. Minul ja sellel tööl on A-7 B-0. Järgmiseks tuleb joonestada etteantud skeemile ja tabelile vastav joonis. Lisaks tuleb avaldada puitvarda ja trossi sisejõud funktsioonidena koormusest “F”. Koostada on vaja ka puitvarda ning trossi tugevustingimused, leida puitvarda läbimõõt täissentimeetrites ning arvutada lubatav koormus “F” täiskilonjuutonites. Lõpuks tuleb arvutusi kontrollida kasutades varutegurit ning koostada järeldus.
Etteantud algandmed :
H = 4,8 m = 4800 mm
L = 1,8 m = 1800 mm
T = 6,1 m = 6050 mm
Trossi läbimõõt Ø= 10 mm ning nimiläbimõõt 8 mm
Trossi piirjõud Flim= 40,8 kN = 40800 N
Puitvarda tugevus pikikiudi tõmbel σ u, Tõmme = 80 MPa
Puitvarda tugevus pikikiudi survel σu, Surve = 40 MPa
Tugevusvaruteguri nõutav väärtus [S] = 6

2. Varrastarindi skeem joonmõõtkavas

Joonis: 1.1 Tervik

3. Trossi ja puitvarda sisejõud ja funktsioonid

Joonis: 1.2 Lõige 1
Joonis: 1.3 Lõige 2
Nt – terastrossi pikijõud ehk tõmbejõud
Np – puitvarda pikijõud ehk survejõud
Joonis: 1.4 Nurgad
Sisejõudude avaldamiseks peab lahendama trigonomeetrilised küsimused. Nurkade automaatseks arvutamiseks kasutan programmi SolidWorks 2017 Student edition . Nurgad on välja toodud joonisel 1.4.
Valides y telje risti puitvardaga ja x telje piki puitvarda telge saame, et
Nurk F-i ja y-telje vahel on 45° ning F-i ja x-telje vahel on 45°.
Nurk Np ja x-telje vahel on 0° ning Np ja y- telje vahel on 90°.
Nurk Nt ja x-telje vahel on 21° ning Nt ja y-telje vahel on 69°.
Sisejõud koormuse F funktsioonidena tulenevad järgmiselt:
Tasakaalutingimus:
Avaldan puitvarda ja trossi sisejõud koormuse F kaudu:

4. Tugevusarvutused ja tugevustingimused

4.1 Terastrossi tugevustingimus

4.2 Terastrossi koormuse “F” suurim lubatud väärtus

Terastrossile peaks koormus ohutu olema, kui
Täiskilonjuutonites:

4.3 Puitvarda tugevustingimus

Np – puitvarda pikijõud ehk survejõud

4.4 Puitvarda ohutu koormus F, mis sõltub varda läbimõõdust

4.5 Puitvarda optimaalne läbimõõt

4.5.1 Terastrossi tõeline tugevusvarutegur

St – trossi tegelik varutegur
Sp – puitvarda tegelik varutegur

4.5.2 Trossi diameeter, kui terastrossi varutegur on ligikaudu võrdne puitvarda omaga, ning koormusena kasutan samuti terastrossi koormust

4.6 Puitvarda koormuse “F” suurim lubatud väärtus, kui d = 2 cm

4.7 Tarindile lubatav suurim koormus F

Täiskilinjuutonites on

5. Tugevuskontroll

Arvutan varutegurid, kui

5.1 Puitvarda tugevustegur

Tugevusvaruteguri tingimus on täidetud, ehk terastrossi tugevus on tagatud ning tarindi tugevus on tagatud.

6. Trossi nimipindala ja pikkuse muutus

Trossi nimiläbimõõt on 8 mm.
Trossi nimipindala on
Trossi pikkuse muutuse saab leida valemiga , kus E on elastsusmoodul, T trossi pikkus, F trossile mõjuv jõud ning At trossi nimipindala.

