НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ И СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ
“УТВЕРЖДАЮ”
Декан физико-технического факультета
________ ____
“___” _____________200 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА
ООП:
010700 - Физика
Факультет физико-технический
Курс 1 семестр 2
Лекции – 34 час
Практические работы – 17 час
Расчетно-графические работы
Самостоятельная работа - 10 час
Зачет
Всего – 61 час
Новосибирск 2006
Дисциплина введена в ООП по решению выпускающей кафедры Электрофизических установок
и ускорителей
Протокол № от ………… 200 г.
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры теоретической механики и сопротивления материалов – протокол № _____ от __________________ 200 г.
Программу разработал:
к. т.н., доцент ______________
Заведующий кафедрой, д. т.н., профессор ______________
Ответственный за основную
заведующий кафедрой “Электрофизических установок
и ускорителей”, д. ф.-м. н., профессор ______________
1.4.5 Квалификационные требования
Подготовка выпускника должна обеспечивать квалификационные умения для решения профессиональных задач:
1) Взаимодействие со специалистами смежного профиля при разработке математических моделей объектов и процессов различной физической природы, алгоритмического и программного обеспечения технологических систем, систем автоматизации и управления, в проектно-конструкторской деятельности и научных исследованиях.
2 )Методическая и практическая помощь при реализации проектов и программ, планов и договоров.
Инженер должен знать:
1) Методические, нормативные и руководящие материалы, касающиеся выполняемой работы.
2)Технологию проектирования, производства и эксплуатации изделий и средств технологического оснащения.
3) Методы исследования, правила и условия выполнения работ.
4)Методы проведения технических расчетов и определения экономической эффективности исследований и разработок.
1.7. Требования к профессиональной подготовленности выпускника
Инженер должен знать:
Аналитические и численные методы для анализа математических моделей технологических систем, технологических процессов с использованием компьютерной техники.
Инженер должен владеть:
1) Современными методами проектирования технологических процессов, оборудовании, инструмента, других средств технологического оснащения, автоматизации с использованием компьютерной техники;
2) Методами математического моделирования при создании технологических процессов, средств технологического оснащения и автоматизации;
3) Методами проведения стандартных испытаний по определению показателей физико-механических свойств.
2. Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенность (принцип) | Содержание |
Основание для введения дисциплины в учебный план направления или специальности | Стандарт направления |
Адресат дисциплины | Студенты направления 010700 - Физика |
Главная цель дисциплины | Цель курса - познакомить студента с основными понятиями, законами, задачами механики деформируемого твердого тела, применительно к проблемам и потребностям его специальности. |
Ядро дисциплины | Основные понятия и уравнения теории упругости |
Требования к начальной подготовке, необходимые для успешного освоения дисциплины | · Для успешного изучения дисциплины студенту необходимы знания, получаемые из курсов математического анализа, векторной алгебры, дифференциальных уравнений · Опыт работы на персональном компьютере |
Уровень требований по сравнению со Стандартом | Соответствует требованиям Стандарта |
Объем дисциплины в часах | 34 часа лекций, 17 час практических занятий |
Основные понятия дисциплины | Тензоры напряжений и деформаций. |
Обеспечение последующих дисциплин образовательной программы | Основы тензорной алгебры. Конструирование электрофизических установок. Механика сплошной среды. Отдельные вопросы теории поля. |
Направленность дисциплины на развитие общепредметных, общеинтеллектуальных умений, обладающих свойством переноса, направленность на саморазвитие |
|
Дисциплина и современные информационные технологии | Использование в расчетах |
Обобщение, анализ, синтез, классификация, абстрагирование, моделирование, выделение главного, формулирование проблем.3. Цели учебной дисциплины
Таблица 3
После изучения дисциплины студент будет
Иметь представление: | |
1 | О тензорном исчислении, дополнительно к полученному в физике |
2 | О задачах теории упругости |
3 | О методах теории упругости и ее уравнениях |
4 | Об изгибе балки и тонкой пластины |
5 | О статической задаче оболочки |
Иметь опыт: | |
В решении на ЭВМ ряда типичных задач механики |
4. Содержание и структура учебной дисциплины
Таблица 4
Лекционные занятия (34 часа)
Блок, модуль, раздел, тема | Часы |
1. Напряжение, тензор напряжений | 4 часа |
2. Деформации. Тензор деформаций | 4 часа |
3. Основы тензорной алгебры (Тензор, ранг тензора, сложение, умножение свертка, симметрия) | 4 часа |
4. Уравнения движение сплошной среды. Уравнения неразрывности деформаций | 4 часа |
5. Принцип Сен-Венана. Полуобратный метод Сен-Венана | 2часа |
6 Изгиб балки | 4 часа |
7. Статическая и динамическая задачи тонкой пластины | 4 часа |
8. Основные понятия механики оболочки вращения | 4 часа |
9. Использование понятий механики в квантовой механике | 2 часа |
Таблица 5
Практические занятия (17 часов)
Блок, модуль, раздел, тема | Учебная деятельность | Часы |
Напряжение, тензор напряжений | Решение задач | 2 часа |
Деформации, закон Гука | Решение задач | 2 часа |
Изгиб балки | Подготовка к РГЗ | 4 часа |
Теория тонкой пластины | Решение задач | 4 часа |
Теория оболочки вращения | Решение задач | 5 часов |
5. Учебная деятельность
В течение семестра студенты выполняют расчетно-графическое задание.
