МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ФАКУЛЬТЕТ МАТЕМАТИКИ, МЕХАНИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК
УТВЕРЖДАЮ
___________________
"_____"__________________2011 г.
Рабочая программа дисциплины
Механика материалов
Направление подготовки
020300 Химия, физика и механика материалов
Квалификация выпускника
Бакалавр
Форма обучения
очная
Ростов-на-Дону
2010
1. Цели освоения дисциплины «Механика материалов»
Целями освоения дисциплины «Механика материалов» являются воспитание у будущих специалистов навыков к построению математических моделей процессов, происходящих в природе и технике, а также развитие способностей к научным обобщениям и выводам.
Механика – одна из древнейших наук. Ее методы, законы, представления играли и играют в настоящее время большую роль в развитии естествознания, всей науки в целом, в становлении культуры и производительных сил человеческого общества. Механика является фундаментальной наукой.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
В соответствии с учебным планом направления подготовки «Химия, физика и механика материалов» курс «Механика материалов» находится в вариативной части (курсы вуза) цикла профессиональных дисциплин (Б3).
Курс «Механика материалов» изучается на протяжении 6-го семестра студентами 3 курса.
Для освоения курса необходимы математические знания, полученные при изучении математического анализа, алгебры, аналитической и дифференциальной геометрии, дифференциальных уравнений, теоретической механики.
3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Механика материалов»
В результате освоения дисциплины «Механика материалов» частично формируются следующие компетенции:
- использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
- понимание основных возможностей и приобретение новых знаний с использованием современных научных методов и владение ими на уровне, необходимом для решения задач, имеющих естественнонаучное содержание и возникающих при выполнении профессиональных функций (ПК-8);
- использование базовых теоретических знаний фундаментальных разделов физики, химии, математики, механики, биологии и экологии в объеме, необходимом для освоения практических основ различных междисциплинарных направлений науки о материалах и в нанотехнологиях (ПК-13);
- наличие системных представлений о возможностях применения фундаментальных законов физики, химии, математики и механики для объяснения свойств и поведения широкого спектра разнообразных функциональных материалов и наноматериалов, предназначенных для электроники и здравоохранения (ПК-15).
В результате изучения студент должен:
знать: понятия макро - и микроструктуры в механике сплошной среды; теорию стержней, пластин и оболочек, явлениях изгиба, растяжения, сжатия, кручения, понятия силы и момента, действующих на элементы конструкций, устойчивости элементов конструкций под действием нагрузок, прочности деформированного твердого тела, механики разрушения, критерий разрушения, композиционные материалы и их структуру, элементы метода осреднения в механике композитов;
уметь: использовать знания, умения и навыки в области механики для интерпретации свойств материалов на микро, мезо и макроуровне структуры;
владеть: профессионально профилированными знаниями и практическими навыками в области механики материалов.
4. Структура и содержание дисциплины «Механика материалов»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 часов)
№ п/п | Раздел Дисциплины | Семестр | Неделя семестра | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) | Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам) | |||
лек | прак. | С. р. | ||||||
1 | Модуль 1. Основные по-нятия. Внут-ренние усилия. | 6 | 1-2 | 4 | 2 | 10 | Устный опрос (2 нед.) | |
2 | Модуль 2. Растяжение и сжатие. Круче-ние. | 6 | 3-5 | 6 | 4 | 12 | индивидуальное задание (5 нед.) | |
3 | Модуль 3. Напряжения и перемещения при изгибе. | 6 | 6-9 | 8 | 4 | 12 | индивидуальное задание (9 нед.) | |
4 | Модуль 4. НДС в точке. Устойчивость сжатых стерж-ней. | 6 | 10-13 | 8 | 4 | 12 | индивидуальное задание (13 нед.) | |
5 | Модуль 5. Динамическое действие наг-рузки. Кон-центрация на-пряжений. | 6 | 15-18 | 8 | 2 | 12 | индивидуальное задание (16 нед.) | |
Итого по семестру | 34 | 16 | 58 | 108 | экзамен | |||
Итого по дисциплине | 34 | 16 | 58 | 108 |
5. Образовательные технологии
При проведении лекций используются следующие образовательные технологии:
· лекции-обсуждения конкретных ситуаций (например, развитие понятий пространства и времени в естественных науках);
· лекции-диспуты (например, о космических путешествиях и перелетах с планеты на планету).
При проведении лабораторных занятий-
используются разработанные на кафедре индивидуальные задания.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Темы индивидуальных заданий:
6 семестр:
1. Построение эпюр продольной силы, осевого напряжения и удлинения в колоннах переменного сечения при растяжении и сжатии. Статически определенные и неопределенные задачи.
2. Построение эпюр крутящего момента, максимального напряжения сдвига и угла закрутки в валах переменного сечения при кручении. Статически определенные и неопределенные задачи.
3. Построение эпюр поперечной силы, изгибающего момента и прогиба в балках переменного сечения при изгибе. Статически определенные и неопределенные задачи.
4. Построение кругов Мора и вычисление критических нагрузок Эйлера для стержней с разными видами опор.
5. Вычисление приведенной массы стержня и концентрации напряжений у отверстия в упругой плоскости.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины «Механика материалов»
а) основная литература:
1., , Державин материалов, М., 2001.
б) дополнительная литература:
1. . Сопротивление материалов. М., 1962.
2. Феодосьев материалов. М., 1974.
3. Беляев материалов. М., 1976.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Литература из основного списка имеется в библиотеке факультета математики, механики и компьютерных наук. Литература из дополнительного списка имеется в читальном зале факультета математики, механики и компьютерных наук.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению 020300 Химия, физика и механика материалов.
Автор: д. ф.-м. н., проф.
Рецензент _________________________
Программа одобрена на заседании Ученого совета химического факультета ЮФУ от 18 марта 2011 года, _протокол № _2.
