Тема 1. Введение
1. Связь дисциплины с общенаучными, общеинженерными и специальными курсами. Основные допущения "Сопротивления материалов".
2. Схематизация конструкций и нагрузок.
3. Метод сечений, внутренние силы и классификация типов нагружения стержня по внутренним силам.
4. Понятия о напряжениях, деформациях, перемещениях.
Тема 2. Центральное растяжение и сжатие
5. Усилия, напряжения. Закон Гука. Закон Пуассона.
6. Определение механических характеристик материалов испытаниями на
7. растяжение. Диаграмма растяжения мягкой стали. Разгрузка и повторное нагружение. Истинная диаграмма растяжения.
8. Механические свойства при сжатии.
9. Пластичные и хрупкие материалы.
10. Предельное состояние и его критерии. Коэффициент запаса.
11. Расчет по допускаемым напряжениям и нагрузкам. Подбор сечения стержня.
12. Статически неопределимые системы и их расчет.
13. Температурные и монтажные напряжения.
14. Ползучесть. Релаксация напряжений.
15. Влияние температуры и скорости нагружения на механические характеристики материалов.
16. Физические основы упругости и пластичности.
17. Влияние дислокаций на предельные напряжения.
18. Концентрация напряжений. Теоретический коэффициент концентрации.
19. Контактные напряжения. Формулы Герца.
20. Механика разрушения. Напряжения в вершине трещины.
21. Энергетический подход к разрушению и формула Гриффитса.
22. Коэффициент интенсивности напряжений.
23. Работа разрушения.
24. Испытания на ударную вязкость.
25. Растяжение под действием собственного веса.
26. Потенциальная энергия деформации при растяжении-сжатии.
Тема 3. Теории напряженного состояния.
27. Напряженное состояние в точке.
28. Тензор напряжений и его компоненты.
29. Закон парности касательных напряжений.
30. Главные площадки и главные напряжения.
31. Линейное, плоское и объемное напряженные состояния.
32. Напряжения на наклонных площадках при линейном напряженном состоянии. Экстремальные значения касательных напряжений.
33. Обобщенный закон Гука.
34. Связь между главными напряжениями и напряжениями на произвольных площадках при плоском напряженном состоянии. Экстремальные касательные напряжения.
35. Изменение объема материала при деформации.
36. Удельная потенциальная энергия.
37. Назначение критериев прочности и пластичности.
38. Эквивалентное напряжение. Равноопасное состояние.
39. Условие прочности при сложном напряженном состоянии.
40. Пределы применимости различных критериев.
2 М О Д У Л Ь
Тема 4. Геометрические характеристики плоских сечений.
41. Статические моменты площади и их использование для определения центра тяжести сечения.
42. Осевые, полярный и центробежный моменты инерции.
43. Моменты сопротивления.
44. Радиусы инерции.
45. Моменты инерции и моменты сопротивления прямоугольного, круглого и кольцевого поперечных сечений.
46. Зависимости между моментами инерции для параллельных осей.
47. Зависимости между моментами инерции относительно осей, повернутых друг к другу на некоторый угол.
48. Главные оси инерции.
49. Главные моменты инерции.
50. Определение положения главных осей и вычисление главных моментов инерции сечения.
Тема 5 . Сдвиг и кручение
51. Элементы конструкций, работающие на сдвиг.
52. Расчет заклепочных и сварных соединений.
53. Чистый сдвиг.
54. Закон Гука при сдвиге.
55. Потенциальная энергия деформации при сдвиге.
56. Кручение прямого стержня круглого или кольцевого поперечного сечения.
57. Напряжения при кручении.
58. Угол закручивания.
59. Условия прочности и жесткости при кручении и подбор сечения вала.
60. Статически неопределимые задачи кручения.
61. Кручение стержней некруглого сечения.
62. Понятие о мембранной аналогии.
63. Свободное кручение тонкостенных стержней замкнутого и открытого профилей.
Тема 6. Изгиб стержней
64. Внутренние силы при изгибе, их эпюры для простейших нагрузок.
