Расчет стержня на устойчивость в Турбо Паскаль

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Программирование


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Содержание

Введение.

1. Постановка задачи.

2. Математическое описание задачи.

3. Нормативно-справочные материалы.

4. Программирование алгоритма расчета.

5. Результаты расчета.

6. Инструкция пользователя.

7. Графики зависимости.

8. Блок- схема расчета программы

8.1 Алгоритм расчета процедуры Tabl:

8.2 Алгоритм расчета процедуры Tab:

8.3 Алгоритм расчета программы:

Список используемой литературы.

Введение

Одной из основных задач ЭВМ является авторизация труда, которая направлена не только на повышение эффективности научных исследований, но и на улучшения качества эксплуатации автомобильного транспорта. С этой целью были разработаны пакеты прикладных программ, рассчитанные на широкие круги специалистов.

В состав технологического оборудования автотранспортных средств входят большое число узлов и механизмов. Надежную и безопасную работу оборудования обеспечивают расчетом узлов при их проектировании. Сначала по схеме и его характеристикам определяют рабочие нагрузки в узлах. Затем определяют виды расчетов каждой из деталей:

· растяжение (сжатие, устойчивость-свойство системы сохранять свое состояние при внешних воздействиях);

· сдвиг;

· изгиб;

· кручение;

· износостойкость.

Данный расчет стержня на устойчивость будем проводить в системе программирования Турбо Паскаль, т.к. именно она в состоянии удовлетворить практически любым требованиям при работе на ЭВМ и с помощью этого структурированного языка высокого уровня, можно написать программу неограниченного размера и любого назначения.

1. Постановка задачи

Способность стержня устойчиво сохранять прямолинейную форму в равновесии зависит от величины сжимающих сил (нагрузок). При некотором достаточно большом значении нагрузок, нарушенная толчком прямолинейная форма равновесия стержня окажется утраченной им навсегда. Это значение нагрузки, при котором исходная прямолинейная форма перестает быть устойчивым -критическое значение нагрузки. Если нагрузки достигнут критического уровня, то стержень потеряет устойчивость и будет разрушен.

С помощью системы программирования Турбо Паскаль создать программу для расчета стержня на устойчивость с помощью формул:

-критическая сила рассчитывается по формуле Эйлера:

где Е — модуль продольной упругости материала стержня (МПа), который выбирается из таблицы 1. 1;

Таблица 1. 1

Предел пропорциональности и предел продольной упругости материалов

Материал

, МПа

Е, МПа

Сталь Ст3

200

2?105

Чугун

180

1,0?105

Дерево

61

0,1?105

— минимальный момент инерции площади поперечного сечения стержня (м2); l- длина стержня (м); м- коэффициент учитывающей способности закрепления концов стержня, который выбирается из таблицы 1.2.

Таблица1. 2

Коэффициент м привидения длины стержня

Вид

Схема

Коэффициент приведения

0,5

0,7

1,0

2,0

Оценка устойчивости

высокая

хорошая

нормальная

Низкая

— критическое напряжение, вызываемое силой:

где — гибкость-обобщенная геометрическая характеристика устойчивости стержня; - минимальный радиус инерции поперечного сечения стержня,(м); F- площадь поперечного сечения стержня (м2).

2. Математическое описание задачи

Величину критической силы для однопролетного стержня, нагруженными по концам центрально приложенными силами, вычисляют по формуле Эйлера:

где (м?l) — приведенная длина стержня, м; l-длина стержня, м; Е-модуль продольной упругости материала стержня, МПа (таблица 1. 2);- минимальный момент инерции площади поперечного сечения стержня, м2, м-коэффициент приведения длины, зависящий от способа закрепления концов стержня (таблица 1. 1).

Критическое напряжение определяется по формуле:

(2. 2)

где F- площадь поперечного сечения бруса, м2; л- гибкость стержня, которую определяют по формуле:

, (2. 3)

где минимальный радиус инерции поперечного сечения стержня, м, вычисляющийся с помощью формулы:

, (2. 4)

Т.к. формулы (2. 1) и (2. 2) справедливы при упругом состоянии материала, поэтому необходимо ввести ограничение по гибкости стержня, меньше которой стержень пластически деформируется, причем его устойчивость оказывается значительно ниже расчетной.

