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

Рабочая программа
учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1 -21/01

«УТВЕРЖДАЮ»

Декан факультета МС

____________Р.И.Дедюх

"___"___________ 2009г.

Сопротивление материалов

Рабочая программа

для студентов магистерского направления

150917 «Физика высоких технологий в машиностроении»

Факультет: Машиностроительный (МСФ)

Обеспечивающая кафедра :Теоретическая и прикладная механика

Курс второй

Семестр третий, четвертый

Учебный план набора 2008 года с изменениями 2009 года

Распределение учебного времени

Лекции 53 часа (ауд.)

Лабораторные занятия 17 часов (ауд.)

Практические (семинарские) занятия 35 часов (ауд.)

Всего аудиторных занятий 105 часов

Самостоятельная (внеаудиторная) работа 139 часов

Общая трудоемкость 244 часа

Экзамен в 3 семестре

Зачет в 4 семестре

2009

Рабочая программа

Дата разработки 11.02.2009

Рабочая программа
учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1 -21/01
ПРЕДИСЛОВИЕ

1. Рабочая программа составлена на основе ГОС по направлению 15000 Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств, утвержденного 02.03.2000г. приказом №686 Минобразования России.

РАССМОТРЕНА и ОДОБРЕНА на заседании обеспечивающей кафедры "Теоретическая и прикладная механика" “__ ” __________ 2009 г. протокол № ___.

2. Разработчик:

Доцент, к.т.н. каф.ТПМ ____________ Н.А. Куприянов.

3. Зав. обеспечивающей кафедрой В.М.Замятин

4. Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с выпускающей кафедрой и СООТВЕТСТВУЕТ действующему учебному

Зав. выпускающей кафедрой С.Г.Псахье

«Физика высоких технологий

в машиностроении»

Рабочая программа

Дата разработки 11.02.2009

Рабочая программа
учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1 -21/01

Аннотация

Сопротивление материалов для студентов магистерского направления 150917 «Физика высоких технологий в машиностроении».

Машиностроительный факультет

Кафедра теоретической и прикладной механики

Доцент, к.т.н. Куприянов Н.А.

тел. (3822)563-820

Рабочая программа разработана для студентов, обучающихся в ТПУ по магистерской программе подготовки.

Цель: формирование знаний и умений, необходимых для проектирования надежных и экономичных конструкций, машин и механизмов.

Содержание: Основные понятия. Метод сечений. Центральное растяжение-сжатие. Сдвиг. Геометрические характеристики сечений. Прямой поперечный изгиб. Кручение. Косой изгиб, внецентренное растяжение-сжатие. Элементы рационального проектирования простейших систем. Расчет статически определимых стержневых систем. Метод сил, расчет статически неопределимых стержневых систем. Анализ напряженного и деформированного состояния в точке тела. Сложное сопротивление, расчет по теориям прочности. Устойчивость стержней. Продольно-поперечный изгиб. Расчет движущихся с ускорением элементов конструкций. Удар. Усталость. Расчет но несущей способности.

Курс 2; семестр третий, четвертый

Экзамен – третий семестр

Зачет – четвертый семестр. Всего -244 ч., в т.ч. Лекции - 53ч. Практические занятия -35ч. Лабораторные работы – 17 ч.

Annotation

The program orders the educational process in studying the course “Strength of Materials” 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 the Higher Vocational Education for this field of the training of specialists, and shows the con

temporary 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 11.02.2009

Рабочая программа
учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1 -21/01
  1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Цели преподавания дисциплины

Дисциплина «Сопротивление материалов» представляет собой комплекс важнейших общетехнических знаний и состоит из разделов: основные виды нагружений и расчеты на прочность, проектные расчеты и конструирование, обеспечивая общеинженерную подготовку по магистерскому направлению «Физика высоких технологий в машиностроении».

Цель курса: способствовать развитию научно-технического мышления будущего специалиста, дать основы расчетов на прочность, дать начальные умения проектирования типовых механических устройств общего назначения.

Студенты, завершившие изучение курса механики материалов и конструкций должны:

иметь представление:

  • о связи курса с другими дисциплинами и о его месте среди других курсов ;

  • о методах расчета на прочность и жесткость при различных видах нагружений;

о методах расчета на устойчивость и выносливость элементов конструкций.;

о методах расчета элементов конструкций при динамическом нагружении.

