2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p>  課程設(shè)計(jì)--HZ140TR2后置旅游車底盤車架</p><p><b>  一.設(shè)計(jì)目的 </b></p><p>  本課程設(shè)計(jì)的目的是在于系統(tǒng)學(xué)習(xí)完材料力學(xué)之后,能結(jié)合工程中的實(shí)際問(wèn)題,運(yùn)用材料力學(xué)的基本理論和計(jì)算方法,獨(dú)立的計(jì)算工程中的典型零部件,以達(dá)到綜合運(yùn)用材料力學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的目的。同時(shí),可以使學(xué)生將材料力學(xué)的理論和現(xiàn)代計(jì)算方法

2、及手段融為一體。既從整體上掌握了基本理論和現(xiàn)代的計(jì)算方法,又提高了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,又為后繼課程(零件、專業(yè)課等)打下基礎(chǔ),并初步掌握工程中的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法,對(duì)實(shí)際工作能力有所提高。具體的有以下六項(xiàng): </p><p>  1. 使學(xué)生的材料力學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化完整化;</p><p>  2. 在全面復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用材料力學(xué)知識(shí)解決工程中的實(shí)際問(wèn)題;</p>&l

3、t;p>  3. 由于選題力求結(jié)合專業(yè)實(shí)際,因而課程設(shè)計(jì)可以把材料力學(xué)知識(shí)與專業(yè)需要結(jié)合起來(lái);</p><p>  4. 綜合運(yùn)用以前所學(xué)習(xí)的各門課程的知識(shí),使相關(guān)學(xué)科的只是有機(jī)的聯(lián)系起來(lái);</p><p>  5. 初步了解和掌握工程實(shí)踐中的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法;</p><p>  6. 為后續(xù)課程的教學(xué)打下基礎(chǔ)。</p><p>&

4、lt;b>  二,設(shè)計(jì)題目 </b></p><p>  HZ140TR2后置旅游車底盤車架簡(jiǎn)化后如下圖所示。</p><p>  滿載時(shí),前部受FA重力作用,后部FB受到重力作用,乘客區(qū)均布載荷為(含部分車身重),梁為變截面梁。計(jì)算過(guò)程重忽略圓角的影響。并把梁抽象為等厚度閉口薄壁矩形截面的階梯梁。材料的彈性模量E、許用應(yīng)力[σ]及有關(guān)數(shù)據(jù)由下面數(shù)表給出。</p&g

5、t;<p>  1.計(jì)算前簧固定端C處,前簧滑板D處、后簧固定端F處、后簧滑板G處的支反力。</p><p>  2.畫出車架的內(nèi)力圖。</p><p>  3.畫出各截面上彎曲正應(yīng)力最大值沿軸線方向的變化曲線。</p><p>  4.用能量法求出車架最大撓度f(wàn)max的值及所發(fā)生的截面,畫出車架撓曲線的大致形狀。</p><p&g

6、t;  5.若壁厚t不變,取h/b=1.5,按等截面梁重新設(shè)計(jì)車架截面尺寸。</p><p><b>  三,設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程 </b></p><p>  以下計(jì)算q=16000N/m FA=2680N F B=5300N</p><p>  計(jì)算前簧固定端C處,前簧滑板D處,后簧固定端F處,后簧滑板G處的支座反力。由題意和圖形克制,此

7、結(jié)構(gòu)為三次超靜定,由于水平方向力為零,故可化為二次超靜定。如圖0,去掉C處的約束,建立靜定基:</p><p><b> ?。▓D0)</b></p><p>  由于C處的豎直位移為零,所以有f0=0;分別作出FA,FB,FC,FG,q單獨(dú)作用下引起的彎矩圖,并作出C點(diǎn)單位力作用下的彎矩圖,利用公式,對(duì)彎矩圖的每一個(gè)部分分別應(yīng)用圖乘法,然后求出其總和。于是可得:<

8、;/p><p>  ①Fa單獨(dú)作用(圖1)</p><p><b> ?。▓D1)</b></p><p> ?、趒單獨(dú)作用(圖2)</p><p><b>  (圖2)</b></p><p> ?、跢c單獨(dú)作用(圖3)</p><p><b>

9、  (圖3)</b></p><p> ?、蹻b單獨(dú)作用(圖4)</p><p><b> ?。▓D4)</b></p><p> ?、軫g單獨(dú)作用(圖5)</p><p><b> ?。▓D5)</b></p><p> ?、拮饔迷贑點(diǎn)的單位力單獨(dú)作用(圖6)<