65. Дифференциальные зависимости между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью нагрузки. Следствия из дифференциальных зависимостей.
66. Нормальные напряжения при чистом изгибе.
67. Условие прочности при изгибе по нормальным напряжениям.
68. Подбор сечений балок.
69. Рациональные сечения балок.
70. Касательные напряжения при поперечном изгибе ( формула ) . Касательные напряжения при изгибе тонкостенных стержней.
71. Понятие о центре изгиба.
72. Потенциальная энергия деформации при изгибе.
Тема 7. Прочность при сложном напряженном состоянии
73. Косой изгиб. Положение нейтральной оси, напряжения, опасные точки в сечении. Перемещение при косом изгибе.
74. Внецентренное растяжение или сжатие стержней большой жесткости. Положение нейтральной линии, напряжения, опасные точки в сечении.
75. Ядро сечения.
76. Изгиб с кручением. Напряжения в опасных точках сечения. Подбор сечений вала по критериям пластичности.
77. Цилиндрические пружины растяжения, сжатия и кручения.
78. Расчет пружин на прочность и жесткость.
3 М О Д У Л Ь
Тема 8. Общие методы определения перемещений.
Расчет статически неопределимых систем.
79. Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки и его интегрирование.
80. Метод начальных параметров.
81. Теорема Кастильяно.
82. Интегралы Мора для вычисления перемещений при изгибе.
83. Способ Верещагина.
84. Способ Симпсона.
85. Потенциальная энергия деформации и интегралы Мора при произвольном нагру - жении.
86. Анализ структуры стержневых систем.
87. Степень статической неопределимости системы. Основная и эквивалентная система.
88. Канонические уравнения метода сил.
89. Теоремы о взаимности работ и взаимности перемещений.
90. Порядок расчета статически неопределимых систем методом сил.
91. Статическая и кинематическая проверки.
Тема 9. Расчет сжатых стержней на устойчивость.
Продольно - поперечный изгиб
92. Устойчивые и неустойчивые формы равновесия.
93. Потеря устойчивости.
94. Критические нагрузка и напряжение.
95. Устойчивость сжатых стержней.
96. Формула Эйлера.
97. Влияние опорных закреплений стержня на величину критической силы.
98. Пределы применимости формулы Эйлера.
99. Ясинского.
100. Расчет по коэффициенту уменьшения допускаемых напряжений.
101. Продольно - поперечный изгиб стержня. Приближенный метод интегрирования дифференциального уравнения изогнутой оси стержня. Определение напряжений и коэффициента запаса прочности.
Тема 10. Прочность при напряжениях,
циклически изменяющихся во времени
102. Механизм усталостного разрушения.
103. Виды циклов нагружения.
104. Кривые усталости и предел выносливости.
105. Влияние различных факторов на величину предела выносливости.
106. Диаграммы предельных напряжений при асимметричных циклах и их схематизация. Коэффициент запаса прочности при переменных напряжениях.
107. Повышение выносливости конструктивными и технологическими мероприятиями.
108. Выносливость при совместном изгибе и кручении.
109. Пластические деформации при циклическом деформировании и условия малоциклового разрушения.
4 М О Д У Л Ь
Тема 11. Динамическая нагрузка. Упругие колебания.
110. Расчет равноускоренно движущегося тела. Динамический коэффициент.
111. Подъем балки.
112. Расчет тонкостенного вращающегося кольца. Расчет вращающейся рамы.
113. Приближенная теория удара. Динамический коэффициент.
114. Влияние массы ударяемой системы.
115. Степени свободы колебательных систем.
116. Свободные колебания систем с одной степенью свободы.
117. Вынужденные колебания систем с одной степенью свободы. Резонанс.
118. Коэффициент нарастания колебаний.
119. Влияние сил сопротивления.
Тема 12. Механика разрушения
120. Физические основы упругости и пластичности.
121. Влияние дислокаций на предельные напряжения.
122. Механика разрушения.
123. Напряжения в вершине трещины.
124. Энергетический подход к разрушению и формула Гриффитса.
125. Коэффициент интенсивности напряжений.
126. Работа разрушения.
