Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 «Утверждаю»

Рабочая программа

учебной дисциплины Ф ТПУ 7.1-21/01

«Утверждаю»

Декан теплоэнергетического факультета

____________Г.В.Кузнецов

«___»_____________2009г

Механика материалов и конструкций

Рабочая программа для направления 140500 «Энергомашиностроения», специальности 140502 «Котло-и реакторостроения»

(номер и название направления, специальности, специализации)

Факультет теплоэнергетический (ТЭФ)

Обеспечивающая кафедра

теоретическая и прикладная механика (ТПМ)

Курс - 3

Семестр - 5, 6

Учебный план набора 2006г

Распределение учебного времени

Лекции ________________________________52 час (ауд)

Лабораторные занятия ___________________18 час (ауд)

Практические (семинарские) занятия _____34 час (ауд)

Всего аудиторных занятий _____________104 часов

Самостоятельная (внеаудиторная) работа _ 140 часа

Общая трудоемкость ___________________244 часа

Экзамен в V, V1 семестр

2009 г

Рабочая программа

Дата разработки: 01.09.2008

Рабочая программа

учебной дисциплины . Ф ТПУ 7.1-21/01

ПРЕДИСЛОВИЕ
  1. Рабочая программа составлена на основании ГОС по направлению 140500 (специальности) 140502 утвержденного 27.03.2000г и рег.№ 208 тех/бак и ОП ТПУ по направлению –«Котло-и реакторостроение».

РАССМОТРЕНА И ОДОБРЕНА на заседании обеспечивающей кафедры «Теоретическая и прикладная механика» « 26 » июня 2009г, протокол № 76.

  1. Разработчик (и)

доцент ТПМ________________________Темник И.Н.

  1. Зав. обеспечивающей

кафедрой__ТПМ________________________Замятин В.М.

  1. Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с факультетом, выпускающими кафедрами направления, СООТВЕТСТВУЕТ действующему плану.

Зав. выпускающей кафедрой Заворин А.С.

Рабочая программа

Дата разработки: 01.09.2008

Рабочая программа

учебной дисциплины . Ф ТПУ 7.1-21/01

Аннотация

Программа регламентирует процесс обучения студентов ТЭФ по дис­циплине «Механика материалов и конструкций» и является руководством к действию в образовательном процессе студентов и реализации образователь­ной технологии для преподавателей.

Содержание программы соответствует типовой программе, Пр ОП ТПУ и ГОС ВПО данной специальности и отражает современное состояние и тенденции развития, в области механики. Структура и оформление программы соответствует стандарту ТПУ.

Annotation

The program orders the educational process in studying TEF the course Me­chanics of materials and constructions for the students of the Faculty of Mechanical Engineering. It is a guide for the students in the process of learning and for the teachers in performing the educational technologies.

The content of the program corresponds to the TPU frame Program of the Vocational Education and to the State Educational Standard of me Higher Voca­tional Education for this field of the training of specialists, and shows the contempo­rary state and trends in the development of Engineering in the field of Mechanics.

The structure and design of the program correspond to the TPU standard.

Рабочая программа

Дата разработки: 01.09.2008

Рабочая программа

учебной дисциплины . Ф ТПУ 7.1-21/01

1. Цели и задачи учебной дисциплины

Базовыми дисциплинами для изучения «Механика материалов и конструкций» - формирование у специалиста любого профиля инженерного мышления и навыков самостоятельной работы на основе овладения методами анализа и расчетов элементов конструкций, позволяющих проектировать на­дежные и экономичные конструкции, механизмы, машины и приборы.

Задачи курса:

1) Изучение поведения материалов при различных силовых воздействи­ях и обоснование теоретических положений механики деформирова­ния.

2) Изучение методов анализа и расчета, гарантирующих с заданным ко­эффициентом запаса прочность, жесткость, устойчивость и выносли­вость элементов конструкции при максимально возможной —эконо­мии материала. Курс «Механика материалов и конструкций» состоит из двух частей.