Для стержней, у которых критические напряжения определяются по формуле Ясинского:

где a, b- коэффициенты, зависящие от свойств материала; -минимальная предельная гибкость определяется по формуле:

(2. 6)

где — предел пропорциональности материала, МПа (таблица1. 1)

3. Нормативно-справочные материалы

Т.к. для стержней, у которых гибкость меньше предельной гибкости, критическое напряжение определяется по формуле Ясинского, то нормативно-справочные данные выбора коэффициентов a, b и предельной гибкости могут быть представлены в таблице 3.1.

Таблица 3. 1

Коэффициенты a и b, входящие в формулу Ясинского, предельная гибкость материала

Материал

A

b

Сталь Ст3

100

310

1,14

Дерево (сосна)

110

29,3

0,194

Чугун*

80

776

12,0

*- для чугуна используют зависимость.

Как видно из таблицы 3.1 ее можно использовать для выбора коэффициентов, входящих в формулу Ясинского, и предельную гибкость в зависимости от материала.

4. Программирование алгоритма расчета

program STERZHEN;

Type

Fshmas=array[1. 5] of real;

Fdvmas=array[1. 5] of real;

Fprmas=array[1. 5] of real;

Fkrmas=array[1. 5] of real;

Ishmas=array[1. 5] of real;

Idvmas=array[1. 5] of real;

Iprmas=array[1. 5] of real;

Ikrmas=array[1. 5] of real;

Const

Fsh: Fshmas=(6. 16,8. 98,10. 9,13. 3,15. 6);

Fdv: Fdvmas=(12,14. 7,17. 4,20. 2,23. 4);

Fpr: Fprmas=(25,50,100,150,225);

Fkr: Fkrmas=(79,113,154,200,314);

Ish: Ishmas=(0. 228,0. 894,1. 74,3. 04,4. 91);

Idv: Idvmas=(1. 98,3. 50,5. 72,8. 73,12. 9);

Ipr: Iprmas=(10,20,30,40,50);

Ikr: Ikrmas=(15,30,45,60,75);

Var Pk, p, E, Imin, m, l, Gn, a, b, F, umin, J, Gk, h, d, R: real;

N, Jpr, Z, K, W: integer;

Fw: text;

Procedure Tabl (Z, Pk: real);

Var

Fi: array [1. 5] of real;

Gi: array [1. 5] of real;

i: integer;

Begin

if z=1 then

Begin

for i: =1 to 5 do

Begin

Fi[i]: =Fpr[i];

Gi[i]: =Pk/Fpr[i];

End;

End;

if z=2 then

Begin

for i: =1 to 5 do

Begin

Fi[i]: =Fkr[i];

Gi[i]: =Pk/Fkr[i];

End;

End;

if z=3 then

Begin

for i: =1 to 5 do

Begin

Fi[i]: =Fdv[i];

Gi[i]: =Pk/Fdv[i];

End;

End;

if z=4 then

Begin

for i: =1 to 5 do

Begin

Fi[i]: =Fsh[i];

Gi[i]: =Pk/Fsh[i];

End;

End;

Writeln (Fw);

Writeln (Fw,'ZAVISIMOST KRITICHESKOGO NAPRYAZHENIYA OT PLOSCHADI SECHENIYA ');

Writeln (Fw,'--------------------------------------------------------------');

Write (Fw,'F; ');

For i: =1 to 5 do

Write (Fw, Fi[i]: 8:1,'; ');

Writeln (Fw);

Write (Fw,'Gk; ');

for i: =1 to 5 do

Write (Fw, Gi[i]: 8:1,'; ');

End;

Procedure Tab (Z, m, l, p, E: real);

Var

Ii: array [1. 5] of real;

Pi: array [1. 5] of real;

i: integer;

Begin

If Z=1 then

begin

for i: =1 to 5 do

begin

Ii[i]: =Ipr[i];

Pi[i]: =sqr (p)*E*Ipr[i]/sqr (m*l);

end;

end;

If Z=2 then

begin

For i: =1 to 5 do

begin

Ii[i]: =Ikr[i];

Pi[i]: =sqr (p)*E*Ikr[i]/sqr (m*l);

end;

end;