знать:

  • терминологию, основные понятия и определения сопротивления материалов ;

  • условия прочности и условия жесткости при простейших видах нагружения;

  • условия прочности при сложном сопротивлении элементов конструкций;

  • условия прочности и жесткости при динамическом нагружении;

уметь:

● составлять расчетные схемы, определять внутренние усилия и напряжения;

● обоснованно выбирать конструкционные материалы;

● использовать методики расчета на прочность и жесткость элементов конструкций;

иметь опыт (владеть):

  • расчетов на прочность;

  • расчета деформаций и перемещений;

2. Задачи изложения и изучения дисциплины

Конструктивная и технологическая разработка машин, сооружений, приборных устройств любого функционального назначения, удовлетворяющих требованиям надежности и экономичности, установление оптимальных режимов их эксплуатации при различных условиях работы достигаются при:

  • наличии знаний о сопротивлении материалов конструктивных элементов силовым и иным внешним воздействием;

  • умении определять и оптимально использовать механические свойства материалов в необходимых для этого расчетах.

Научный и понятийный аппарат курса «Сопротивление материалов», его теоретические положения методов расчета с целью экономичного и рационального использования материалов в элементах конструкций, являются достижениями технической цивилизации и характеризуют культуру взаимодействия человека с природой.

Основную часть курса составляет изучение современных модельных и теоретических представлений о материалах и их сопротивлении в стержневых конструкциях при внешних силовых воздействиях, на основе которых созданы и разрабатываются инженерные методы расчета с удовлетворением требований надежности и экономичности.

В процессе изучения курса выполняются контрольные расчетно-графические работы, включающие задачи по основным его разделам.

Экспериментальную часть курса составляют лабораторные работы.

Назначение их – формирование реальных представлений о сопротивлении материалов в различных условиях деформирования, получение навыков обработки и анализа результатов испытаний при определении механических характеристик материалов и проверке теоретических положений курса.

Рабочая программа

Дата разработки 11.02.2009

Рабочая программа
учебной дисциплины
Ф ТПУ 7.1 -21/01

2 .СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛА ДИСЦИПЛИНЫ (Лекции -длительностью 2 уч. часа)

Часть I

1. Основные понятия курса

1.1Прочность, жесткость, устойчивость, выносливость (усталость) – как понятия определяющие надежность конструкций в их сопротивлении внешним воздействиям. Коэффициент запаса как количественный показатель надежности и экономичности конструкций. Расчетные схемы (модели): твердого деформированного тела, геометрических форм элементов конструкций, внешних и внутренних связей между ними, внешних воздействий.

1.2. Внутренние силы в деформируемых телах и их количественные меры: внутренние силовые факторы и напряжения. Метод сечений и уравнения равновесия для определения внутренних силовых факторов. Понятие «напряженное состояние». Геометрические искажения стержневых элементов конструкций и их количественные меры: перемещения и деформации. Понятие «деформированное состояние» в точке. Понятия упругости, пластичности, хрупкости. Линейная упругость (закон Гука в общей словесной формулировке и математическом выражении). Принцип независимости действия сил (принцип суперпозиции). Понятия простого и сложного (комбинированного) сопротивлений.

2. Растяжение и сжатие

2.1. Внутренние силы в поперечных сечениях стержня. Построение диаграмм (эпюр) внутренних сил от действия сосредоточенных сил и распределенных по длине стержня (собственного веса).

2.2. Деформации продольные и поперечные, коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона). Напряжения в поперечных сечениях стержня. Связь между напряжениями и деформациями (закон Гука). Модуль упругости как жесткость материала. Определение перемещений поперечных сечений стержня и изменения его длины под действием сосредоточенных сил, собственного веса, температуры. Формулировка условий прочности и жесткости. Разновидности расчетов и их содержание (проектный, проверочный, определение допускаемых нагрузок) на основе условий прочности и жесткости.

2.3. Статически определимые стержневые системы с узловой нагрузкой. Определение геометрии деформирования.

2.4. Статически неопределимые системы: особенности расчета, монтажные и температурные напряжения.

2.5. Механические свойства материалов. Типовые диаграммы деформирования пластичных и хрупких материалов при растяжении и сжатии. Характеристики упругих, прочностных и деформационных свойств материалов. Назначение допускаемых напряжений.