10、;/p><p><b> ?。▓D6)</b></p><p>  由所畫圖形,結(jié)合圖乘法,即圖1,2,3,4,5分別于圖6相乘可得:</p><p><b>  ?1==</b></p><p><b>  ?2= -</b></p><p><b&g

11、t;  ?3= =</b></p><p><b>  ?4==</b></p><p><b>  ?5==</b></p><p>  ?C=?1+?2+?3?4+?5=0</p><p><b>  所以:</b></p><p>  

12、1.3Fg+4Fc=67727.32……………………………………..</p><p>  同理,在G點(diǎn)加載一單位力,作出其力矩圖(圖7)</p><p><b> ?。▓D7)</b></p><p>  將圖1~5分別和圖7圖乘可得:</p><p><b>  ?’1=(-1)=</b></

13、p><p><b>  ?’2==</b></p><p><b>  ?’3==</b></p><p><b>  ?’4=</b></p><p><b>  ?’5=</b></p><p>  ?G=?’1+?’2+?’3+?

14、’4+?’5=0</p><p><b>  所以:</b></p><p>  1.3FC+4FG=92010.29……………………………………….</p><p>  聯(lián)立以上兩個(gè)方程,解得:</p><p>  FC=10572.5 N</p><p>  FG=19566.5 N</

15、p><p><b>  由</b></p><p><b>  得,</b></p><p>  解得FD=43158 N</p><p>  FF=35483 N</p><p>  畫出車架的剪力圖,如圖所示(圖7)</p><p><b>

16、 ?。▓D7)</b></p><p><b>  車架彎矩圖(圖8)</b></p><p><b> ?。▓D8)</b></p><p>  3.畫出截面上正應(yīng)力最大值沿軸線方向的變化曲線。因?yàn)?lt;/p><p>  所以σ的變化曲線與M圖相似,但由于C點(diǎn)和G點(diǎn)處截面面積有突變,故在這兩

17、點(diǎn)應(yīng)力有突變,變化曲線如下圖(圖9)所示:</p><p><b> ?。▓D9)</b></p><p>  4. 用能量法求出車架最大撓度f(wàn)max的值以及所發(fā)生的截面,畫出車架撓曲線的大致形狀。</p><p>  由能量法可知,最大撓度在剪力為零處取得,即為A,B,M,N,K點(diǎn)</p><p>  其中M距離A點(diǎn)1.

18、6,N距離A點(diǎn)4.5,K距離A點(diǎn)6.2</p><p>  現(xiàn)求這五個(gè)點(diǎn)的撓度:</p><p><b>  A點(diǎn)的撓度:</b></p><p>  在A點(diǎn)加一個(gè)向下的單位力,并作出其彎矩圖(圖10),如下</p><p><b>  (圖10)</b></p><p>&

19、lt;b>  所以:</b></p><p>  將圖10與圖1圖乘可得,代入數(shù)值計(jì)算可得,</p><p><b>  ?1=-+</b></p><p><b>  =-41.904</b></p><p>  將圖10與圖2圖乘可得,代入數(shù)值計(jì)算可得,</p>

20、<p><b>  ?2==72.53</b></p><p>  將圖10與圖3圖乘可得,代入數(shù)值計(jì)算可得,</p><p><b>  ?3==-97</b></p><p>  將圖10與圖4圖乘可得,代入數(shù)值計(jì)算可得,</p><p>  ?4==-55.37</p>

21、<p>  將圖10與圖5圖乘可得,代入數(shù)值計(jì)算可得,</p><p><b>  ?5==34.68</b></p><p><b>  即</b></p><p>  |?a|=-4.066mm</p><p><b>  (2)求M點(diǎn)的撓度</b></p

22、><p>  在M點(diǎn)加上一個(gè)向下的單位力,其彎矩圖(圖11)如下:</p><p><b>  圖11</b></p><p>  圖11與圖1圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p><b>  ?1==4.80</b></p><p>  圖11與圖2圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:

23、</p><p><b>  ?2==52.9</b></p><p>  圖11與圖3圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p>  ?3==-34.38</p><p>  圖11與圖4圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p>  ?4==-22.56</p><p> 

24、 圖11與圖5圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p>  ?5= =14.13</p><p><b>  所以</b></p><p>  |?m|=14.89 mm</p><p><b> ?。?)求N點(diǎn)的撓度</b></p><p>  在N點(diǎn)加上一個(gè)向下的單位力,

25、其彎矩圖(圖12)如下:</p><p><b> ?。▓D12)</b></p><p>  圖12與圖1圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p><b>  ?1==-8.21</b></p><p>  圖12與圖2圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p>  ?2==-