7. Järeldus

Puitvarda optimaalne läbimõõt on 1 cm, tarindile suurim lubatav rakendatav jõud on 1 kN.
Trossi ristlõikepindalaks on 50,26 mm2 ning trossi pikkuse muutuseks on 1,03 mm.
Arvutuste kohaselt on tarind ohutu, sest mõlemad varutegurid osutusid piisavalt suureks.

.DOCX Laadi alla originaalfail 14 lk · .docx · 138 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 14 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2018-10-16 Kuupäev, millal dokument üles laeti

138 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

VihanNeZ Õppematerjali autor

Tugevusõpetuse esimene kodutöö hinne 5.

Varrastarind tugevusanalüüs pike Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele tugevusõpetus kodutöö

Sarnased õppematerjalid

docx

Tugevusõpetus I kodutöö

Sisukord Hindamistabel Lahendi Sisu Illustratsioonid Tähiste Korrektsus Kokku (täidab õigsus selgitused seletused õppejõud) ........................................................................................................................... 1 ........................................................................................................................... 1 1. Ülesande püstitus........................................................................................... 2 2. Trossi ja puitvarda sisejõud funktsioonidena koormusest F............................5 3. Komponentide tugevustingimused ja puitvarda optimaalne läbimõõt d.........7 3.1. Terastrossi tugevustingimus ja terastrossi koormuse F suurim lubatud väärtus............................................................................................................ 7 3.2. Puitvarda tugevustingimus ja puitvardale ohutu ko

Tugevusõpetus

pdf

Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele MES0240 KT1

Kodutöö nr 1 õppeaines TUGEVUSÕPETUS (MES0240) Variant Töö nimetus A B Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele 7 2 Üliõpilane Üliõpilaskood Esitamise kuupäev Õppejõud Franz Mathias Ints 193527EANB 07.10.2020 Priit Põdra Tarind, mis koosneb kahest komponendist, terastrossist 7x7 ja männipuit-ümarvardast, on koormatud vertikaalse koormusega F, mis mõjub komponente ühendavale liigendile. Arvutada puitvarda optimaalne läbimõõt d jakoormuse F suurim lubatav väärtus lähtudes komponentide omavahelisest asendist ja komponentide tugevusomadustest (valmistamise tolerantse, pingekontsentratsiooni ja puitvarda võimalikku nõtket arvestamata). Trossi nimiläbimõõt on 8 mm

Tugevusõpetus

docx

Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele

Kodutöö nr 1 õppeaines TUGEVUSÕPETUS (MES0240) Variant Töö nimetus A B Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele Üliõpilane Üliõpilaskood Esitamise kuupäev Õppejõud Tarind, mis koosneb kahest komponendist, terastrossist 7x7 ja männipuit-ümarvardast, on koormatud vertikaalse koormusega F, mis mõjub komponente ühendavale liigendile. Arvutada puitvarda optimaalne läbimõõt d jakoormuse F suurim lubatav väärtus lähtudes komponentide omavahelisest asendist ja komponentide tugevusomadustest (valmistamise tolerantse, pingekontsentratsiooni ja puitvarda võimalikku nõtket arvestamata). Trossi nimiläbimõõt on 8 mm, elastsusmoodul E = 117 GPa ja piirjõud FLim = 40,8 kN, männipuidu (niiskusesisaldus 15 %) tugevus pikikiudu tõmbel ja survel on

Tugevusõpetus i

pdf

MES0240 KT1

Kodutöö nr 1 õppeaines TUGEVUS ÕP ETUS (MES0240) Variant Töö nimetus A B Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele 6 0 Üliõpilane Üliõpilaskood Esitamise kuupäev Õppejõud Tarind, mis koosneb kahest komponendist, terastrossist 7x7 ja männipuit-ümarvardast, on koormatud vertikaalse koormusega F, mis mõjub komponente ühendavale liigendile. Arvutada puitvarda optimaalne läbimõõt d jakoormuse F suurim lubatav väärtus lähtudes komponentide omavahelisest asendist ja komponentide tugevusomadustest (valmistamise tolerantse, pingekontsentratsiooni ja puitvarda võimalikku nõtket arvestamata) . Trossi nimiläbimõõt on 8

