Системотехнические основы инженерного дела

Министерство  образования и науки Республики Казахстан

ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА 
 
 

Факультет: Информационных технологий и энергетики.

Кафедра: Приборостроение  и автоматизация технологических  процессов. 
 
 
 
 
 
 

СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ  ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОГО  ДЕЛА 
 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ 
 
 
 
 
 

Выполнила:      Крайникова Н.П.

                   Группы: 10-ВТТ-1 

Проверил:       Блинова Наталья Сергеевна           
 

Усть-Каменогорск 2011 г.

СОДЕРЖАНИЕ 

Введение………………………………………………………………………..3

1 Постановка  задачи программирования ……………………………………4

    1. Исходные данные …………………………………………………………4
    2. Определение опорных реакций …………………………………………..4
    3. Определение внутренних сил упругости …………...……………………5
      1. Первое сечение. …………………………………………………...…….6
      2. Второе сечение. …………………………………………………………6
      3. Третье сечение. ……………………….…………………………………7
      4. Четвертое сечение. ……………………………………………………...7
    4. Расчет прокатной балки. ….……………………………………………….8                        
  1. Реализация задачи программирования..…………………………………..9
    1. Выбор программного средства…………………………..………………...9
    2. Схема алгоритма. ………………...………………………………………...9
    3. Окно программы…….…………………………………………………….10
    4. Результат работы программы. …………………………………………...10

Заключение. …………………………………………………………………...11

Список литературы…………………...……………………………………….12

Приложение А Код программы……………….………………………...........13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

     В настоящее время необходимость решения инженерных проблем вызвала множество приёмов, методов и подходов, которые постепенно накапливались, сообщались, образуя необходимую технологию преодоления количественных и качественных сложностей. Данные технологии называются: методами проектирования, методами инженерного творчества или системотехникой в инженерной отрасли; в военных и экономических вопросах исследованием операций; в административном и политическом управлении системным подходом или футурологией; в прикладных научным исследованием, имитационным моделированием или методологией экспериментов.

     С появлением вычислительной техники  многие задачи, для решения которых  раньше уходило много времени, теперь решаются легко и быстро.

     В данной работе рассмотрен процесс автоматизации  расчёта балки. В работе произведён расчёт балки и код, работающей программы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ 

     Исходя  из исходных данных автоматизировать расчёт балки. 

    1. Исходные  данные
 
 
 
 
 
 

Рисунок 1 

Где P1=36 kН; 

         q=1,8 m/M = 18 kН;  

L=8м;

a1=a2=a3=2м. 
 

1.2 Определение опорных  реакций

 

   

1.3 Определение внутренних  сил упругости

  

 
 
 

 
 
 
 

  

Рисунок 2 

Где P1=36 kН; 

         q=1,8 m/M = 18 kН;  

         L=8м;

a1=a2=a3=2м;

RB=24 kH;

RA=48 kH. 

      1.3.1 Первое сечение

  
 
 
 

                                          Рисунок 3 

 

      1.3.2 Второе сечение                
 

                 
 

         Рисунок 4

      1.3.3  Третье сечение        

 
 
 
 

Рисунок 5 

 

      1.3.4 Четвертое сечение              
 
 
 
 

                        Рисунок 6 

 
 
 
 

     1.4 Расчёт прокатной балки  

  1. Находим максимальные значения изгибающего момента и поперечной силы

Mmax= 60 кН*м

Qmax= 48  кН

  1. Wтр= = =254 см2

где R=ξ- расчётное сопротивление стали.

Принимаем R= 21кН/см2

  1. № профиля — 22a
№ m h b d t R F Ix Wx rx Sx Iy Wy ry Ik
22a 25,8 220 120 5,4 8,9 10 32,8 2790 254 9,12 143 206 34,3 2,5 9,77

Таблица 1  

h- высота балки

b- ширина полки

d- толщина стенки

t- средняя толщина полки

R- радиус внутреннего закругления

F- площадь сечения

Ix- момент инерции

rx- радиус инерции

Sx- статический момент полусечения

Wx - момент сопротивления

Iy - момент инерции

Wy - момент сопротивления

ry - радиус инерции

Ik - момент инерции при кручении  

  1. Проверяем прочность

      σ= = =0,21 кН/см2 < R

  1. Проверяем общую устойчивость и жёсткость

≤

где Мн=0.9 * Мmax

Е =2.1*104  кН/см2

0,005*10-4= - проверка выполняется, профиль подходит.