Цель. При выполнении расчетно-графического задания студент приобретает навыки по составлению дифференциальных уравнений механических систем, исследования полученного при помощи ЭВМ решения, получает представление о практической ценности расчета.
Требования к оформлению пояснительной записки.
1. Задания выполняются на стандартных листах писчей бумаги формата А4 (297х210 мм) или в школьной тетради. В тетради допускается выполнение нескольких работ.
2. Все расчеты и пояснения к ним выполняются чернилами, записи ведутся только на одной стороне листа.
3. Титульный лист оформляется по образцу, приведенному на рис.1.
Министерство образования и науки Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТКАФЕДРА ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ И СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ Задача 1 ИЗГИБ БАЛКИ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ Факультет ФТ Группа Ф-51 Вариант 5 Студент Преподаватель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Новосибирск 2006 |
Рис.1. Образец титульного листа
Расчетно-графические домашние задания
1. Расчет балки.
2. Изучение напряженного состояния в пластине. Подготовка вводных данных дома, решение на ЭВМ в терминальном классе, 4 часа.
3. Пример задачи о пластине. Квадратная пластина заданных размеров жестко закреплена по одной из сторон. Исследовать напряженное состояние пластины при различных способах нагружения: нагрузка центральная сосредоточенная; нагрузка сосредоточенная, приложена в заданной точке; нагрузка распределенная.
6. Контролирующие материалы.
Контроль усвоения знаний проводится:
1) При помощи регулярно проводимых 20-минутных контрольных работ. Предлагаются элементарные задачи, требуются формулировки текущего материала.
2) Во время отчетов по расчетно-графической работе.
3). Во время зачета, при помощи билетов, содержащих один вопрос и задачу.
Примеры билетов для зачета
Билет 1.
1. Дайте определения напряжения в данной точке на заданной площадке, деформации в данной точке в заданном направлении. Формулы для расчета.
2. Дан прямоугольный стальной параллелепипед с равномерно распределенной нагрузкой. Найти тензор деформаций.
3. Охарактеризуйте напряженное состояние в жестко закрепленной круглой пластинке.
Билет 2.
1. Смысл тензорной поверхности тензора напряжений.
2. Стальной стержень заданных размеров одним концом защемлен. К другому концу приложена изгибающая сила. Найти наибольшее напряжение в теле стержня, соответствующую точку и площадку.
3. Охарактеризуйте напряженное состояние оболочки вращения для выбранного Вами конкретного случая.
Билет 3.
1. Вывод уравнений движения (равновесия) сплошной среды.
2. Задача чистого сдвига. Куб, равномерно распределенная нагрузка. Найти относительную деформацию ребра и пространственной диагонали.
3.Охарактеризуйте напряженное состояние оболочки вращения для выбранного Вами конкретного случая.
7.Список литературы
7.1 Основная литература
1. , Лифшиц упругости. – М: ФМ, 1980.
2. , Войновский- Пластинки и оболочки. - М: ФМ, 1963.
3. Феодосьев материалов. – М.: МГТУ им. Баумана, 1999.
7.2 Дополнительная литература
4. Минкевич механика: Учебное пособие. - Новосибирск: НЭТИ, 1990.
5. Минкевич и статика тонкой пластины: Учебное пособие. –
Новосибирск: НЭТИ, 1992.
6. , , Стреляев механика. – М: Машиностроение,1985.
Дополнения и изменения к рабочей программе на 20 /20 учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения:
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры «___» ________ 20 г.
Заведующий кафедрой
«___»__________20 г.