127. Испытания на ударную вязкость.
Тема 13. Расчет конструкции по предельным состояниям
128. Основные понятия о предельном состоянии.
129. Расчеты на растяжение-сжатие.
130. Расчеты на кручение.
131. Расчеты на изгиб.
Тема 14. Экспериментальные методы
исследования деформаций и напряжений
132. Тензометры.
133. Тензорезисторы, схемы измерения.
134. Поляризационно - оптический метод исследования напряжений.
135. Метод хрупких лаковых покрытий.
136. Другие зкспериментальные методы.
10. Перечень вопросов к зачету
10.1 Прочность и ее роль в проектировании и эксплуатации конструкций.
10.2 Основные допущения сопротивления материалов.
10.3 Реальный объект и расчетная схема. Классификация нагрузок.
10.4 Метод сечений и внутренние силы.
10.5 Классификация типов нагружения стержня по внутренним силам.
10.6 Понятия о напряжениях, деформациях, перемещениях.
10.7 Закон Гука. Модуль Юнга.
10.8 Закон Пуассона.
10.9 Испытание на растяжение. Диаграмма растяжения мягкой стали.
10.10 Разгрузка и повторное нагружение. Истинная диаграмма растяжения.
10.11 Механические свойства при сжатии.
10.12 Пластичные и хрупкие материалы.
10.13 Предельное состояние и его критерии. Коэффициент запаса.
10.14 Расчет по допускаемым напряжениям и нагрузкам.
10.15 Ползучесть, релаксация напряжений.
10.16 Влияние температуры и скорости нагружения на механические характеристики материалов.
10.17 Физические основы упругости и пластичности.
10.18 Виды разрушения.
10.19 Энергетический подход к разрушению и формула Гриффитса.
10.20 Работа разрушения.
10.21 Концентрация напряжений. Контактные напряжения
10.22 Растяжение под действием собственного веса.
10.23 Расчет статически неопределимых систем.
10.24 Температурные и монтажные напряжения.
10.25 Статические моменты площади.
10.26 Осевые, полярный и центробежный моменты инерции. Радиусы инерции.
10.27 Моменты инерции простых сечений.
10.28 Зависимости между моментами инерции для параллельных осей.
10.29 Зависимости между моментами инерции относительно осей, повернутых друг к другу на некоторый угол.
10.30 Определение положения главных осей и вычисление главных моментов инерции сечения.
10.31 Напряженное состояние в точке. Тензор напряжений и его компоненты.
10.32 Закон парности касательных напряжений.
10.33 Главные площадки и главные напряжения. Виды напряженного состояния.
10.34 Напряжения на наклонных площадках при линейном напряженном состоянии.
10.35 Напряжения на произвольных площадках, главные площадки и главные напряжения при плоском напряженном состоянии.
10.36 Обобщенный закон Гука.
10.37 Назначение критериев прочности и пластичности.
10.38 Предельное состояние. Эквивалентное напряжение. Равноопасное состояние.
10.39 Условие прочности при сложном напряженном состоянии.
10.40 Элементы конструкций, работающие на сдвиг.
10.41 Чистый сдвиг. Закон Гука при сдвиге.
10.42 Кручение прямого стержня круглого или кольцевого поперечного сечения.
10.43 Эпюры крутящих моментов. Напряжения при кручении. Угол закручивания.
10.44 Подбор сечения вала по условию прочности и по условию жесткости.
10.45 Кручение стержней некруглого поперечного сечения.
10.46 Статически неопределимые задачи кручения.
10.47 Понятие о мембранной аналогии.
10.48 Чистое кручение тонкостенных стержней замкнутого и открытого профилей.
10.49 Нагрузки, вызывающие изгиб. Опоры и опорные реакции.
10.50 Внутренние силы при изгибе.
10.51 Дифференциальные при изгибе.
10.52 Нормальные напряжения при чистом изгибе.
10.53 Условие прочности при изгибе по нормальным напряжениям.
10.54 Подбор сечений балок по условию прочности по нормальным напряжениям.
10.55 Рациональные сечения балок.