2 РЕАЛИЗАЦИЯ  ЗАДАЧИ ПРОГРАМИРОВАНИЯ 

2.1 Выбор программного  средства 

     В качестве среды разработки была выбрана  система Delphi 7, так как в этой среде довольно удобно отображать графическую информацию и имеются удобные средств работы с таблицами. К тому же в реализуемой, задаче почти нет циклических процессов и не очень высокое быстродействие среды Delphi 7 здесь не играет какую либо заметную роль. 

2.2 Схема алгоритма

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1.   Окно программы

Рисунок 7

2.4 Результат работы программы

Рисунок 8 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

      В данной курсовой работе я попыталась выполнить все заданные цели и  задачи. Приобрела практический опыт по сопротивлениям материалов, а именно по подбору сечения изгибаемого  элемента. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ 

  1. Клименко Ф.Э., Барабаш В.М., Стороженко Л.И., Металлические конструкции. Львов, 2002.
  2. Мандриков А.Н., Примеры расчета металлических конструкций. Москва, 1991.
  3. Васильев А.А., Металлические конструкции. Стройиздат, 1975.
  4. Справочник проектировщика. Расчетно-теоретический. Москва, 1961.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

     Код программы

unit Unit1;

interface 

uses

  Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

  Dialogs, ExtCtrls, StdCtrls; 

type

  TForm1 = class(TForm)

    Image1: TImage;

   Edit1: TEdit;

    Edit2: TEdit;

    Edit3: TEdit;

    Edit4: TEdit;

    Edit5: TEdit;

    Label1: TLabel;

    Label2: TLabel;

    Label3: TLabel;

    Label4: TLabel;

    Label5: TLabel;

    Edit6: TEdit;

    Edit7: TEdit;

    Label6: TLabel;

    Label7: TLabel;

    Edit8: TEdit;

    Edit9: TEdit;

    Edit10: TEdit;

    Edit11: TEdit;

    Edit12: TEdit;

    Edit13: TEdit;

    Edit14: TEdit;

    Edit15: TEdit;

    Label8: TLabel;

    Label9: TLabel;

    Label10: TLabel;

    Label11: TLabel;

    Label12: TLabel;

    Label13: TLabel;

    Label14: TLabel;

    Label15: TLabel;

    Edit16: TEdit;

    Edit17: TEdit;

    Label16: TLabel;

    Label17: TLabel;

    Button1: TButton;

    Button2: TButton;

    procedure Button1Click(Sender: TObject);

    procedure Button2Click(Sender: TObject);

  private

    { Private declarations }

  public

    { Public declarations }

  end; 

var

  Form1: TForm1;

sig,q,p,a1,a2,a3,ra,rb,q1,q2,q3,q4,m1,m2,m3,m4,mmax,wtr:real;

fl:real;

implementation 

{$R *.dfm} 

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin 
 

q:= strtofloat(edit1.text);

p:= strtofloat(edit2.text);

a1:= strtofloat(edit3.text); 

a2:= strtofloat(edit4.text);

a3:= strtofloat(edit5.text); 

ra:= (q*a2*(a2/2+a3)+p*(a3+a2+a1))/(a1+a1+a2+a3);

rb:=(p*a1+q*a2*(a2/2+a1)+36)/(a1+a1+a2+a3);

q1:=ra;

m1:=ra*a1;

q2:=ra-p;

m2:=ra*(a1+a1)-p*a1;

q3:=q*a2-rb;

m3:=rb*(a2+a3)-q*((a2*a2)/2);

q4:=-rb;

m4:=rb*a3;

mmax:=0;

if mmax<m1 then mmax:=m1;

if mmax<m2 then mmax:=m2;

if mmax<m3 then mmax:=m3;

if mmax<m4 then mmax:=m4; 

wtr :=mmax*100/(1.12*21);

sig:=mmax/( 1.12*254); 

fl:=(0.9*100*mmax*(a1+a1+a2+a3))/(10*2.1*10000*2790); 

Edit6.Text:=floattostr(ra);

Edit7.Text:=floattostr(rb);

Edit8.Text:=floattostr(q1);

Edit9.Text:=floattostr(m1);

Edit10.Text:=floattostr(q2);

Edit11.Text:=floattostr(m2);

Edit12.Text:=floattostr(q3);

Edit13.Text:=floattostr(m3);

Edit14.Text:=floattostr(q4);

Edit15.Text:=floattostr(m4);

Edit16.Text:=floattostr(mmax);

Edit17.Text:=floattostr(wtr);

end; 

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

begin

close;

end; 

end.