Файл: Первое высшее техническое учебное заведение россии министерство науки и высшего образования.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.01.2024
Просмотров: 35
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
7. Согласно ГОСТу 21153.8-88 определяем положение кругов Мора для и
где , , , – центральные точки кругов Мора для и соответственно, и - радиусы кругов Мора для и соответственно.
8. Составим уравнения для построения кругов Мора для и
9. Построим паспорт прочности горной породы (рис. 1)
Рис. 1. Паспорт прочности горной породы
Задание 3. Определение нормальных и касательных напряжений, действующих по площадке.
Задача 1. Определить нормальное и касательное напряжения площадки, представленной на рис. 2.
Рис. 2. Начальное условие к задаче 1
Таблица 4. Исходные данные к задаче 1
σ1, МПа | σ2, МПа | σ3, МПа | α, о |
68 | 18 | 28 | 18 |
Решение
1. Перестроим рисунок для определения напряжений, действующих на площадку (рис. 3).
Рис.3. Представление напряжений на плоском изображении
2. Согласно рис. 3 и условию равновесия составим уравнения проекций, обозначив за а длину площадки,
3. Отсюда получаем
4. Получив ответ аналитическим методом, найдём решение задачи графически.
5. Строим круг Мора для и
Таблица 5. Данные для построения круга Мора
σ | τ | σ | τ | σ | τ | σ | τ | σ | τ | σ | τ |
-68 | 0 | -50 | 37,47 | -32 | 46,48 | -14 | 47,62 | 6 | 40,35 | 24 | 19,18 |
-66 | 13,71 | -48 | 38,99 | -30 | 46,95 | -12 | 47,33 | 8 | 38,99 | 26 | 13,71 |
-64 | 19,18 | -46 | 40,35 | -28 | 47,32 | -10 | 46,95 | 10 | 37,47 | 28 | 0 |
-62 | 23,24 | -44 | 41,57 | -26 | 47,62 | -8 | 46,48 | 12 | 35,78 | | |
-60 | 26,53 | -42 | 42,66 | -24 | 47,83 | -6 | 45,91 | 14 | 33,88 | | |
-58 | 29,33 | -40 | 43,63 | -22 | 47,96 | -4 | 45,25 | 16 | 31,75 | | |
-56 | 31,75 | -38 | 44,5 | -20 | 48 | -2 | 44,5 | 18 | 29,33 | | |
-54 | 33,88 | -36 | 45,25 | -18 | 47,96 | 0 | 43,63 | 20 | 26,53 | | |
-52 | 35,78 | -34 | 45,91 | -16 | 47,83 | 2 | 42,66 | 22 | 23,24 | | |
6. Откладываем от центра окружности двойной угол α. На пересечении круга Мора и луча отложенного угла получаем точку с координатами и (рис. 4).
Рис. 4. Графическое решение задачи 1
Задача 2. Определить нормальное и касательное напряжения площадки, представленной на рис. 5.
Рис. 5. Начальное условие к задаче 2
Таблица 6. Исходные данные к задаче 2
σ1, МПа | σ2, МПа | σ3, МПа | α, о |
48 | 28 | 18 | 13 |
Решение
1. Перестроим рисунок для определения напряжений, действующих на площадку (рис. 6).
Рис.6. Представление напряжений на плоском изображении
2. Согласно рис. 6 и условию равновесия составим уравнения проекций, обозначив за а длину площадки,
3. Отсюда получаем
4. Получив ответ аналитическим методом, найдём решение задачи графически.
5. Строим круг Мора для и
Таблица 7. Данные для построения круга Мора
σ | τ | τ |
48 | 0,00 | 0,00 |
46 | 6,00 | -6,00 |
44 | 8,00 | -8,00 |
42 | 9,17 | -9,17 |
40 | 9,80 | -9,80 |
38 | 10,00 | -10,00 |
36 | 9,80 | -9,80 |
34 | 9,17 | -9,17 |
32 | 8,00 | -8,00 |
30 | 6,00 | -6,00 |
28 | 0,00 | 0,00 |
6. Откладываем от центра окружности двойной угол α.(рис. 7). Отметим точку пересечения луча отложенного угла и круга Мора.
Рис. 7. Графическое решение задачи 2
7. Отметим, что точка с координатами и не принадлежит данному кругу, однако точка пересечения графиков имеет координаты и . А это значит, что направления нормального и касательного напряжений направлены противоположно данным.
Задача 3. Определить нормальное и касательное напряжения площадки, представленной на рис. 8.
Рис. 8. Начальное условие к задаче 3
Таблица 8. Исходные данные к задаче 3
σ1, МПа | σ2, МПа | σ3, МПа | α, о |
158 | 28 | 18 | 48 |
Решение
1. Перестроим рисунок для определения напряжений, действующих на площадку (рис. 9).
Рис. 9. Представление напряжений на плоском изображении
2. Согласно рис. 9 и условию равновесия составим уравнения проекций, обозначив за а длину площадки,
3. Отсюда получаем
4. Получив ответ аналитическим методом, найдём решение задачи графически.
5. Строим круг Мора для и
Таблица 9. Данные для построения круга Мора
σ | τ | τ | σ | τ | τ | σ | τ | τ |
18 | 0,00 | 0,00 | 67 | 66,78 | -66,78 | 116 | 64,16 | -64,16 |
25 | 30,51 | -30,51 | 74 | 68,59 | -68,59 | 123 | 60,62 | -60,62 |
32 | 42,00 | -42,00 | 81 | 69,65 | -69,65 | 130 | 56,00 | -56,00 |
39 | 49,99 | -49,99 | 88 | 70,00 | -70,00 | 137 | 49,99 | -49,99 |
46 | 56,00 | -56,00 | 95 | 69,65 | -69,65 | 144 | 42,00 | -42,00 |
53 | 60,62 | -60,62 | 102 | 68,59 | -68,59 | 151 | 30,51 | -30,51 |
60 | 64,16 | -64,16 | 109 | 66,78 | -66,78 | 158 | 0,00 | 0,00 |
6. Откладываем от центра окружности двойной угол α.(рис. 10). Отметим точку пересечения луча отложенного угла и круга Мора.
Рис. 10. Графическое решение задачи 3
7. Отметим, что значение σ в точке пересечения графиков и совпали, а значение τ и одинаковы по значению, но различны по знаку. Следовательно, направление должно быть противоположно данному.
Выводы по расчётно-графической работе
1. Мы провели статистическую обработку данных на одноосное сжатие и растяжение горной породы, чтобы в дальнейшем построить паспорт горной породы. Ознакомились с ГОСТом 21153.8-88 для определения 100% надёжности данных.
2. Выполнили построение паспорта объемной прочности горной породы аналитическим методом по данным одноосных испытаний. Благодаря кругам Мора смогли убедиться в верном построении паспорта, так как вписанные круги Мора одноосного растяжения и сжатия касаются огибающей только в одной точке.
3. Определили нормальные и касательные напряжения, действующие по площадке, аналитическим и графическим методом. Убедились в том, что методы верны, так как значения и совпадают в обоих методах с поправкой на знак (направление) напряжений.