Рабочая учебная программа (стр. 3 )

Темы, изучаемые самостоятельно

№ п/п	Наименование раздела дисциплины (модуля)	Содержание раздела (модуля)	Трудоемкость (часы)
1	2	3	4
1	Введение.	Значение сопротивления материалов для подготовки квалифицированного бакалавра. История сопротивления материалов. Связь дисциплины другими курсами.
2	Центральное растяжение и сжатие.	Истинная диаграмма растяжения. Расчет по допускаемым нагрузкам. Ползучесть, релаксация напряжений. Влияние температуры и скорости нагружения на механические характеристики материалов. Растяжение под действием собственного веса. Потенциальная энергия деформации при растяжении - сжатии. Расчет статически неопределимых систем. Температурные и монтажные напряжения.
3	Теория напряженного состояния.	Тензор напряжений и его компоненты. Напряжения на наклонных площадках при линейном напряженном состоянии. Напряжения на произвольных площадках, главные площадки и главные напряжения при плоском напряженном состоянии.
4	Геометри-ческие характерис-тики плоских сечений.	Использование статических моментов площади для определения центра тяжести сечения. Зависимости между моментами инерции для параллельных осей. Зависимости между моментами инерции относительно осей, повернутых друг к другу на некоторый угол.
5	Сдвиг и кручение.	Чистый сдвиг. Потенциальная энергия деформации при сдвиге. Статически неопределимые задачи кручения. Кручение стержней некруглого поперечного сечения. Понятие о мембранной аналогии. Чистое кручение тонкостенных стержней замкнутого и открытого профилей. Потенциальная энергия деформации при кручении.
6	Изгиб стержней.	Дифференциальные зависимости при изгибе. Рациональные сечения балок. Касательные напряжения при поперечном изгибе. Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки и его интегрирование. Метод начальных парамет-ров. Потенциальная энергия деформации при изгибе.
7	Прочность при сложном напряженном состоянии	Положение нейтральной линии, определение напряжений при косом изгибе. Перемещение при косом изгибе. Положение нейтральной линии, определение напряжений при внецентренном растяжении или сжатии стержней большой жесткости.. Ядро сечения. Расчет цилиндрических пружин растяжения, сжатия и кручения на прочность и жесткость. Расчет тонкостенных оболочек вращения. Расчет толстостенных цилиндров. Составные цилиндры.
1	2	3	4
8	Общие методы определения перемещений. Расчет статически неопредели-мых систем.	Потенциальная энергия деформации при произвольном нагружении. Теорема Кастильяно. Порядок расчета статически неопределимых систем методом сил.
9	Расчет сжатых стержней на устойчивость. Продольно-поперечный изгиб.	Приближенный метод интегрирования нелинейного дифференциального уравнения изогнутой оси стержня при одновременном действии продольных и поперечных сил. Определение напряжений и коэффициента запаса при продольно-поперечном изгибе.
10	Прочность при напряжениях, циклически изменяющих-ся во времени.	Диаграммы предельных напряжений при асимметричных циклах. Схематизация диаграмм. Выносливость при совместном изгибе и кручении. Коэффициент запаса прочности при переменных напряжениях.
11	Динамичес-кая нагрузка. Упругие колебания.	Расчет тонкостенного вращающегося кольца. Приближенная теория удара. Расчет по балансу энергии. Влияние массы ударяемой системы. Влияние сил сопротивления. Коэффициент приведения массы. Свободные и вынужденные колебания системы со многими степенями свободы. Крутильные колебания. Критическая скорость вала.
12	Механика разрушения	Влияние дислокаций на предельные напряжения. Коэффициент интенсивности напряжений.
13	Расчет конструкций по предельным состояниям	Расчеты по предельному состоянию на кручение. Расчеты по предельному состоянию на изгиб.
14	Эксперимен-тальные методы исследования деформаций и напряжений.	Классификация экспериментальных методов. Типы тензометров. Тензорезисторы, схемы измерения.

5.  Практические занятия

№ п/п	Наименование раздела дисциплины (модуля)	Темы практических занятий. Вопросы, отрабатываемые на практическом занятии	Трудоемкость (часы)
1	2	3	4
2	Центральное растяжение и сжатие.	Центральное растяжение-сжатие. Статически-определимые задачи. Расчет на прочность и жесткость. Эпюры N, Q, δ. Расчет статически – определимых стержневых систем. Подбор элементов, изготовленных из прокатных профилей. Статически - неопределимые задачи. Уравнение совместности деформаций .	2
5	Сдвиг и кручение.	Кручение круглых валов. Подбор сечения вала. Эпюры углов закручивания. Кручение статически – неопределимых стержней некруглого поперечного сечения.	2
6	Изгиб стержней.	Плоский изгиб. Построение эпюр Q и M в балках. Подбор сечений балок. Построение эпюр Q и M в балках. Подбор сечений балок.	2
9	Расчет сжатых стержней на устойчивость. Продольно-поперечный изгиб.	Расчет стержней на устойчивость. Определение критической силы. Подбор сечения сжатого стержня.	2
11	Динамическая нагрузка. Упругие колебания.	Расчет конструкций на удар. Определение собственных частот колебаний конструкций. Расчет на прочность в случае вынужденных колебаний.	2
			10

