Рабочая программа дисциплины «Механика» (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ Проректор по УР _____________________________ «_____» ________________ 201__ г.

Рабочая программа дисциплины

«Механика»

на основе модульной технологии обучения

Специальность_240901 «Биотехнология»__

Квалификация (степень) специалист

Форма обучения очная

Орел 2012 год

Составитель к. т.н., доцент ___________________

(ФИО, ученая степень, ученое звание) «__» __________2012 г.

Рецензент к. т.н., доцент ___________________

(ФИО, ученая степень, ученое звание) «__» __________2012 г.

Программа разработана в соответствии с ФГОС ВПО по направлению 240901 «Биотехнология» и примерной учебной программы дисциплины «Механика»

Программа обсуждена на заседании кафедры ИГиМ «22» июня 2012 г., протокол

Зав. кафедрой ИГиМ к. т.н., доцент ____________________

(ФИО, ученая степень, ученое звание) «__» __________2012 г.

Программа рассмотрена и одобрена методической комиссией факультета агротехники и энергообеспечения « » 2012 г. , протокол № ___.

Председатель методической комиссии факультета агротехники и энергообеспечения к. т.н., доцент ______________-

(ФИО, ученая степень, ученое звание) «__» __________2012 г.

Лист согласования рабочей программы

Декан факультета агротехники и энергообеспечения

к. т.н., доцент ___________________

(ФИО, ученая степень, ученое звание) «__» __________2012 г.

Декан факультета биотехнологии и ветеринарной медицины

д. б.н., профессор ___________________

(ФИО, ученая степень, ученое звание) «__» __________2012 г.

Программа обсуждена на заседании Ученого совета факультета агротехники и энергообеспечения, протокол №________________

Секретарь Ученого совета факультета агротехники и энергообеспечения

___________________

(ФИО, ученая степень, ученое звание) «__» __________2012 г.

Программа принята учебно-методической комиссией по направлению подготовки 240901 «Биотехнология» « » 2012 г., протокол №_________

Председатель учебно-методической комиссии по направлению подготовки 240901 «Биотехнология» ____________________________________________

(ФИО, ученая степень, ученое звание) «__» __________2012 г.

Заведующий выпускающей кафедрой «Биотехнология»

д. б.н., профессор ___________________

(ФИО, ученая степень, ученое звание) «__» __________2012 г.

Директор научной библиотеки ____________________

(ФИО) «__» __________2012 г.

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………...5

1. Цели освоения дисциплины…………………………………………………...6

2. Место дисциплины в структуре ООП специалитета ……..............................6

3. Объем дисциплины и виды учебной работы…………………………............8

4. Содержание дисциплины…………………………………………………….8

4.1. Содержание модулей и разделов дисциплины………………………..8

4.2. Разделы дисциплин и виды занятий….………………………………10

4.3. Тематический план лекций……………………………………………10

4.4. Практические занятия…………………………………………………11

4.5. Самостоятельная работа студентов…………………………………..12

5. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов……………………………………..13

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины…………………………………………………………………………………19

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины……………………...21

Введение

Механика является одной из естественнонаучных дисциплин и способствует формированию у будущих инженеров логического мышления; как научная база современной техники, обеспечивает глубокие и достаточно широкие знания для изучения в общеинженерных и специальных предметах различных систем машин и освоения в последующей инженерной деятельности новой техники.

Необходимые знания в области методов расчета элементов конструкций и соответствующие практические навыки будущие специалисты получают в процессе изучения целого ряда инженерных дисциплин. Эта дисциплина впервые вводит учащегося в мир теоретических инженерных расчетов, и от того, насколько успешно будут освоены эти методы расчета в процессе изучения курса, в значительной мере зависит успешное изучение последующих курсов.

Таким образом, знания и навыки, приобретенные студентами при изучении курса «Механика», находят непосредственное применение в процессе их профессиональной подготовки, а также в последующей инженерной деятельности.

Изучению дисциплины «Механика» должно предшествовать изучение физики, высшей математики, так как сведения, получаемые студентами из этих дисциплин, являются основой для освоения теоретических положений и выводов курса «Механика».

1. Цели освоения дисциплины

Цель изучения дисциплины - дать студенту знания, умения и практические навыки, согласно требованиям к званию инженера, необходимые для последующего изучения специальных инженерных дисциплин, а также в дальнейшей его деятельности в качестве инженера непосредственно в условиях производства.

2. Место дисциплины в структуре ООП специалитета

В соответствие с ФГОС ВПО и ООП дисциплина «Механика» относится к профессиональному циклу дисциплин. Дисциплина изучается за дисциплинами математического и естественнонаучного цикла.

Для приобретения знаний и навыков в области теоретических инженерных расчетов дисциплине «Механика» отводится важная роль. От того, насколько успешно студент освоит материал курса, зависят его успехи в изучении последующих дисциплин, на освоение содержания которых знания и умения, приобретенные при изучении дисциплины «Механика», оказывают непосредственное влияние.

Приступая к изучению учебного материала курса «Механика», студент должен обладать достаточными знаниями, полученными при изучении содержания таких дисциплин, как «Высшая математика», «Физика», расчетные и экспериментальные методы которых используются в учебном процессе по данной дисциплине.