10.56 Касательные напряжения при поперечном изгибе.
Перечень вопросов к экзамену
10.57 Косой изгиб. Положение нейтральной линии, определение напряжений.
10.58 Внецентренное растяжение или сжатие стержней большой жесткости. Положение нейтральной линии, определение напряжений. Ядро сечения.
10.59 Изгиб с кручением. Внутренние силы. Напряжения в опасных точках сечения. Подбор сечения вала по критериям пластичности.
10.60 Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки и его интегрирование.
10.61 Метод начальных параметров.
10.62 Потенциальная энергия деформации при растяжении - сжатии.
10.63 Потенциальная энергия деформации при сдвиге.
10.64 Потенциальная энергия деформации при кручении.
10.65 Потенциальная энергия деформации при изгибе.
10.66 Потенциальная энергия деформации при произвольном нагружении.
10.67 Теорема Кастильяно.
10.68 Интегралы Мора для вычисления перемещений. Способ Симпсона.
10.69 Анализ структуры стержневых систем.
10.70 Степень статической неопределимости системы.
10.71 Основная система. Эквивалентная система.
10.72 Канонические уравнения метода сил.
10.73 Порядок расчета статически неопределимых систем методом сил.
10.74 Статическая и кинематическая проверки.
10.75 Устойчивые и неустойчивые формы равновесия. Потеря устойчивости.
10.76 Критические нагрузка и напряжение.
10.77 Устойчивость сжатых стержней. Формула Эйлера.
10.78 Влияние опорных закреплений стержня на величину критической силы.
10.79 Пределы применимости формулы Эйлера. Формула .
10.80 Нелинейность задачи о продольно-поперечном изгибе стержня.
10.81 Приближенный метод интегрирования дифференциального уравнения изогнутой оси стержня при одновременном действии продольных и поперечных сил.
10.82 Механизм усталостного разрушения.
10.83 Кривые усталости и предел выносливости.
10.84 Влияние различных факторов на величину предела выносливости.
10.85 Схематизация диаграмм.
10.86 Коэффициент запаса прочности при переменных напряжениях.
10.87 Выносливость при совместном изгибе и кручении.
10.88 Повышение выносливости конструктивными и технологическими мероприятиями.
10.89 Расчет равноускоренно движущегося тела. Динамический коэффициент.
10.90 Расчет тонкостенного вращающегося кольца.
10.91 Расчет вращающихся рам.
10.92 Приближенная теория удара. Расчет при ударе по балансу энергии.
10.93 Динамический коэффициент при ударе. Влияние массы ударяемой системы.
10.94 Степени свободы колебательных систем.
10.95 Свободные колебания системы с одной степенью свободы.
10.96 Вынужденные колебания системы с одной степенью свободы.
10.97 Коэффициент нарастания колебаний.
10.98 Резонанс. Влияние сил сопротивления. Коэффициент приведения массы.
10.99 Свободные колебания системы со многими степенями свободы.
10.100 Вынужденные колебания системы со многими степенями свободы.
10.101 Крутильные колебания.
10.102 Критическая скорость вала.
10.103 Основные понятия о предельном состоянии.
10.104 Расчеты на растяжение-сжатие по предельному состоянию.
10.105 Расчеты на кручение по предельному состоянию.
10.106 Расчеты на изгиб по предельному состоянию.
11. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
Основная литература:
1. Гильман материалов: учеб. пособие / . – Саратов: СГТУ, 2003. – 108 с.
2. Сопротивление материалов: учеб. пособие / под ред. . – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2007. – 488 с.
3. Сопротивление материалов: учеб. пособие /.–М.: РИОР, 2007. – 157 с.
4. Основы сопротивления материалов: учеб. пособие / . –М.: ВЛАДОС, 2004. – 255 с.
Дополнительная литература:
5. Расчетные и курсовые работы по сопротивлению материалов: учеб. пособие / , , . – 3-е изд., стер. – СПб.: Лань, 2005. – 368 с.
6. Кочетов материалов / , , . – 3-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 544 с.