If Z=3 then

begin

for i: =1 to 5 do

begin

Ii[i]: =Idv[i];

Pi[i]: =sqr (p)*E*Idv[i]/sqr (m*l);

end;

end;

If Z=4 then

begin

for i: =1 to 5 do

begin

Ii[i]: =Ish[i];

Pi[i]: =sqr (p)*E*Ish[i]/sqr (m*l);

end;

end;

writeln (Fw);

writeln (Fw,' ');

writeln (Fw,'ZAVISIMOST KRITICHESKOY SILI OT MINIMALNOGO MOMENTA INERCII');

writeln (Fw,'----------------------------------------------------------');

write (Fw,'Imin; ');

for i: =1 to 5 do

write (Fw, Ii[i]: 8:1,';');

writeln (Fw);

write (Fw,'Pk; ');

for i: =1 to 5 do

write (Fw, Pi[i]: 8:1,';');

end;

Begin

Assign (Fw,'STERZHEN. rez');

Rewrite (Fw);

writeln (Fw,'KURSOVAYA RABOTA');

writeln (Fw,'po teme: ');

writeln (Fw,'RASCHET STERZHNYA NA USTOYCHIVOST');

writeln (Fw,'Studentki gr. 101 459');

writeln (Fw,'SMOLSKOY E. A');

writeln (Fw,' ');

writeln (Fw,' ');

Writeln ('MATERIAL: ');

Writeln ('Stal ST3−1');

Writeln ('Derevo-2');

Writeln ('Chugun-3');

writeln ('VIBERETE I VVEDITE NOMER MATERIALA: ');

Read (N);

If N=1 then

begin

E: =2*100 000;Gn:=200;

writeln (Fw,'Modul prodolnoy uprugosti STALI ST3 E=', E: 1:2,' ','MPA');

writeln (Fw,'Predelnoe napryazhenie STALI ST3 Gn=', Gn: 1:1,' ','MPA');

writeln (Fw,' ');

end;

If N=2 then

begin

E: =1*100 000;Gn:=180;

writeln (Fw,'Modul prodolnoy uprugosti DEREVA E=', E: 1:2,' ','MPA');

writeln (Fw,'Predelnoe napryazhenie DEREVA Gn=', Gn: 1:1,' ','MPA');

writeln (Fw,' ');

end;

If N=3 then

begin

E: =0. 1*100 000;Gn:=60;

writeln (Fw,'Modul prodolnoy uprugosti CHUGUNA E=', E: 1:2,' ','MPA');

writeln (Fw,'Predelnoe napryazhenie CHUGUNA Gn=', Gn: 1:1,' ','MPA');

writeln (Fw,' ');

end;

Case N of

1: Begin Jpr: =100;

writeln (Fw,'Predelnaya gipkost STALI ST-3 Jpr=', Jpr);

writeln (Fw,' ');

end;

2: Begin Jpr: =110;

writeln (Fw,'Predelnaya gipkost DEREVA Jpr=', Jpr);

writeln (Fw,' ');

end;

3: Begin Jpr: =80;

writeln (Fw,'Predelnaya gipkost sterzhnya Jpr=', Jpr);

writeln (Fw,' ');

end;

end;

begin

writeln ('VVEDITE KOEFFICIENT PRIVIDENIYA DLINI STERZHNYA: ');

writeln ('Vzavisimosti ot vibrannogo koefficienta opredelyaetsya ocenka ustojchivosti: ');

writeln ('esli m=1=> ustojchivost NORMALNAYA');

writeln ('esli m=2=> ustojchivost NIZKAYA');

writeln ('esli m=0. 5=>ustojchivost VISOKAYA');

writeln ('esli m=0. 7=>ustojchivost HOROSHAYA');

writeln ('VIDERETE KOEFFICIENT IZ VISHE PERECHISLENNIH: ');

Read (m);

If m=0.5 then

begin

writeln (Fw,'T.k. koefficient privedeniya dlini sterzhnya m=0. 5');

writeln (Fw,'=> ocenka ustoychivosti-VISOKAYA');

writeln (Fw,' ');

end;

If m=0.7 then

begin

writeln (Fw,'T.k. koefficient privideniya dlini sterzhnya m=0. 7');

writeln (Fw,'=> ocenka ustoychivosti-HOROSHAYA');

writeln (Fw,' ');

end;