Tugevus

docx

Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele

Kodutöö nr 1 õppeaines TUGEVUSÕPETUS (MES0240) Variant Töö nimetus A B Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele 8 2 Üliõpilane Üliõpilaskood Esitamise kuupäev Õppejõud Priit Põdra Tarind, mis koosneb kahest komponendist, terastrossist 7x7 ja männipuit-ümarvardast, on koormatud vertikaalse koormusega F, mis mõjub komponente ühendavale liigendile. Arvutada puitvarda optimaalne läbimõõt d jakoormuse F suurim lubatav väärtus lähtudes komponentide omavahelisest asendist ja komponentide tugevusomadustest (valmistamise tolerantse, pingekontsentratsiooni ja puitvarda võimalikku nõtket arvestamata). Trossi nimiläbimõõ

Tugevusõpetus

docx

Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele

Mehhanosüsteemide komponentide õppetool Kodutöö nr 1 õppeaines TUGEVUSÕPETUS I (MHE0011) Variant Töö nimetus A B Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele 3 5 Üliõpilane Üliõpilaskood Esitamise kuupäev Õppejõud

Tugevusõpetus i

docx

Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele

1. Varrastarindi skeem valitud mõõtkavas. Mõõtkavas 1:20 Arvutada puitvarda optimaalne läbimõõt d ja koormuse F suurim lubatav väärtus. 2. Avaldada trossi ja puitvarda sisejõud funktsioonidena koormusest F. LÕIGE Nt - terastrossi pikijõud, see on tõmbejõud. Np puitvarda pikijõud, see on survejõud. Teen parema joonis nurkade leidmiseks. Nurk F-i ja y-telje vahel on 45o, ning x-telje vahel on samuti 45o. Nurk Np ja x-telje vahel on 0o, ning y-telje vahel on 90o. Nurk Nt ja x-telje vahel on 7o, ning y-telje vahel on 83o (joonisel on see nurk valesti). Tasakaalutingimus. Avaldan trossi ja puitvarda sisejõud => 3. Tugevusarvutused ja tugevustingimused 3.1. Terastrossi tugevustingimus 3.2. Arvutan terastrossi koormuse F suurima lubatud väärtuse Terastrossile on ilmselt ohutu, kui Täiskilonjuutonites F < 1 kN 3.3. Puitvarda tugevustingimus 3.4. Leian puitvardale ohutu koormuse F, mis sõltub varda läbimõõdust. 3.5. Leian puitvarda optimaalse

Tugevusõpetus

docx

Kodune töö II - Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele

MHE0011 TUGEVUSÕPETUS I Variant nr. Töö nimetus: A9 B-0 Varrastarindi tugevusanalüüs pikkele Üliõpilane (matrikli nr ja nimi) Rühm: Juhendaja: MAHB - 32 Priit Põdra Töö esitatud: Töö parandada: Arvestatud: Antud: Dtross = 10 mm FLim = 58,3 kN u,Tõmme = 80 MPa u,Surve = 40 MPa [S] = 6 H = 4,8 m L = 1,7 m 1.0 Tarindi joonis antud andmetega: 1.1 Tarindi varraste sisejõud Lõige Tasakaalutingimuseks on Np Ntcos62,16 + Fcos135 = 0 Ntsi n62,16 Fsin135 = 0 Nt = 0,8F Np = 1,08F 2. Puitvarda tugevusarvutus Puitvarras on ühtlaselt surutud: Np = 1,08F = const (-) Puitvarda tugevustingimus: p = Np/Ap 1,08F/S Fp=6173 kN, kui S = 1 m2

Tugevusõpetus i

Rohkem sarnaseid