Рабочая учебная программа (стр. 3 )

№ п/п	Наименование раздела дисциплины (модуля)	Содержание раздела (модуля)	Трудоемкость (часы)
1	2	3	4
1	Введение.	История сопротивления материалов. Связь дисциплины с другими курсами. Основные допущения сопротивления материалов.
1	2	3	4
2	Центральное растяжение и сжатие. Расчет статически неопредели-мых систем.	Истинная диаграмма растяжения. Подбор сечения стержня. Ползучесть, релаксация напряжений. Влияние температуры и скорости нагружения на механические характеристики материалов. Растяжение под действием собственного веса. Теоретический коэффициент концентрации. Формулы Герца. Статически неопределимые задачи растяжения-сжатия. Температурные и монтажные напряжения. Статически неопределимые задачи кручения.
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. Коэффициент интенсивности напряжений. Работа разрушения. Испытания на ударную вязкость.
4	Геометри-ческие характерис-тики плоских сечений.	Зависимости между моментами инерции для параллельных осей. Зависимости между моментами инерции относительно осей, повернутых друг к другу на некоторый угол.
5	Сдвиг и кручение.	Элементы конструкций, работающие на сдвиг. Закон Гука при сдвиге. Кручение прямого стержня круглого или кольцевого поперечного сечения. Напряжения при кручении. Угол закручивания. Условия прочности и жесткости при кручении и подбор сечения вала.
6	Изгиб стержней. Определение перемещений.	Дифференциальные зависимости при изгибе. Рациональные сечения балок. Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки и его интегрирование. Метод начальных параметров. Потенциальная энергия деформации при произвольном нагружении.
7	Прочность при сложном напряженном состоянии	Положение нейтральной линии, определение напряжений и перемещений при косом изгибе. Положение нейтральной линии, определение напряжений при внецентренном растяжении или сжатии. Ядро сечения. Расчет цилиндрических пружин растяжения, сжатия и кручения на прочность и жесткость. Расчет тонкостенных оболочек вращения. Толстостенные цилиндры. Составные цилиндры.
8	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.
9	Прочность при напряжениях, циклически изменяющих-ся во времени.	Эффективный коэффициент концентрации напряжений. Диаграммы предельных напряжений при асимметричных циклах. Схематизация диаграмм. Выносливость при совместном изгибе и кручении.
10	Динамическая нагрузка. Упругие колебания.	Расчет тонкостенного вращающегося кольца. Влияние массы ударяемой системы. Влияние сил сопротивления. Коэффициент приведения массы. Крутильные колебания. Критическая скорость вала.

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. Расчет статически неопределимых систем.	Центральное растяжение-сжатие. Статически-определимые задачи. Расчет на прочность и жесткость. Эпюры N, Ơ, δ.	2
5	Сдвиг и кручение.	Кручение круглых валов. Подбор сечения вала. Эпюры углов закручивания.	2
6	Изгиб стержней. Определение перемещений.	Плоский изгиб. Построение эпюр Q и M в балках. Подбор сечений балок.	2
8	Расчет сжатых стержней на устойчивость. Продольно-поперечный изгиб.	Расчет стержней на устойчивость. Определение критической силы. Подбор сечения сжатого стержня.	1
11	Динамическая нагрузка. Упругие колебания.	Расчет конструкций на удар. Определение собственных частот колебаний конструкций.	1
			8

6.  Лабораторный практикум

№ п/п	Наименование раздела дисциплины (модуля)	Наименование лабораторных работ.	Трудоемкость (часы)
1	2	3	4
2	Центральное растяжение и сжатие. Расчет статически неопределимых систем.	Испытание на растяжение. Испытание на сжатие.	2
1	2	3	4
5	Сдвиг и кручение.	Испытание на скалывание. Испытание на срез. Испытание на кручение	2
9	Расчет сжатых стержней на устойчивость. Продольно-поперечный изгиб.	Испытание стержня на устойчивость. Отчет по лабораторным работам.	2
			6

7.  Примерная тематика курсовых проектов (работ)

Запланирована 1 контрольная работа.

Тематика 1 контрольной работы – задачи по разделам 2, 4, 5, 6, 7, 8, 10.

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 из формул 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.  В стержневой системе, изображенной на рисунке, все соединения шарнирные. Площади поперечных сечений стержней равны см2. Допускаемое напряжение для стержня ВС равно 160 МПа, для стержня СД - =100 МПа. . Найти из условий прочности стержней наибольшее допускаемое значение силы Р.

10.  Чему равна величина осевого момента инерции круглого сечения?

11.  Чему равна величина полярного момента инерции круглого сечения?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

21.  Какая формула выражает закон Гука при сдвиге?

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

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

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

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

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

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

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

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

30.  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.

31.  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?

32.  По какой формуле находятся нормальные напряжений при прямом изгибе?

33.  В каких точках поперечного сечения балки при изгибе возникают наибольшие нормальные напряжения?

34.  Какие внутренние силовые факторы возникают при плоском поперечном изгибе бруса?

35.  В каких точках бруса прямоугольного поперечного сечения при его поперечном изгибе возникают наибольшие касательные напряжения?

36.  Балка на двух шарнирных опорах нагружена сосредоточенной силой. Чему равны изгибающие моменты в сечениях А, В,С, D? (Сечения В и С находятся на ничтожно малых расстояниях от сечения, где приложена сила Р) .

37.  Как изменится максимальное нормальное напряжение при изгибе бруса прямоугольного сечения, если ширина сечения «b» уменьшится в «К» раз?

38.  Как называется способность тела под нагрузкой сохранять заданную (первоначальную) форму равновесия?

39.  Как называется нагрузка, при которой первоначальная форма равновесия элемента конструкции (или конструкции в целом) перестает быть устойчивой?

40.  Напишите формулу Эйлера для определения критической силы.

41.  Чему равно значение коэффициента m в формуле Эйлера для критической силы для случая, изображенного на рисунке?

42.  Вокруг какой оси поворачивается поперечное сечение при потере устойчивости (Jy>Jx)?

43.  Как изменится Эйлерова критическая сила, если длина «l» стержня увеличится в «n» раз?

44.  При вычислении критического напряжения сжатого стержня необходимо знать радиус инерции поперечного сечения , где J и А - минимальный момент инерции и площадь поперечного сечения стержня, соответственно.

Чему равен радиус инерции для круглого поперечного сечения радиуса?

45.  Круглый стержень диаметра d=1 см, длиной l=31,4 см, шарнирно закреплен на концах, модуль продольной упругости равен 2×1011 Па.

Вычислить критическое напряжение по формуле Эйлера sk= p2E/l2

46.  Стержень, левый конец которого жестко закреплен, а правый имеет шарнирно-подвижную опору, сжимается силой Р. Если правый конец стержня освободить от опоры, то как изменится величина критической силы сжатого стержня?