If m=1 then

begin

writeln (Fw,'T.k. koefficient privideniya dlini sterzhnya m=1');

writeln (Fw,'=> ocenka ustoychivosti-NORMALNAYA');

writeln (Fw,' ');

end;

If m=2 then

begin

writeln (Fw,'T.k. koefficient privideniya dlini sterzhnya m=2');

writeln (Fw,'=> ocenka ustoychjvosti-NIZKAYA');

writeln (Fw,' ');

end;

p: =3. 14;

writeln ('VVEDITE DLINU STERZHNYA l (m)');

read (l);

writeln ('VIBERETE SECHENIE: ');

writeln ('PRYAMOUGOLNOE-1');

writeln ('KRUGLOE-2');

writeln ('DVUTAVR-3');

writeln ('SHVELLER-4');

Read (Z);

If Z=1 then

begin

writeln ('VVEDITE visotu h i shirinu d');

readln (h, d);

F: =h*d;

Imin: =(d*h*h*h)/12;

writeln (Fw,'PLOSCHAD PRYAMOUGOLNOGO POPERECHNOGO SECHENIYA F=', F: 1:2,' ','mkv');

writeln (Fw,'MINIMALNIY MOMENT INERCII DLYA PRYMOUGOLNOGO POPERECHNOGO SECHENIYA Imin=', Imin: 1:2,' ','m4');

end;

If Z=2 then

begin

writeln ('VVEDITE radius R');

readln®;

F: =p*sqr®;

Imin: =(p*32*R*R*R*R)/64;

writeln (Fw,'PLOSCHAD KRUGLOGO POPERECHNOGO SECHENIYA F=', F: 1:2,' ','mkv');

writeln (Fw,'MINIMALNIY MOMENT INERCII DLYA KRUGLOGO POPERECHNOGO SECHENIYA Imin=', Imin: 1:2,' ','m4');

end;

If Z=3 then

begin

writeln ('VVEDITE NOMER DVUTAVRA');

writeln ('Nomer 10−1');

writeln ('Nomer 12−2');

writeln ('Nomer 14−3');

writeln ('Nomer 16−4');

writeln ('Nomer 18−5');

read (K);

If K=1 then

begin

F: =12;

Imin: =1. 98;

writeln (Fw,'PLOSCHAD DVUTAVROVOGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 10 F=', F: 1:2,' ','mkv');

writeln (Fw,'MINIMALNIY MOMENT INERCII DVUTAVROVOGO POPERECHNOGO SECHENIYA #10 Imin=', Imin: 1:2,' ','m4');

end;

If K=2 then

begin

F: =14. 7;

Imin: =3. 50;

writeln (Fw,'PLOSCHAD DVUTAVROVOGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 12 F=', F: 1:2,' ','mk');

writeln (Fw,'MINIMALNIY MOMENT INERCII DVUTAVROVOGO POPERECHNOGO SECHENIYA #10 Imin=', Imin: 1:2,' ','m4');

end;

If K=3 then

begin

F: =17. 4;

Imin: =5. 72;

writeln (Fw,'PLOSCHAD DVUTAVROVOGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 14 F=', F: 1:2,' ','mkv');

writeln (Fw,'MINIMALNIY MOMENT INERCII DVUTAVROVOGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 14 Imin=', Imin: 1:2,' ','m4');

end;

If K=4 then

begin

F: =20. 2;

Imin: =8. 73;

writeln (Fw,'PLOSCHAD DVUTAVROVOGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 16 F=', F: 1:2,' ','mkv');

writeln (Fw,'MINIMALNIY MOMENT INERCII DVUTAVROVOGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 16 Imin=', Imin: 1:2,' ','m4');

end;

If K=5 then

begin

F: =23. 4;

Imin: =12. 90;

writeln (Fw,'PLOSCHAD DVUTAVROVOGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 18 F=', F: 1:2,' ','mkv');

writeln (Fw,'MINIMALNIY MOMENT INERCII DVUTAVROVOGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 18 Imin=', Imin: 1:2,' ','m4');

end;

end;