7. Александров материалов: учебник для вузов / , ; под ред. . – 5-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 1995. – 560 с.
Методическая литература:
8. Гильман испытания полимерных материалов: учеб. пособие / , - . Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 200с.
9. Гильман материалов на растяжение и сжатие. Метод. указания по выполнению лабораторных работ / , . – Саратов, Сарат. гос. техн. ун-т, 2006.-19 с.
10. Гильман материалов на сдвиг и кручение Метод. указания по выполнению лабораторных работ / , . – Саратов, Сарат. гос. техн. ун-т, 200с.
11. Гильман ёт брусьев на сложное сопротивление и на устойчивость. Метод. указания к выполнению контрольной работы 3 / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 200с.
12. Гильман материалов. Метод. указания и контрольные задания для студентов механических и технологических специальностей / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 200с.
13. Гильман брусьев на растяжение-сжатие. Определение геометрических характеристик плоских сечений Метод. указания к выполнению контрольной работы 1 / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 201с.
14. Гильман ёт стержней на кручение и плоский изгиб. Метод. указания к выполнению контрольной работы 2 / , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 201с.
15. Гильман . Метод. указания к выполнению лабораторных работ / , , .- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2010.-21 с.
16. Гильман задачи. Метод. указания к выполнению расчетно-графических и контрольных работ по курсам «Сопротивление материалов», «Механика», «Прикладная механика» для студентов всех специальностей и направлений / , .- Энгельс: Энгельсский технологический институт (филиал) СГТУ им. , 201с.
Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
1. ***** и др.
12. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля):
1. Установка для исследования двухопорной балки на прямой изгиб СМ-4А 1983 г.,
2. Установка для исследования изгиба консольной балки СМ-7Б 1983 г., 3 шт.
3. Установка для исследования двухопорной статически неопределимой балки на изгиб СМ-11А 1976 г., 1 шт.
4. Установка для исследования балки на косой изгиб СМ-8М 1984 г., 2 шт.
5. Установка для исследования статически неопределимой портальной рамы СМ-34М 1976 г., 1 шт.
6. Установка для исследования горизонтального перемещения шарнирно-подвижной опоры статически определимой рамы СМ-1Г 1976 г., 1 шт.
7. Установка для определения мод шт.
8. Установка для испытания стержня на устойчивость СМ - 1976 г., 2 шт.
9. Универсальная разрывная машина УММ-5 1958 г., 1 шт.
10. Универсальная машина для испытания на кручение КМ-5г., 1 шт.
11. Экзаменационные тесты в оболочке АСТ-тест.
12. Плакаты. Презентации. Макеты.
13. Методические рекомендации преподавателю по организации изучения дисциплины:
Рекомендуется проводить внутрисеместровые теоретические и практические аттестации в виде отчетов по пройденному теоретическому материалу и проведенным лабораторным работам, а также контрольных работ по разобранным задачам.
За неделю до межсессионной аттестации в середине 3 семестра по темам 1-4.
За неделю до зимней сессии в 3 семестре по темам 5-7.
За неделю до межсессионной аттестации в середине 4 семестра по темам 8-10.
За неделю до летней сессии в 3 семестре по темам 11-14.
Рабочая учебная программа по дисциплине «Б.3.1.2. Сопротивление материалов» составлена в соответствии с требованиями Федерального Государственного образовательного стандарта ВПО с учетом рекомендаций ПрОП ВПО по направлению 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» и учебного плана по профилю подготовки «Технология машиностроения»
Автор___________________ ( )
Согласовано: зав. библиотекой ________________ ()
Рабочая учебная программа рассмотрена на заседании кафедры протокол №___ от “___ “ ________ 2012 г. и признана соответствующей требованиям ФГОС и учебного плана по направлению 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» по профилю подготовки «Технология машиностроения»
Зав. кафедрой ______________________ ()
Рабочая учебная программа рассмотрена на заседании учебно-методической комиссии по направлению ___________ протокол № ___ от “___ “ ________ 2012 г. и признана соответствующей требованиям ФГОС и учебного плана по направлению 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» по профилю подготовки «Технология машиностроения»
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