6.  Лабораторный практикум

№ п/п	Наименование раздела дисциплины (модуля)	Наименование лабораторных работ.	Трудоемкость (часы)
1	2	3	4
2	Центральное растяжение и сжатие.	Испытание на растяжение стального образца. Испытание на сжатие деревянных образцов. [13]	2
5	Сдвиг и кручение.	Испытание на скалывание деревянного образца. Испытание на срез стального образца . Испытание на кручение стального образца. [14]	2
6	Изгиб стержней.	Исследование изгиба двухопорной статически-определимой балки. [19] Исследование изгиба консольной статически-определимой балки. [19]	2
9	Расчет сжатых стержней на устойчивость. Продольно-поперечный изгиб.	Испытание стержня на устойчивость. Отчет по лабораторным работам.	2
			8

7.  Примерная тематика курсовых проектов (работ). Не запланированы.

Запланированы 2 контрольные работы.

Тематика 1 контрольной работы – задачи по разделам 2, 4, 5 и 6.

Тематика 2 контрольной работы – задачи по разделам 7, 9 и 11.

8.  Образовательные технологии

Чтение лекций проводится в мультимедийных аудиториях в виде презентаций. Практические занятия проводятся традиционными методами. Расчеты при практическом решении задач проводятся на компьютере с помощью программы МАТКАД.

Лабораторные работы проводятся как на реальном оборудовании в специализированных лабораториях, так и виртуально, с использованием видеоматериалов.

9.  Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Вопросы для самопроверки

1.  Какая формула выражает закон Гука при растяжении сжатии?

2.  Как называется способность конструкции (или отдельной детали) сопротивляться деформации?

3.  Как называется в нагруженном теле внутренняя сила, приходящаяся на единицу площади какого-либо сечения, в данной точке на данной площадке?

4.  Как называется проекция главного вектора внутренних сил в поперечном сечении нагруженного бруса на ось бруса?

5.  Как изменится удлинение бруса, если его длину «l» уменьшить в n раз?

6.  Брус квадратного поперечного сечения растянут (сжат) продольным усилием. Как изменится удлинение бруса, если сторону квадрата увеличить в «n» раз?

7.  Брус круглого поперечного сечения растянут (сжат) продольным усилием. Как изменится нормальное напряжение в сечении, если его диаметр увеличить в «n» раз?

8.  Ступенчатый брус нагружен силами и 1, действующими вдоль оси

бруса. Левый конец бруса жестко закреплен. Площадь поперечного сечения

правого участка бруса равна , а левого =2. Модуль продольной упругости одинаков и равен . Найти удлинение стержня если =3.

9.  Чему равна величина осевого момента инерции круглого сечения?

10.  Чему равна величина полярного момента инерции круглого сечения?

11.  Чему равен центробежный момент инерции сечения относительно главных осей?

12.  Чему равна величина осевого момента инерции прямоугольного сечения относительно центральной оси x?

13.  Как изменяются осевые моменты инерции при параллельном переносе осей координат?

14.  Как изменяется центробежный момент инерции при параллельном переносе осей координат?

15.  По какой формуле определяются координаты центра тяжести плоской фигуры?

16.  По какой формуле определяется положение главных осей инерции сечения?

17.  Сколько пар главных осей можно провести через угловую точку m квадрата?

18.  Чему равно отношение осевых моментов инерции квадрата Iu/Ix

19.  Как изменится осевой момент инерции сечения Ix прямоугольника, если высоту сечения h увеличить в «К» раз?

20.  Какая формула выражает закон Гука при сдвиге?

21.  Как называется момент внутренних сил в поперечном сечении бруса относительно оси бруса?

22.  Как называется взаимный угол поворота относительно оси бруса двух его поперечных сечений?

23.  В каких точках круглого поперечного сечения стержня возникает наибольшее касательное напряжение при его кручении?

24.  Как изменится угол закручивания бруса при увеличении его длины в n раз?

25.  Как изменится относительный угол закручивания вала при увеличении его диаметра в n раз?

26.  В какой точке прямоугольного поперечного сечения возникает наибольшее касательное напряжение при кручении ( в рамках закона Гука)?

27.  Чему равны крутящие моменты в сечениях 1-1 и 2-2 показанного на рисунке бруса?

28.  Как изменится максимальное касательное напряжение в брусе круглого сечения если его диаметр увеличится в n раз ( в рамках закона Гука)?

29.  Диаметр правой части бруса в два раза меньше, чем левой. Материал левой и правой части бруса одинаков. Найти значения крутящих моментов в поперечных сечениях бруса.

30.  Схема бруса и поперечного сечения изображена на рисунке. Наибольшие касательные напряжения при кручении бруса прямоугольного поперечного сечения вычисляются по формулам: или , где и - коэффициенты, зависящие от отношения размеров поперечного сечения h/b(h<b). В каких точках эти напряжения возникают?