Знания, умения и навыки, полученные при освоении курса «Механика», необходимы для успешного изучения последующих дисциплин.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

1) знать основные законы механики, методы количественного исследования механического движения, как в общем виде, так и в приложении к конкретным механизмам и их деталям; основные понятия, аксиомы, наиболее важные соотношения и формулы геометрии, элементы тригонометрии; основные подходы к формализации и моделированию движения и равновесия материальных тел, постановку и методы решения задач о движении и равновесии механических систем; основные критерии работоспособности деталей машин и виды их отказов; основы теории, расчёта и конструирования деталей и узлов машин, их свойства и основы применения; основы автоматизации расчётов и конструирование деталей и узлов машин, элементы машинной графики и оптимизации проектирования.

2) уметь применять законы механики к решению конкретных задач по исследованию различных видов движения материальных объектов; рассматривать особенности приложения методов механики к частным инженерным задачам с учетом будущей специальности; выполнять простейшие геометрические построения; использовать знания в области математики и физики для освоения теоретических основ и практики для решения основных инженерных задач; самостоятельно конструировать узлы машин требуемого назначения по заданным выходным данным; самостоятельно подбирать справочную литературу, ГОСТы, а также графический материал (прототипы конструкций) при проектировании; учитывать при конструировании требования технологичности, экономичности, ремонтопригодности, стандартизации, промышленной эстетики, унификации машин, охраны труда, экологии; выполнять расчёты деталей и узлов машин, пользуясь справочной литературой и ГОСТами; оформлять графическую и текстовую конструкторскую документацию в полном соответствии с требованиями ЕСКД и ЕСПД.

3) владеть навыками самостоятельной работы с литературой в области механики, моделирования, перехода от конкретного к абстрактному и обратно; первичными навыками и основами методами решения математических задач из общеинженерных и специальных дисциплин по профилю; навыками использования измерительных и чертёжных инструментов для выполнения расчётов и построения чертежей; практическими навыками ведения типовых инженерных расчетов отдельных элементов конструкций и простейших систем.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

Виды учебной нагрузки	Всего часов	Семестр
1	2
Аудиторные занятия (всего) в том числе:	102	48	54
Лекции	40	20	20
Практические занятия (ПЗ)	54	24	30
КСР	8	4	4
Самостоятельная работа	102	37	65
Вид промежуточной аттестации		зачет	экзамен
Общая трудоемкость час	204	85	119

4. Содержание дисциплины

4.1. Содержание модулей и разделов дисциплины

Семестр 1 раздел «Теоретическая механика» (количество модулей 3)
Модуль 1. Статика Цель: изучить законы равновесия тел под действием различных сил
№ п/п	Наименование раздела дисциплины, входящей в данный модуль	Содержание раздела
аудиторная работа	СРС
1	Статика. Основные понятия и определения	Содержание курса «Теоретическая механика». Основные понятия и определения статики	Изучение теоретического материала. Подготовка к практическим занятиям
2	Сила. Система сил. Момент силы	Проекция силы на ось. Сложение и разложение сил. Момент силы. Пара сил	Изучение теоретического материала. Подготовка к практическим занятиям
3	Принцип освобождаемости от связей	Классификация связей. Принцип освобождаемости от связей	Изучение теоретического материала. Подготовка к практическим занятиям
4	Терема Вариньона	Теорема Вариньона о моменте равнодействующей. Условие равновесия произвольной системы сил	Изучение теоретического материала. Подготовка к практическим занятиям и модульному контролю. Выполнение РГР
Модуль 2. Кинематика Цель: изучить движение различных материальных объектов без учета действия сил
№ п/п	Наименование раздела дисциплины, входящей в данный модуль	Содержание раздела
аудиторная работа	СРС
1	Кинематика. Основные понятия и определения	Основные понятия и определения кинематики. Задачи кинематики. Способы задания движения. Кинематика точки	Изучение теоретического материала. Подготовка к практическим занятиям. Выполнение РГР
2	Простейшие движения твердого тела	Поступательное движение твердого тела. Вращательное движение твердого тела	Изучение теоретического материала. Подготовка к практическим занятиям
3	Плоское движение твердого тела	Плоское движение твердого тела. Определение скоростей и ускорений при плоском движении. Понятие о МЦС и МЦУ	Изучение теоретического материала. Подготовка к практическим занятиям и модульному контролю
Модуль 3. Динамика Цель: изучить законы движения материальных объектов с учетом действующих на них различных систем сил
№ п/п	Наименование раздела дисциплины, входящей в данный модуль	Содержание раздела
аудиторная работа	СРС
1	Динамика точки	Динамика точки. Законы динамики. Задачи динамики	Изучение теоретического материала. Подготовка к практическим занятиям
2	Колебания точки	Прямолинейные колебания материальной точки	Изучение теоретического материала. Подготовка к практическим занятиям
3	Динамика системы	Общие теоремы динамики материальной точки и системы	Изучение теоретического материала. Подготовка к практическим занятиям и модульному контролю. Выполнение РГР
Семестр 1 раздел «Сопротивление материалов» (количество модулей 5)
Модуль 1 (растяжение и сжатие) Цель: Выполнять расчёты на прочность и определение деформации стержней.
1.	Растяжение и сжатие	Определение внутренних усилий.	Определение внутренних усилий в стержнях фермы.
		Построение эпюр продольных сил.	Построение эпюр нормальных напряжений.
		Подбор сечений.	Проверка на прочность.
		Определение деформаций при растяжении прямого бруса.
Модуль 2 (геометрические характеристики) Цель: Определить положение главных осей и главных моментов инерции.
1.	Геометрические характеристики плоских сечений.	Вычисление моментов инерции.	Вычисление моментов инерции при параллельном переносе осей.
Определение положения главных осей.	Построение главных осей.
Определение главных моментов инерции.	Определение моментов инерции относительно главных осей.
Определение главных радиусов инерции.	Построение эллипса инерции.
Модуль 3 (кручение; внутренние силы и напряжения при изгибе) Цель: Выполнять расчёты на прочность и определение деформации балок, валов).
1.	Кручение.	Построение эпюр крутящих моментов и касательных напряжений.	Определение деформаций.
Подбор круглого, кольцевого и прямоугольного сечений.	Проверка на прочность стержня (вала).
2.	Внутренние силы и напряжения при изгибе.	Построение эпюр внутренних усилий для балок.	Построение эпюр внутренних усилий для рам.
Подбор требуемого сечения.	Проверка на прочность по главным напряжениям.
Определение перемещений.	Определение углов поворота.
Модуль 4 (сложное сопротивление) Цель: Выполнять расчёты на прочность и определение деформации балок, (валов).
1.	Внецентренное растяжение, сжатие.	Определение и построение эпюр внутренних усилий.	Определение нормального напряжения в любой точке сечения.
Построение эпюры нормальных напряжений.	Определение положения нейтральной линии.
2.	Косой изгиб.	Определение и построение эпюр внутренних усилий по плоскостям.	Проверка на прочность.
Определение нормального напряжения.	Построение эпюры нормального напряжения.
Определение перемещений.	Построение стрелы прогиба.
3.	Изгиб с кручением.	Построение эпюры изгибающего момента.	Построение эпюры крутящего момента.
Подбор сечения.	Проверка на прочность.
Модуль 5 (устойчивость стержней, динамические нагрузки) Цель: Выполнять проверку местной устойчивости.
1.	Устойчивость стержней.	Расчёт на устойчивость составной колонны.	Проверка местной устойчивости.
Определение размеров сечения.	Определение расстояния между ветвями.
2.	Динамические нагрузки.	Определение напряжений и проверка прочности при вынужденных колебаниях.	Определение напряжений и проверка прочности при ударе.
Семестр 2 Раздел «Детали машин» (количество модулей 3)
Модуль 1. Механический привод Цель: приобретение практических навыков ведения расчетов деталей машин приводов вращательного движения
1	Детали машин. Основные понятия и определения	Предмет и задачи курса. Современные тенденции развития машиностроения. Классификация механизмов, деталей, узлов. Основные требования к деталям и узлам машин. Основные критерии работоспособности и влияющие на них факторы. Надёжность и долговечность деталей машин.	Изучение теоретического материала. Подготовка к практическим занятиям
2	Зубчатые передачи	Цилиндрические, конические, планетарные передачи. Червячные передачи. Конструкция. Расчеты передач на прочность.	Изучение теоретического материала. Выполнение РГР.
3	Передачи гибкой связью	Ременные и цепные передачи. Конструкция. Расчеты передач на прочность.	Подготовка к практическим занятиям и модульному контролю.
Модуль 2. Валы, оси, подшипники Цель: составление расчетных схем, проведение расчетов на прочность и жесткость типовых элементов конструкций
1	Валы и оси	Классификация валов и осей. Конструкции. Критерии расчёта: прочность, жёсткость, виброустойчивость. Выбор расчётных схем. Расчёт валов на прочность и жесткость	Изучение теоретического материала. Подготовка к практическим занятиям. Выполнение РГР
2	Подшипники качения и скольжения	Характеристика, область применения. Классификация. Выбор подшипников, расчеты на прочность. Уплотнительные устройства. Конструкции подшипниковых узлов. Системы смазки подшипников.	Подготовка к занятиям и модульному контролю.
Модуль 3. Муфты. Соединения. Цель: изучение конструкции и методов расчетов типовых деталей и узлов
1	Муфты механических приводов	Виды погрешностей взаимного расположения валов. Классификация муфт. Конструкции, расчёт.	Изучение теоретического материала. Подготовка к практическим занятиям.
2	Соединения деталей	Общая характеристика и назначение соединений. Резьбовые, сварные, паянные, клеевые и заклёпочные соединения. Соединения деталей с натягом. Шпоночные, зубчатые (шлицевые), профильные соединения. Общая характеристика и области применения. Конструкция и расчеты на прочность.	Подготовка к практическим занятиям и модульному контролю.

4.2.1. Разделы дисциплин «Теоретическая механика» и виды занятий