If Z=4 then

begin

writeln ('VVEDITE NOMER SHVELLERA');

writeln ('NOMER 5−1');

writeln ('NOMER 8−2');

writeln ('NOMER 10−3');

writeln ('NOMER 12−4');

writeln ('NOMER 14−5');

read (W);

If W=1 then

begin

F: =6. 16;

Imin: =0. 228;

writeln (Fw,'PLOSCHAD SHVELLEROGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 5 F=', F: 1:2,' ','mkv');

writeln (Fw,'MINIMALNIY MOMENT INERCII SHVELLEROGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 5 Imin=', Imin: 1:2,' ','m4');

end;

If W=2 then

begin

F: =8. 98;

Imin: =0. 894;

writeln (Fw,'PLOSCHAD SHVELLEROGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 8 F=', F: 1:2,' ','mkv');

writeln (Fw,'MINIMALNIY MOMENT INERCII SHVELLEROGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 8 Imin=', Imin: 1:2,' ','m4');

end;

If W=3 then

begin

F: =10. 9;

Imin: =1. 74;

writeln (Fw,'PLOSCHAD SHVELLEROGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 10 F=', F: 1:2,' ','mkv');

writeln (Fw,'MINIMALNIY MOMENT INERCII SHVELLEROGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 8 Imin=', Imin: 1:2,' ','m4');

end;

If W=4 then

begin

F: =13. 3;

Imin: =3. 04;

writeln (Fw,'PLOSCHAD SHVELLEROVO POPERECHNOGO SECHENIYA # 12 F=', F: 1:2,' ','mkv');

writeln (Fw,'MINIMALNIY MOMENT INERCII SHVELLEROGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 12 Imin=', Imin: 1:2,' ','m4');

end;

If W=5 then

begin

F: =15. 6;

Imin: =4. 911;

writeln (Fw,'PLOSCHAD SHVELLEROGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 14 F=', F: 1:2,' ','mkv');

writeln (Fw,'MINIMALNIY MOMENT INERCII SHVELLEROGO POPERECHNOGO SECHENIYA # 14 Imin=', Imin: 1:2,' ','m4');

end;

end;

begin

Pk: =sqr (p)*E*Imin/sqr (m*l);

writeln (Fw,'---------------------------------------------------------------------------');

writeln (Fw,'MAKSIMALNAYA NAGRUZKA, PRIVODYASCHAYA K RAZRUSHENIYU STERZHNYA Pk=', Pk: 1:2,' ','H');

writeln (Fw,'---------------------------------------------------------------------------');

end;

begin

umin: =sqrt (Imin/F);

J: =(m*l)/umin;

writeln (Fw,'Minimalniy radius inercii umin=', umin: 1:2,' ','m');

writeln (Fw,'Gipkost sterzhnya J=', J: 1:2);

writeln (Fw,' ');

end;

If (J< Jpr) then

writeln (Fw,'J< Jpr');

writeln (Fw,' ');

If (J< Jpr) and (N=1) then

begin

a: =310;b:=1. 14;

writeln (Fw,'Koefficienti, vxodyaschie v formulu Yasinskogo dlya STALI ST-3: ');

writeln (Fw,'a=', a: 1:2);

writeln (Fw,'b=', b: 1:2);

writeln (Fw,'-------------------------------------------------------------- ');

Gk: =a-J*b;

writeln (Fw,'KRITICHESKOE NAPRYAZHENIE DLYA STALI ST-3 Gk=', Gk: 1:2,' ','MPA');

writeln (Fw,'---------------------------------------------------------------');

end;

If (J< Jpr) and (N=2) then

begin

a: =29. 3;b:=0. 194;

writeln (Fw,'Koefficienti, vhodyaschie v formulu Yasinskogo dlya DEREVA: ');

writeln (Fw,'a=', a: 1:2);

writeln (Fw,'b=', b: 1:2);

writeln (Fw,'------------------------------------------------------------ ');

Gk: =a-J*b;

writeln (Fw,'KRITICHESKOE NAPRYAZHENIE DLYA DEREVA Gk=', Gk: 1:2,' ','MPA');

Writeln (Fw,'------------------------------------------------------------ ');

end;