26、22.48</p><p>  圖12與圖3圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p><b>  ?3==16.53</b></p><p>  圖12與圖4圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p><b>  ?4==31.63</b></p><p>  圖12與圖5圖乘

27、,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p>  ?5=- =-2.24</p><p><b>  所以</b></p><p>  |?n|=16.23mm</p><p><b> ?。?)求K點(diǎn)的撓度</b></p><p>  在K點(diǎn)加上一個(gè)向下的單位力,其彎矩圖(圖13)

28、如下:</p><p><b> ?。▓D13)</b></p><p>  圖13與圖1圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p>  ?1==3.31 mm</p><p>  圖13與圖2圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p>  ?2==14.73 mm</p><p&g

29、t;  圖13與圖3圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p>  ?3= = --7.76 mm</p><p>  圖13與圖4圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p>  ?4==-36.7 mm</p><p>  圖13與圖5圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p>  ?5==23.26 mm</p&g

30、t;<p><b>  所以:</b></p><p>  |?k|=2.76 mm</p><p>  (5) 求B點(diǎn)的撓度</p><p>  在B點(diǎn)加上一個(gè)向下的單位力,其彎矩圖(圖14)如下:</p><p><b> ?。▓D14)</b></p><p&g

31、t;  圖14與圖1圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p>  ?1==17.54 mm</p><p>  圖14與圖2圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p>  ?2==94.13 mm</p><p>  圖14與圖3圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p>  ?3==-41.0 mm</p>

32、<p>  圖14與圖4圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p>  ?4==-252.3 mm</p><p>  圖14與圖5圖乘,代入數(shù)值計(jì)算可得:</p><p><b>  所以</b></p><p>  ?5=+ =216.4 mm</p><p><b> 

33、 所以:</b></p><p>  |?b|=34.17 mm</p><p>  綜上所述,考慮到每個(gè)點(diǎn)的偏離位置,故作出其撓度曲線。</p><p>  易知,撓度最大發(fā)生在B截面。畫出彎矩分布圖(圖15)</p><p><b> ?。▓D15)</b></p><p>  5.

34、若壁厚t不變,取h/b=1.5,按等截面梁重新設(shè)計(jì)車架截面尺寸。設(shè)截面對(duì)中性軸的慣性矩為I,由于車架為薄壁,則</p><p><b>  由已知整理得:</b></p><p><b>  I=</b></p><p><b>  h/b=1.5</b></p><p>&l

35、t;b>  σmax[σ]</b></p><p>  Mmax/wmax[σ]</p><p>  Mmax=11129.2 Mpa</p><p>  Ymax/I=Wmax</p><p>  令t=0.005m </p><p>  使用mathematica計(jì)算可得</p>

36、<p>  所以取h=0.126m</p><p><b>  b=0.084m</b></p><p><b>  6.計(jì)算機(jī)編程圖框</b></p><p>  部分程序以及其運(yùn)算結(jié)果如下:</p><p>  7.計(jì)算結(jié)果分析與討論:</p><p>  計(jì)算

37、的記過(guò)基本合理,但仍然存在著不少的誤差。計(jì)算過(guò)程中忽略了圓角的影響,并且把梁抽象為等厚度的閉口波形矩形截面,簡(jiǎn)化了計(jì)算的復(fù)雜度,但是誤差也隨之增加。在計(jì)算支座反力時(shí),可以有多種選擇,既可以去掉C G,也可以去掉D F 兩個(gè)點(diǎn)。另外,撓度曲線也存在一定的誤差,要是結(jié)果更精確,應(yīng)使用matlab和mathmatic軟件繪制圖像。</p><p>  8.課程設(shè)計(jì)總結(jié)和心得體會(huì)。</p><p>

38、;  通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),使我系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了上學(xué)期的材料力學(xué),并且對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力有了較大的提高。由于以前沒有做過(guò)類似的課程設(shè)計(jì),因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了不少的困難,但是通過(guò)自己的努力和老師同學(xué)的幫助,這些困難一一克服,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,不僅僅使我的知識(shí)得到了鞏固,而且還重溫了AUTO CAD WORD C語(yǔ)言等知識(shí),大大的開拓了視野和提高了自我的動(dòng)手能力。最后感謝老師的不倦教誨。</p><p><b> 

39、 參考文獻(xiàn):</b></p><p>  《材料力學(xué)》孟廣偉 聶毓琴 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>  《機(jī)械設(shè)計(jì)》譚慶昌 高等教育出版社</p><p>  《C程序設(shè)計(jì)》譚浩強(qiáng) 清華大學(xué)出版社</p><p>  《AUTOCAD計(jì)算機(jī)繪圖教程》侯洪生 科學(xué)出版社</p><p>  《材料

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