3. Основы теории напряженного и деформированного состояний

3.1. Напряжения в наклонных сечениях стержня при растяжении и сжатии, закон парности и касательных напряжений. Графическое представление напряженного состояния при растяжении и сжатии кругами Мора. Виды напряженных состояний, главные напряжения, главные площадки. Графическое и аналитическое определение главных напряжений и их направлений при плоском напряженном состоянии. Деформированное состояние при растяжении и сжатии. Связь между модулем нормальной упругости и модулем сдвига для изотропного материала.

3.2. Связь напряженного и деформированного состояний, обобщенный закон Гука. Объемная деформация. Удельная потенциальная энергия деформации и ее составные части: энергия изменения объема и энергия изменения формы. Теории прочности (предельного состояния). Критерии эквивалентности напряженных состояний. Эквивалентное напряжение и его определение про различным критериям. Формулировка условий прочности при произвольном напряженном состоянии для пластичных и хрупких материалов.

4. Геометрические характеристики плоских сечений стержня

4.1.Математические определения геометрических характеристик плоских фигур: статические моменты, осевые моменты инерции и центробежный, полярный момент инерции. Преобразование характеристик при параллельном переносе осей. Центральные оси. Главные оси. Определение положения центра тяжести элементарных сечений и составленного из элементарных фигур. Нахождение геометрических характеристик сечений относительно центральных осей. Преобразование центробежного и осевых моментов инерции при вращении центральных осей. Главные центральные оси. Главные осевые моменты инерции сечения.

5.Сдвиг (срез), смятие

5.1. Понятие чистого сдвига. Элементы конструкций, работающих в условиях чистого сдвига. Деформации, напряжения. Закон Гука при сдвиге. Условие прочности при сдвиге (срезе). Изображение напряженного состояния кругом Мора. Смятие. Условие отсутствия смятия контактирующих поверхностей.

6. Кручение

6.1. Крутящие моменты (внутренний силовой фактор) в поперечных сечениях стержня, построение диаграмм (эпюр) крутящих моментов.

6.2. Кручение стержней круглого поперечного сечения: деформации, напряжения, углы закручивания. Условия прочности, жесткости.Кручение стержней с прямоугольным сечением, тонкостенного профиля.

6.3. Расчет статически неопределимых систем,

7. Изгиб

7.1. Плоский поперечный изгиб прямых стержней (брусьев, балок). Определение внутренних сил (поперечных сил и изгибающих моментов) в произвольном поперечном сечении стержня и построение их диаграмм (эпюр).

Дифференциальные зависимости между нагрузкой, поперечными силами, изгибающими моментами, их использование при построении диаграмм и контроля правильности построения.

7.2. Чистый изгиб: деформации, нейтральный слой, радиус кривизны, кривизна, распределение линейных деформаций и нормальных напряжении по высоте поперечного сечения стержня.Рациональные формы поперечных сечений стержней из пластичных и хрупких материалов. Прокатные профили и составные.

7.3. Касательные напряжения при плоском поперечном изгибе стержней. Распределение касательных напряжений по высоте поперечных сечений различной формы (формула Журавского).

7.4. Угловые и линейные перемещения поперечных сечений. Упрощенное дифференциальное уравнение изогнутой оси стержня и его интегрирование. Универсальные уравнения: углов поворота сечений, изогнутой оси. Статически неопределимые балки и их расчёт.

Часть II

1. Геометрические искажения стержневых систем, определение перемещений в системах.

1.1. Закон сохранения энергии при упругом деформировании тел. Работа внешних сил при одновременном и последовательном приложении. Теоремы о взаимности работ и перемещений. Вычисление упругой внутренней энергии в системах при внешних нагрузках.

1.2. Интегралы Мора, способ вычисления интегралов по Верещагину. Метод сил, расчёт статически неопределимых систем.

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

    Рабочая программа
    Рабочая программа составлена на основании ГОС по направлению 140500 (специальности) 140502 утвержденного 27.03.2 г и рег.№ 208 тех/бак и ОП ТПУ по направлению –«Котло-и реакторостроение».
  2. 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
  3. Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1 -21/01 (3)

    Рабочая программа
    Цикличность развития науки. Наука и технология: особенности взаимодействия и совместного развития. Роль технологии в современной цивилизации. Функции науки в современном обществе.
  4. 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.
  5. 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»
  6. 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
  7. 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
  8. 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.
  9. 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.

Другие похожие документы..