If (J< Jpr) and (N=3) then

begin

a: =776;b:=12. 0;

writeln (Fw,'Koefficienti, vhodyaschie v formulu Yasinskogo dlya CHUGUNA: ');

writeln (Fw,'a=', a: 1:2);

writeln (Fw,'b=', b: 1:2);

writeln (Fw,' ');

Gk: =776−12*J+0. 053*sqr (J);

writeln (Fw,'------------------------------------------------------------');

writeln (Fw,'KRITICHESKOE NAPRYAZHENIE DLYA CHUGUNA Gk=', Gk: 1:2,' ','MPA');

writeln (Fw,'----------------------------------------------------------- ');

end;

If J> Jpr then

begin

Gk: =(sqr (p)*E)/sqr (J);

writeln (Fw,'----------------------------------------------');

writeln (Fw,'KRITICHESKOE NAPRYAZHENIE Gk=', Gk: 1:2,' ','MPA');

writeln (Fw,'----------------------------------------------');

end;

end;

Tabl (Z, pk);

Tab (Z, m, l, p, E);

Close (fw);

end.

5. Результаты расчета

KURSOVAYA RABOTA

po teme:

RASCHET STERZHNYA NA USTOYCHIVOST

Studentki gr. 101 459

SMOLSKOY E. A

Modul prodolnoy uprugosti CHUGUNA E=10 000. 00 MPA

Predelnoe napryazhenie CHUGUNA Gn=60.0 MPA

Predelnaya gipkost sterzhnya Jpr=80

T.k. koefficient privideniya dlini sterzhnya m=1

=> ocenka ustoychivosti-NORMALNAYA

PLOSCHAD KRUGLOGO POPERECHNOGO SECHENIYA F=452. 16 mkv

MINIMALNIY MOMENT INERCII DLYA KRUGLOGO POPERECHNOGO SECHENIYA Imin=32 555. 52 m4

--------------------------------------------------------------------------------

MAKSIMALNAYA NAGRUZKA, PRIVODYASCHAYA K RAZRUSHENIYU STERZHNYA Pk=501 538. 13 H

--------------------------------------------------------------------------------

Minimalniy radius inercii umin=8. 49 m

Gipkost sterzhnya J=9. 43

J< Jpr

Koefficienti, vhodyaschie v formulu Yasinskogo dlya CHUGUNA:

a=776. 00

b=12. 00

------------------------------------------------------------

KRITICHESKOE NAPRYAZHENIE DLYA CHUGUNA Gk=667. 57 MPA

-----------------------------------------------------------

ZAVISIMOST KRITICHESKOGO NAPRYAZHENIYA OT PLOSCHADI SECHENIYA

--------------------------------------------------------------

F

79. 0

113. 0

154. 0

200. 0

314. 0

Gk

6348. 6

4438. 4

3256. 7

2507. 7

1597. 3

ZAVISIMOST KRITICHESKOY SILI OT MINIMALNOGO MOMENTA INERCII

----------------------------------------------------------

Imin

15. 0

30. 0

45. 0

60. 0

75. 0

Pk

231. 1

462. 2

693. 3

924. 3

1155. 4

6. Инструкция пользователя

Данная программа предназначена не только для решения задач в механике материалов, но и для расчета стержней на устойчивость в автомобилестроении. Программа служит для нахождения максимальных (критических) сжимающих сил и напряжений, при которых прямолинейный стержень потеряет устойчивость и будет разрушен.

Порядок ввода исходных данных начинаем с выбора материала, из которого состоит брус и коэффициента привидения длины стержня. В зависимости от выбранного материала программа выведет во внешний файл ряд коэффициентов и констант:

· модуль продольной упругости Е, МПа;

· предельное напряжение, МПа;

· предельная гибкость;

· коэффициенты a, b используемые при расчете критического напряжения, МПа с помощью формулы Ясинского.

Коэффициент привидения длины м характеризует оценку устойчивости стержня. В зависимости от выбора м устойчивость может быть низкой, нормальной, хорошей, высокой.

Длина стержня вводится произвольным образом с клавиатуры.

Как для расчета критического напряжения, так и для расчета критической нагрузки выбирается сечение. В зависимости от выбора сечения вводятся дополнительные параметры:

· для прямоугольного сечения- высота h и ширина d;

· для круглого сечения- радиус R,

используемые программой для расчета площади поперечного сечния F и минимального момента инерции, выводящееся во внешний файл.

