Курсовая работа. Часть 1. «расчёт пространственной стержневой модели»

по дисциплине «ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОТРАСЛИ»

План работы:

Часть 1. «Расчёт пространственной стержневой модели»

1. В программе «RADUGA» согласно своему варианту создать расчётную модель пространственной стержневой конструкции, выполнить расчёт.

2. Выписать максимальные усилия: для балки верхнего этажа – пролётный и опорный моменты М, поперечная сила Q и продольная сила N; для колонны нижнего этажа – продольная сила N и соответствующие ей моменты Mv и Mw. Выписанные усилия оформить в виде таблицы (см. образец выполнения Курсовой работы) в итоговом документе Word.

3. Экспортировать расчётную схему с включёнными эпюрами моментов в AutoCAD. Отредактировать схему в программе AutoCAD: откорректировать размер текста, подписать на эпюре максимальное значение пролётного момента балки. Готовую схему (с рамкой и заполненным штампом) вставить в итоговый документ Word (см. образец выполнения Курсовой работы).

4. В программе «RADUGA» создать отчёт, включающий только те данные, которые действительно присутствуют в решённой задаче. Значения опорных реакций и перемещений в стержнях можно не включать в отчёт.

5. Включить таблицы из отчёта в итоговый файл Word. Для этого можно воспользоваться функцией захвата экрана (клавиша Print Screen, или Prt Scr, клавиатуры компьютера). Помещённый таким образом в буфер обмена графический образ экрана вставить в документ Word, а затем обрезать лишнее и растянуть, обязательно соблюдая исходные пропорции изображения.

Часть 2. «Определение центра тяжести составного сечения»

1. В программе AutoCAD вычертить согласно своему варианту сечение балки, состоящее из отдельных элементов, учитывая следующие требования:

1.1. Сечение каждого элемента, входящего в состав составного вычертить в отдельном слое с одноименным названием. Например: в составном сечении, состоящем из двутаврового и уголкового профиля, двутавровый профиль вычертить в слое «двутавр», уголковый профиль вычертить в слое «уголок».

1.2. Создать штриховку каждого сечения. Цвет штриховки – тёмно-серый.

1.3. Все построения производить в натуральную величину (масштаб 1: 1).

1.4. Цвет линий элементов сечений – черный, толщина линий – 0, 3 мм.

1.5. Построить осевые линии каждого элемента входящего в составное сечение (цвет – алый, тип линий – штрихпунктирная, толщина линий – ByLayer). Все осевые линии должны иметь наименования.

1.6. В отдельном слое указать все размеры сечений. Например: размеры для двутаврового профиля должны быть вычерчены в слое «размеры для двутавра», размеры для уголкового профиля – в слое «размеры для уголка». Цвет размерных линий – синий.

1.7. Вычертить в отдельном слое «произвольные» оси, относительно которых будет определяться центр тяжести составного плоского сечения. Цвет линий осей – зеленый, тип линий – штрихпунктирная. Оси должны быть вычерчены таким образом, чтобы оба профиля, входящие в состав сечения, находились в области положительных значений (т.е. находились выше оси Z и правее оси Y), а также касались элементов сечения.

1.8. В этом же слое вычертить размеры от данных произвольных осей до центра тяжести каждого сечения, входящего в составное. Цвет размерных линий – зеленый.

2. В программе Excel определить центр тяжести составного сечения:

2.1. Расчет центра тяжести производить в виде таблицы.

2.2. Площадь сечения каждого элемента выписать из Сортамента на прокатные профили.

2.3. Из AutoCAD определить и вставить в таблицу расстояния от произвольно выбранных осей до центра тяжести сечения каждого элемента.

2.4. Определить статические моменты инерции для сечений каждого элемента по формулам:

; ,

где z_i и y_i - расстояния от произвольно выбранных осей Z и Y, соответственно, до центра тяжести сечения каждого элемента;

А_i – площадь сечения элемента, момент инерции которого определяется.

2.5. Определить статический момент инерции всего сечения по формуле:

;

где ; - статические моменты инерции сечения 1-го элемента

; - статические моменты инерции сечения 2-го элемента.

2.6. Определить положение центра тяжести составного сечения по формулам:

;

где , - статические моменты инерции всего сечения

- площадь сечения составного элемента, равная сумме площадей сечений отдельных элементов.

3. В программе MathCAD определить центр тяжести составного сечения:

3.1. Вычисления производить по тому же алгоритму, который применялся в расчете в программе Excel и в соответствии с образцом выполнения курсовой работы.

3.2. Результаты вычислений должны сойтись с результатами, полученными в Excel.

4. Путем копирования, вычертить в слое, в котором расположены произвольные оси, оси проходящие через центр тяжести составного сечения. Расстояния до данных осей от произвольных взять из расчетов в программах MathCAD и Excel. Цвет линий – малиновый. Тип линий – штрихпунктирная. Этим же цветом линий вычертить размеры от произвольных осей до искомых (проходящих через центр тяжести составного сечения). Отметить центр тяжести составного сечения кружком и подписать словами «Центр тяжести».

Часть 3. «Создание итогового документа Word»

В программе Word в соответствии с образцом выполнения Курсовой работы создать документ, включающий:

1. обложку Курсовой работы;

2. титульный лист;

3. задание на Курсовую работу;

4. страницу, содержащую исходные данные, а также таблицу с выписанными из программы RADUGA усилиями;

5. страницы отчёта из программы RADUGA;

6. страница, содержащая таблицы расчёта из Excel;

7. страницы, содержащие расчёт в MathCAD. При вставке чертежей из AutoCAD необходимо обрезать лишние поля и растянуть чертежи (с обязательным сохранением пропорций!);

8. лист чертежа, содержащий схему стержневой конструкции, экспортированной из AutoCAD – в рамке, с заполненным штампом (Лист №1);

9. три листа чертежей из AutoCAD (два сечения профилей и составное сечение – в рамках, с заполненными штампами) (Листы №2, №3 и №4).

К распечатанной и сшитой Курсовой работе должен быть приложен электронный носитель (дискета или диск), содержащий: файлы AutoCAD с чертежами, файл Excel с таблицами, файл MathCAD с расчётами и файл Word со всей работой.

Варианты

к выполнению Курсовой работы

Рисунок 1. Трёхмерная рама: вид в плоскости XZ (слева) и в плоскости YZ (справа).

Примечание к Рисунку 1: Нагрузки, представленные на рисунке, существуют только в одном экземпляре. Так, линейная сила q₁ действует только на две передние балки верхнего этажа; трапециевидная сила q₂ действует только на одну балку верхнего этажа; сосредоточенная сила f действует только на один узел.

Таблица 2 «Номера профилей сечений»

Продолжение Таблицы 2 «Номера профилей сечений»