1. Сопротивление материалов.

2. Строительная механика.

Содержание всех 2-х частей данного курса соответствует про­грамме по механике материалов, утвержденной Главным учебно-методическим управлением высшего образования 2.06.88г.

В своей теоретической части курс опирается на математический аппарат дифференциального и интегрального исчисления, базируется на об­щих законах физики, теоретической механики, в экспериментальной части -на физику и материаловедение.

2.Содержание теоретического раздела дисциплины (лекции) –68 час.

2.1. Основные понятия курса

2.1.1. Историческая справка. Понятия прочности, жесткости, надежности и экономичности конструкций. Проблемы обеспечения работоспособности, на­дежности, экономичности.

2.1.2. Рабочие гипотезы курса. Классификация сил, типов нагружения, модели формы тел. Перемещения и деформации.

2.1.3. Метод сечений. Внутренние усилия, напряжения. Простое и сложное со­противление.

Рабочая программа

Дата разработки: 01.09.2008

2.2. Растяжение(сжатие) - 4 часа

2.2.1. Определение внутренних усилий и напряжений в поперечных сечениях стержней. Построение диаграмм (эпюр) внутренних усилий и напряжений. Расчеты на прочность.

2.2.2. Деформации продольные и поперечные, связь между ними. Закон Гука. Определение перемещений. Условие жесткости.

2.2.3. У чет влияния собственного веса.

2.2.4. Особенности и преимущества статически неопределимых систем. Принцип их расчета- Учет монтажных и температурных напряжений-

2.2.5. Механические свойства материалов. Экспериментальныеисследования ;процессов растяжения, сжатия. Характеристики прочности и пластичности.Типыразрушений.

2. 3. Сдвиг(срез), смятие - 2 часа

2.3.1. Исследование явления сдвига. Закон парности касательных напряжений. Определение напряжений и деформаций. Закон Гука при сдвиге. Условие прочности. Смятие. Практические расчеты на срез, смятие, расчет сварных со­единений. Расчет заклепочных соединений.

2.4. Геометрические характеристики плоских сечений - 4 часа

2.4.1. Основные и вспомогательные геометрические характеристики плоских сечений. Центральные оси. Преобразование геометрических характеристик при параллельном переносе осей. Изменение геометрических характеристик при вращении осей относительно центра тяжести сечения.

2.4.2. Главные оси и главные моменты инерции. Определение положения главных осей и главных моментов инерции сложных составных сечений.

2.5. Кручение - 4 часа

2.5.1. Внешние и внутренние крутящие моменты. Эпюры внутренних крутя­щих моментов.

2.5.2. Определение напряжений и деформаций в стержне круглого поперечно­го сечения. Условия прочности и жесткости.

2.5.3. Оценка прочности стержней некруглого профиля. Расчеты статически неопределимых валов.

2.6. Плоский изгиб -6 часов

2.6.1. Плоский поперечный изгиб. Определение внутренних усилий. Построе­ние эпюр перерезывающих сил и изгибающих моментов. Дифференциальные зависимости между интенсивностью распределенной нагрузки, попе­речными усилиями и изгибающими моментами.

2.6.2. Нормальные напряжения при изгибе. Положение нейтрального слоя. Ус­ловия прочности. Рациональные формы поперечных сечений балок из раз­личных материалов.

2.6.3. Касательные напряжения при изгибе. Характер распределения их в по­перечном сечении балок. Анализ напряженного состояния в различных точках поперечного сечения балок.

2.6.4. Угловые и линейные перемещения при изгибе. Изогнутая ось балки, стрела прогиба. Использование дифференциального уравнения изогнутой оси балки для оценки угловых и линейных перемещений. Условие жесткости. Рас­чет статически неопределимых балок.