Если же выбрано двутавровое или швеллеровое сечение, выбирается номер швеллера или двутавра, после чего площади F и менимальному моменту инерции программой присваиваются постоянные значения, что также выводится во внешний файл.

При введении несоответствующих предложенным значений, программой выдается сообщение об ошибке № 200 (деление на нуль). Для разрешения данной конфликтной ситуации необходимо перезапустить программу и ввести данные в соответствии с требованиями программы.

7. Графики зависимости

а)

F

79. 0

113. 0

154. 0

200. 0

314. 0

Gk

6348. 6

4438. 4

3256. 7

2507. 7

1597. 3

Рисунок 7. 1- Зависимость критического напряжения от площади круглого поперечного сечения стержня из чугуна.

расчет алгоритм программирование паскаль

Imin

15. 0

30. 0

45. 0

60. 0

75. 0

Pk

231. 1

462. 2

693. 3

924. 3

1155. 4

б)

Рисунок 7. 2- Зависимость критической силы от минимального момента инерции круглого поперечного сечения стержня из чугуна.

в)

F

79

113

154

200

314

Gk

19 202,5

13 424,8

9850,6

7585

4831,2

Рисунок 7. 3- Зависимость критического напряжения от площади круглого поперечного сечения стержня из стали СТ-3.

г)

Imin

15

30

45

60

75

Pk

6036,5

12 073

18 109,5

24 146

30 182,4

Рисунок 7. 4- Зависимость критической силы от минимального момента инерции круглого поперечного сечения стержня из стали СТ-3.

д)

F

79

113

154

200

314

Gk

96 762,4

67 648,1

49 637,9

38 221,2

24 344,7

Рисунок 7. 5- Зависимость критического напряжения от площади круглого поперечного сечения стержня из дерева.

е)

Imin

15

30

45

60

75

Pk

7303,4

14 606,8

21 910,2

29 213,6

36 517

Рисунок 7. 6- Зависимость критической силы от минимального момента инерции круглого поперечного сечения стержя из дерева.

Анализируя графики, можно сделать вывод о том, что

· с увеличением площади поперечного сечения F уменьшается критическое напряжение, т. е. уменьшается напряжение, возникающее в поперечном сечении стержня при действии критической нагрузки;

· с увеличением минимального момента инерции возрастает критическая сила, что говорит о более высокой устойчивости стержня.

8. Блок- схема расчета программы

8.1 Алгоритм расчета процедуры Tabl

8.2 Алгоритм расчета процедуры Tab

8.3. Алгоритм расчета программы:

-Вывод оценки устойчивости

-Расчет критической силы Pk

-Расчет минимального радиуса инерции

-Расчет гибкости стержня л

л<

-Расчет критического

Напряжения

л>

Выше описанная программа расчета на устойчивость смоделирована для использования не только в сопротивлении материалов, но в конструировании и машиностроении. Алгоритм моделирования составлен в том виде, чтобы ЭВМ смогла выполнить расчет: задача разбита на элементарные операции, которые записаны на алгоритмическом языке Турбо Паскаль.

Основными возможностями программы является нахождение для стержня из любого материала (Сталь СТ-3, дерево, чугун), длины и поперечного сечения:

· критической силы Pk;

· критического напряжения ,

кроме чего вычисляются и выводятся в файл промежуточные значения (гибкость, радиус инерции и т. д.).

Программа позволяет исследовать зависимости критического напряжения от площади поперечного сечения F стержня и критической силы Pk от минимального момента инерции поперечного сечения стержня, что анализируется с помощью графиков зависимостей.

Список используемой литературы

1. Сай А. С., Смольская В. С., Расолько А. М. «Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальностей „Техническая эксплуатация автомобилей“, „Автосервис“» Мн.: БНТУ, 2006−53с.

2. Николаенко В. Л. «Механика» Мн.: БНТУ, 2007. -Ч.2. -447 с.

3. Беляев Н. М., Белявский Л. А., Кипнис Я. И. «Сборник задач по сопротивлению материалов» М., 1970−432 с.

4. Офицеров Д. В., Старых В. А. «Программирование в интегрированной среде Турбо-Паскаль» М., Беларусь, 1992−240с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой