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.