2.7. Теориянапряженного и деформированного состояния - 4 часа

2.7.1. Напряженное состояние в точке. Компоненты напряжений и их обозна­чение. Главные площадки и главные напряжения. Виды напряженного состоя­ния. Графическое представление напряженного состояния в точке с помощью круга Мора.

2.7.2. Деформированное состояние в точке. Обобщенный закон Гука. Удельная потенциальная энергия упругой деформации.

2.7.3. Оценка прочности при сложном напряженном состоянии. Теории проч­ности. Их смысл и назначение.

2.8. Устойчивость равновесия деформируемых систем - 2 часа

2.8.1. Продольный изгиб. Устойчивость. Определение критической нагрузки и напряжений. Формула Эйлера. Пределы применимости формулы Эйлера.

2.8.2. Инженерный метод расчета на устойчивость. Коэффициент снижения напряжений.

2.9. Энергетические методы определения перемещений - 4 часа

2.9.1. Основные понятия, определения, обозначения. Закон сохранения энер­гии при упругом деформировании. Работа внешних сил. Работа внутренних сил. Теорема о взаимности работ и перемещений, 2.9.1. Потенциальная энергия деформации тел при произвольном нагружении. Теорема Кастилиано. Метод Мора. Способ Верещагина.

2.10. Статически неопределимые рамные системы - 8 часов

2.10.1. Метод сил- Выбор основной системы метода сил. Канонические урав­нения метода сил. Определение коэффициентов канонических уравнений. Прямая и обратная симметрии.

2.10.2. Примеры расчетов статически неопределимых рам.

2.10.3. Метод перемещений. Сущность метода. Выбор основной системы ме­тода перемещений. Определение коэффициентов канонических уравнений ме­тода перемещений. Проверка правильности расчета коэффициентов. Оконча­тельная проверка правильности расчета рам методом перемещений. Прибли­женные методы расчета сгатически неопределимых многоэтажных рамных систем.

2.11. Сложное сопротивление - 6 часов

2.11.1. Основные группы сложного сопротивления. Принцип суперпозиций. Косой изгиб. Определение напряжений в произвольной точке поперечного се­чения. Условие прочности. Нулевая линия. Определение перемещений.

2.11.2. Совместное действие изгиба и растяжения (сжатия). Определение на­пряжений, положения нейтральной оси. Условие прочности. Ядро сечения.

2.11.3.Расчет цилиндрических пружин. Определение напряжений и осадки пружин.

2.11.4.Совместное действие изгиба и кручения. Расчет валов круглого попе­речного сечения.

2.11.5.Расчет пространственно нагруженных систем. Ломаный брус.

2.12. Расчеттолстостенных труб - 4 часа

2.12.1. Задача Ляме. Определение напряжений и радиальных перемещений в толстостенных цилиндрах. Оценка прочности. Рассмотрение частных случаев нагружения труб давлением.

2.12.2. Расчетсоставных труб.Определение контактного давления.

2.13. Динамическое действие нагрузок - 4 часа

2.13.1. Использование принципа Даламбера. Силы инерции. Учет сил инерции при посту нательном или вращательном движении.

2.13.2. Ударная нагрузка. Определение напряжений и перемещений при ударе. Способ расчета по балансу энергии. Определение ударной вязкости.

2.14. Длительная прочность элементов конструкций - 2 часа

2.14.1. Общие понятия. Последействие. Ползучесть. Предел длительной проч­ности. Релаксация.

2.15.Расчеты по предельному состоянию- 2 часа

2.15.1- Предельное состояние материала.Схематизация диаграммдеформиро­вания пластичных материалов.Предельное состояниеконструкции при растя­жении (сжатии), кручении, изгибе. Определение допускаемых нагрузок.

Рабочая программа

Дата разработки: 01.09.2008

Рабочая программа

учебной дисциплины . Ф ТПУ 7.1-21/01

3.Содержание практического раздела дисциплины

3.1- Групповые занятия - 32 часа

3.1.1. Расчеты на прочность при растяжении (сжатии), статически определи­мые системы - 2часа.

3.1.2. Расчет статически неопределимых систем - 2 часа.

3.1.3. Геометрические характеристики плоских сечений - 2 часа.

3.1.4. Расчеты на сдвиг, кручение - 2 часа.

3.1.5. Расчеты на изгиб-2 часа.

3.1.6. Определение перемещений при изгибе методом начальных параметров -2 часа.

3.1.7. Расчет статически неопределимых балок при изгибе - 2 часа. -

3.1.8. Расчет статически неопределимых рамных систем методом сил-2часа.

3.1.9. Расчет 2-х этажных рам методом перемещений - 4 часа.

3.1.10. Расчеты на косой изгиб и внецентренное действие сил - 2 часа. 3-1.11. Расчеты на совместное действие изгиба и кручения - 2 часа.

3.1.12. Расчеты с учетом действия сил инерции и динамического действия на­грузки (удара) - 4 часа.

3.1.13. Расчет толстостенных сосудов - 2 часа.

3.1.14. Расчеты по предельному состоянию-2 часа.

Рабочая программа

Дата разработки: 01.09.2008

Рабочая программа

учебной дисциплины . Ф ТПУ 7.1-21/01

3.2. Лабораторные работы - 18 часов

3.2.1. Испытание стального образца на растяжение - 2 часа.

3.2.2. Испытание некоторых материалов на сжатие ~ 2 часа,

3.2.3. Испытание стального образца на кручение - 2 час.

3.2.4. Испытание деревянной балки на изгиб - 2 часа.

3.2.5.Испытание стальной балки наизгиб - 2 часа.

3.2.6. Проверка теоремы о взаимности работ и перемещений - 2 часа.

3.2.7. Косой изгиб - 2 часа.

3.2.8. Оптический метод определения напряжений - 2часа.

3.2.9. Определение ударной вязкости - 2 часа.

Рабочая программа

Дата разработки: 01.09.2008

Рабочая программа

учебной дисциплины . Ф ТПУ 7.1-21/01

4.Программа самостоятельной познавательной деятельности

Самостоятельная (внеаудиторная) работа студентов состоит в прора­ботке лекционного материала, подготовке к практическим занятиям и лабора­торным работам и в выполнении индивидуальных домашних заданий. Она со­ставляет 140 часов и включает следующие пункты:

1) проработка курса лекций и подготовка к практическим занятиям -20 часов;

2) решение индивидуальных домашних заданий - 90 часов;

3) подготовка к лабораторным занятиям - 10 часов;

4) подготовка к рубежным контролям - 20 часов. Подготовка к практическим занятиям контролируется опросом или тестами, подготовка к лабораторным работам - отчетами. Однако наиболее эффективной формой самостоятельной работы сту­дентов является выполнение семестровых индивидуальных домаш­них заданий.

В течении 2-х семестров предусмотрено выполнение 5 индивидуаль­ных домашних заданий, охватывающих основные разделы дисципли­ны.

Семестр 5

1. Расчет статически определимых и неопределимых стержневых сис­тем- 10 часов.

2. Расчет статически определимых и неопределимых валов и балок -15 часов.

Семестр 6

1. Расчет статически неопределимой одноэтажной рамы методом сил -20 часов.

2. Расчет статически неопределимой двухэтажной рамы методом пе­ремещений - 35 часов.

3. Расчет круглого вала, работающего на совместное действие изгиба и кручения -10 часов.

Задания «сдаются» в сроки, устанавливаемые преподавателем. Проводится защита заданий.

Рабочая программа

Дата разработки: 01.09.2008

Рабочая программа

учебной дисциплины . Ф ТПУ 7.1-21/01

5.Текущий и итоговый контроль результатов изучения дисциплины

При изучении курса «механика материалов и конструкций» использу­ется рейтинговая система оценка знаний студентов. В течение семестра сту­дент может набрать 1000 баллов.

Максимальная рейтинговая оценка (общий рейтинг ОР) дисциплины составляет 1000 баллов. В нее входят: 1) рейтинг лабораторных работ (РЛР);

2) рейтинг практических занятий (РПЗ); 3) рейтинг рубежного контроля (РРК);

4) рейтинг домашнего задания (РДЗ); 5) рейтинг лекционного материала (РЛ);

6) рейтинг экзамена (РЭ).

Рейтинг Лабораторныхработ (РЛР) - это оценки за лабораторные рабо­ты. Максимальная оценка одной работы 106.

Рейтинг практических занятий (РПЗ) складывается из оценок на тех практических занятиях, которые проводятся как самостоятельные аудиторные работы под контролем преподавателя. Максимальная оценка одного занятия 20 баллов.

Рейтинг домашнего задания (РДЗ) - это оценка за решение домашнего задания.

Проработка лекционного материала поощряется баллами в рейтинг студента по дисциплине РЛ - 50 (максимум) баллов (конспект просматривает­ся на экзамене или накануне его).

В конце семестра подсчитывается рейтинг семестра (PC), максималь­ное значение которого 800 баллов:

РС= РЛР+РПЗ+РДЗ+РРК+РЛ

Студент допускается к сдаче экзамена, если он полностью выполнил учебный план (домашнее задание сдано, пропущенные занятия отработаны) и если его рейтинг (PC) более 450 баллов.

Максимальный рейтинг экзамена (РЭ) 200 баллов.Форму проведенияэкзамена (устно, письменно, по билетам,без билетов и т.д.) устанавливает лектор. Экзамен считается сданным, еслиего оценка не менее 100баллов.Эта оценка суммируется с рейтингом семестра и подсчитывается общийрейтинг:

ОР - PC + РЭ

Общий рейтинг переводится в оценку по соотношению:

Более 850 баллов ОТЛИЧНО

от 701 до 850 ХОРОШО

от 550 до 700 баллов УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНО

Если оценка экзамена менее 100 баллов, то экзамен считается не сдан­ные и студент теряет рейтинг семестра.

Рейтинг поощряет активных студентов дополнительными баллами за участие в олимпиадах по сопротивлению материалов, написание рефератов, досрочную сдачу домашнего задания, выполнение заданий повышенной сложности.

Рейтинговая оценка по семестрам

Семестр 5

РПЗ-20х9=180 РЛ-50 РДЗ-420 РРК-30х5=150 PC =180+50+420+150=800

Семестр 6

РЛР-10х9=90 РПЗ-20х6=120 РЛ-50 РДЗ-400 РРК=20х7=140 РС= 90+120+50+400+140=800

Рабочая программа

Дата разработки: 01.09.2008

Рабочая программа

учебной дисциплины . Ф ТПУ 7.1-21/01

Контролирующие материалы

В соответствии с рейтинговои системой при изучении курса механикиматериалов и конструкций проводятся контрольные работы.

Рубежные контроли проводятся в часы практических занятий и вклю­чают задачи по ранее пройденному материалу.

Контрольные работы:

Семестр 5

1. Расчет на прочность при растяжении, сжатии - 306,

2. Геометрические характеристикиплоских сечений -306.

3. Кручение. Построение эпюр. Расчет на прочность - 306.

  1. Изгиб. Построение эпюр. Расчет на прочность - 20 б. 5- Изгиб. Определение перемещений - 306.

Семестр 6

1. Построение эпюр внутренних силовых факторов в статически опре­делимых рамах - 206.

2. Расчет на косой изгиб - 206.

3. Расчеты на внецентренное действие сил - 206.

4. Расчеты на совместное действие изгиба и кручения - 206-

5. Общий случай сложного сопротивления - 206.

6. Учет сил инерции - 206-

  1. Расчеты на удар - 206.

Итог изучения курса:

5 семестр - зачет - проводится на зачетной неделе.

