Определение характеристик кривого бруса

Определение характеристик кривого бруса

Введение

При осуществлении проектов в машиностроительной области, начальной стадией реализации этого проекта является создание модели, которая по возможности могла бы учитывать все факторы, влияющие на качество, надежность, долговечность, заданные характеристики работы при эксплуатации. В соответствии с условиями работы и заданными техническими характеристиками необходимо спроектировать такую модель, которая бы отвечала всем поставленным требованиям. Однако в процессе разработки приходится воплощать несколько моделей и сравнивать их характеристики между собой для более оптимального решения проблемы, в этих случаях наиболее целесообразно использовать ЭВМ.

Автоматизация машиностроения требует не только автоматического управления режимами, например, механической обработки, прессования, термической, физико-химической обработки и других рабочих процессов машиностроения. Для полной механизации работ требуется автоматизация транспортирования (перемещения в пространстве) и переориентация объекта производства. В качестве такого объекта манипулирования может быть обрабатываемая деталь, инструмент или другой предмет самой разнообразной конфигурации. Чаще всего требуется не только переместить в пространстве, но и сориентировать деталь определенным образом, т.е. не только изменить ее местонахождение, но и развернуть в пространстве определенным образом. Эти операции выполняются манипуляторами промышленных роботов.

1. Постановка задачи

Вертикальная нагрузка интенсивностью q равномерно распределена по дуге четверти окружности радиуса ρ (рис. 1).

Определить нормальное усилие, поперечную силу и изгибающий момент. Построить графики зависимостей N(φ), Q(φ), M(φ) в одной системе координат.

Рис. 1                                                       Рис. 2

Исходные данные:

ρ=0,4 м

q=80

φ=90º

k=15

2. Математическая модель решения задачи

Усилия в поперечном сечении под углом φ к вертикали от элементарной силы dP=q·ds·dα (рис. 2).

dN=-dP·sinφ=-qρ·sinφdα

dQ=dP·cosφ=qρ·cosφdα

dM=dPρ (sinφ-sinα)=qρ²(sinφ-sinα) dα

Полные усилия от нагрузки, действующие на отсеченную часть бруса:

3. Алгоритм решения задачи

. Вводим исходные данные:

p, q1, fi1, k;

2. Для i=1, k+1

2.1. fi_i=;

3. Для i=1, k+1

3.1. N_i=-·q1·p·sin(fi_i)·fi_i;

3.2. Вывод (fi_i, N_i);

. Для i=1, k+1

4.1. Q_i=q1·p·cos(fi_i)·fi_i;

4.2. Вывод (fi_i, Q_i);

. Для i=1, k+1

5.1. M_i=q1·p·p·(sin(fi_i)·fi_i+cos(fi_i) - cos0);

5.2. Вывод (fi_i, M_i);

4. Схема алгоритма

5. Таблица идентификаторов

6. Текст программы

Program kyrs18;crt;Vect=array [1..100] of real;i, k:integer; p, fi1, q1:real; fa2:text; fi, n, q, m:vect;;(fa2,'res18.res'); rewrite(fa2);('Vvedite isxodnie dannie');(p, q1, fi1, k);(fa2,' Kyrsovoi proekt');(fa2,' Opredelenie haraktristik krivogo brysa');(fa2,' Isxodnie dannie:');(fa2,'p=', p:3:1,' Q=', Q1:2:0,' fi1=', fi1:5:2,' k=', k:2);(fa2,'Rezultati raboti:');i:=1 to k+1 do[i]:=(i-1)*fi1/k;(fa2);(fa2,'3avisimost N(fi)');(fa2,' fi N');i:=1 to k+1 do begin[i]:=-1*q1*p*sin (fi[i])*fi[i];(fa2, fi[i]:5:2,' ', N[i]:5:2);(fa2);(fa2,'3avisimost Q(fi)');(fa2,' fi Q');i:=1 to k+1 do begin[i]:=q1*p*cos (fi[i])*fi[i];(fa2, fi[i]:5:2,' ', Q[i]:5:2);(fa2);(fa2,'3avisimost M(fi)');(fa2,' fi M');i:=1 to k+1 do begin[i]:=q1*p*p*(sin (fi[i])*fi[i]+cos (fi[i]) - cos(0));(fa2, fi[i]:5:2,' ', M[i]:5:2);('PA6OTA 3ABEPIIIEHA');(fa2);

repeat until keypressed;.

кривой брус программа алгоритм

7.      Результаты работы программы

proektharaktristik krivogo brysadannie:=0.4 Q=80000 fi1= 1.57 k=15raboti:

avisimost N(fi)N

.00 0.00

.10 -349.92

.31 -3103.48

.42 -5446.59

.52 -8369.48

.63 -11806.95

.73 -15681.51

.84 -19904.70

.94 -24378.54

.05 -28997.18

.15 -33648.69

.26 -38216.94

.36 -42583.59

.47 -46630.14

.57 -50239.98

avisimost Q(fi)Q

.00 0.00

.10 3331.00

.21 6552.43

.31 9556.71

.42 12240.23

.52 14505.26

.63 16261.77

.73 17429.11

.84 17937.59

.94 17729.85

.05 16762.06

.15 15004.92

.26 12444.36

.36 9082.14

.47 4936.07

.57 40.01

avisimost M(fi)M

.00 0.00

.10 69.92

.21 277.39

.31 615.55

.42 1073.12

.52 1634.62

.63 2280.59

.73 2988.04

.84 3730.79

.94 4480.01

.05 5204.76

8. Графическая часть

9. Анализ результатов

В результате работы программы были определены зависимости нормального усилия, поперечной силы и изгибающего момента от полярной координаты .

Максимальное значение продольной силы N достигается при .

Максимальное значение продольной силы Q достигается при .

Максимальное значение продольной силы M достигается при .

Литература

1.   Рапаков Г.Г., РжеуцкаяС.Ю. Тurbo Pascal для студентов и школьников. - СПБ.: БХВ - Петербург, 2004. - 352 с.:ил.

2.   Анципорович П.П., Алейникова О.И., Булгак Т.И., Луцко Н.Я. Информатика. Учебно-метод. Пособие к лабораторным работам для студ. машиностроит. спец. В 4 ч. - Мн.: БНТУ, 2009.