6 семестр — экзамен- проводится в период экзаменационной сессии по билетам в которые входят два теоретических вопроса и задача.

Рабочая программа

Дата разработки: 01.09.2008

Рабочая программа

учебной дисциплины . Ф ТПУ 7.1-21/01

6. Учебно - методическое обеспечениедисциплины

№№

Автор

Название

Год изд.

Число

экз. в

НТБ

1

Беляев Н.М.

Сопротивление материалов

1976

700

2

Дарков А.В.,

Сопротивление материалво

1976

П200

Шпиро Г.С.

3

Феодосьев В.И.

Сопротивление материалов

1986

50

4

Беляев Н.М.

Сборник задач по сопротивле­

1968

20

нию материалов

5

Дарков А.В.

Строительная механика

1962

10

6

Клейн Г.К. и др

Руководство к практическим за­

1973

3

нятиям по строительной механи­

ке

Учебно-методическое обеспечение лабораторных работ

№№

Название лаб.работ

Автор

Материально-техническое обеспечение

1

Испытание стального образца на растяжение

Анфилофьев А.В., Темник И.Н.

Укомплектовано 200 экз. на кафед­ре

2

Испытание материалов на сжа­тие

Темник И.Н.

100 экз.

3

Испытание на кручение

Куприянов Н.А.

90 экз

4

Изгиб деревянной балки

КуприяновНА

90экз

5

Изгиб стальной балки

Анфилофьев А.В., Куприянов Н.А.

70 экз

6

Исследование перемещений при косом изгибе

Цукублина К.Н.

50 экз

7

Теорема о взаимности работ

Максак В.И.

50 экз

8

Теорема о взаимности переме­щений

Темник И-Н.

50 экз

Составил доцент кафедры тпм Темник И.Н.

Рабочая программа

Дата разработки: 01.09.2008

  1. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 «утверждаю» (2)

    Рабочая программа
    Целью выпускной квалификационной работы бакалавра геологии является закрепление, углубление, обобщение знаний студента, полученных за весь период его обучения; развитие навыков самостоятельной работы на основе закрепления профессиональных
  2. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 -21/01 «утверждаю» (2)

    Рабочая программа
    1. Рабочая программа составлена на основе ГОС по направлению 15 Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств, утвержденного 02.
  3. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (2)

    Рабочая программа
    Ключевые слова: Ионизация, камера, счетчик, разряд, сцинтиллятор, спектрометр, полупроводник, детектор, трек, Черенков, Вильсон, искра, стример, магнит, спектрометрия, кристалл, дифракция, спектроскопия, излучение, расшифровка, аппаратурный, спектр.
  4. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (5)

    Рабочая программа
    Рабочая программа для направления 240100 «Химическая технология и биотехнология» специальности 240304 «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов»
  5. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (8)

    Рабочая программа
    1. Рабочая программа составлена на основе Образовательного стандарта высшего профессионального образования Томского политехнического университета по направлению 240100 «Химическая технология и биотехнология», магистерской программе
  6. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (9)

    Рабочая программа
    1. Рабочая программа составлена на основе Государственного стандарта дипломированного специалиста по направлению 654900 «Химическая технология неорганических веществ и материалов» и специальности 240304 (250800) «Химическая технология
  7. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (27)

    Рабочая программа
    Ключевые слова: «Общая теория систем», основные положения и направления «Общей теории систем», системный анализ, модели и моделирование объектов и процессов, математическое моделирование, прикладные аспекты ОТС.
  8. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (38)

    Рабочая программа
    1. Рабочая программа составлена на основе ГОС по направлению 140300 - Ядерная физика и технологии, специальности 140306 - Электроника и автоматика физических установок, утвержденного 17 марта 2 г.
  9. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 утверждаю (39)

    Рабочая программа
    1. Рабочая программа составлена на основе Государственного стандарта дипломированного специалиста по специальности 240304 (250800) «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» и ОС ТПУ по данной специальности.

Другие похожие документы..