Модуль 5 «Механика сплошной среды»

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. аль-Фараби

Факультет механико-математический

Образовательная программа по специальности «_______»

Утверждено на заседании Ученого совета ____________ факультета Протокол №___от « ____»_______ 2013 г. Декан факультета _______А. Б.Қыдырбекұлы.

СИЛЛАБУС

Модуль 5 «Механика сплошной среды»

3 курс, р/о, 5 семестр (осенний), количество кредитов 3

Лектор:

., профессор, доктор физ.-мат. наук, 8 [phone], 8 [phone], *****@***ru, каб. 111.

Преподаватель (семинарские занятия):

Ахметов, маг8истр, 8 [phone], 8 [phone]Цель и задачи дисциплины:

Цель: Цель курса дать студентам и закрепить на семинарских занятиях теоретические основы механики сплошной среды, приобщить студентов к логике построения моделей механики сплошной среды.

Задачи: Основной задачей механики сплошной среды является моделирование процессов динамики жидкости и газа и твердого деформируемого тела. Механика жидкости и газа подразделяется на моделирование идеальных, вязких ламинарных и турбулентных, механика твердого деформируемого тела основана на законе Гука.

Компетенции (результаты обучения):

- знать: современные математические модели идеальных, вязких ламинарных и турбулентных течений жидкости и газа, механики твердого деформируемого тела.

- уметь отличать и объяснять модели идеальных, ламинарных и турбулентных течений жидкости и газа, упругие состояния твердого деформируемого тела.

Пререквизиты: Теоретическая механика, физика.

Постреквизиты: Механика гетерогенных жидкости и газа, турбулентные течения, устойчивость деформируемых тел, механика композитов, механика землетрясений, механика разрушения, механика грунтов, механика горных пород.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Неделя	Название темы	Кол-во часов	Максимальный балл
Модуль 1
1	Лекции (Л) 1-2. Предмет механики сплошной среды и ее место в естествознании. Гипотеза сплошности. Понятие частицы сплошной среды. Лагранжев и Эйлеров подходы описания динамики сплошной среды, якобиан.	2	2
Сем. З. 1. . Гипотеза сплошности. Понятие частицы сплошной среды.	1	2
СРСП 1-2. Лагранжев и Эйлеров подходы описания динамики сплошной среды, якобиан. Субстанциональное локальное, конвективное ускорения. Линии тока и траектории движения частиц.	2	2
2	Лекции 3-4. Субстанциональное, локальное и конвективное ускорения. Массовая и поверхностная силы, напряжение. Нормальное и касательные напряжения. Тензор напряжений. Закон сохранения материи. Уравнение неразрывности.	2	2
Сем. З. 2. Субстанциональное, локальное и конвективное ускорения. Массовая и поверхностная силы, напряжение.	1	2
СРСП 3-4. Тензор напряжений. Закон сохранения материи. Уравнение неразрывности.	2	2
Модуль 2.
3	Лекции 5-6. Теорема об изменении импульса. Уравнения динамики сплошной среды в напряжениях.	2	2
Сем. З. 3. Теорема об изменении импульса. Уравнения динамики сплошной среды в напряжениях.	1	2
СРСП 5-6. Проекции на оси координат уравнения динамики сплошной среды в напряжениях	2	2
4	Лекции 7-8. Закон сохранения энергии. Уравнение баланса энергий в механике сплошной среды. Гидростатика. Закон Архимеда. Баротропная формула. Идеальная жидкость. Закон Паскаля. Уравнения Эйлера	2	2
Сем. З. 4. Закон сохранения энергии. Уравнение баланса энергий в механике сплошной среды.	1	2
СРСП 7-8. Гидростатика. Закон Архимеда. Баротропная формула. Идеальная жидкость. Закон Паскаля. Уравнения Эйлера.	2	2
5	Лекции 9-10. Уравнения идеальной жидкости в форме Лэмба-Громеки. Потенциальные (безвихревые ) течения. Потенциал скорости. Фувнкция давления. Интеграл Лагранжа-Коши. Теорема Бернулли.	2	2
Сем. З. 5. Уравнения идеальной жидкости в форме Лэмба-Громеки. Потенциальные (безвихревые ) течения.	1	2
СРСП 9-10. Потенциал скорости. Фувнкция давления. Интеграл Лагранжа-Коши. Теорема Бернулли.	2	2
6	Лекции 11-12. Уравнение баланса энергий идеального газа. Первый закон термодинамики. Энтальпия. Энтропия. Адиабатические (изоэнтропические) течения газа. Адиабата Пуассона. Коллоквиум	2	17
Сем. З. 6. Контрольная работа.	1	13
СРСП 11-12. Первый закон термодинамики. Энтальпия. Энтропия. Адиабатические (изоэнтропические) течения газа. Адиабата Пуассона.	2	2
Модуль 3.
7	Лекции 13-14. Одномерные течения идеального газа. Скорость звука. Формулы Ньютона и Лапласа. Сопло Лаваля.	2	2
Сем. З. 7. Одномерные течения идеального газа. Скорость звука. Формулы Ньютона и Лапласа. Сопло Лаваля.	1	2
СРСП 13-14. Прием самостоятельной работы студентов: СРС - 1, СРС – 2.	2	17+17=34
1 Рубежный контроль		100
8	Лекции 15-16. Плоская ударная волна. Три соотношения Гюгонио на ударной волне. Адиабата Гюгонио.	2	2
Сем. З. 8. . Плоская ударная волна. Три соотношения Гюгонио на ударной волне.	1	2
СРСП 15-16. Адиабата Гюгонио.	2	2
Модуль 4.
9	Лекции 17-18. Закон трения Ньютона. Тензор напряжений Ньютона. Уравнения Навье динамики вязкой жидкости. Тензор скоростей деформаций. Гипотеза Стокса. Тензор напряжений Стокса. Уравнения Стокса динамики вязкой жидкости.	2	2
Сем. З. 9. Закон трения Ньютона. Тензор напряжений Ньютона. Уравнения Навье динамики вязкой жидкости.	1	2
СРСП 17-18. Тензор скоростей деформаций. Гипотеза Стокса. Тензор напряжений Стокса. Уравнения Стокса динамики вязкой жидкости.	2	2
10	Лекции 19-20. Уравнение баланса энергий. Постановка начально краевой задачи для уравнений динамики вязкой жидкости. Переход к безразмерным переменным. Числа Рейнольдса, Прандтля, Эйлера, Фруда и др.	2	2
Сем. З. 10. Уравнение баланса энергий. Постановка начально краевой задачи для уравнений динамики вязкой жидкости.	1	2
СРСП 19-20. Переход к безразмерным переменным. Числа Рейнольдса, Прандтля, Эйлера, Фруда и др.	2	2
Модуль 5.
11	Лекции 21-22. Течение Пуазейля. Течение Куэтта. Течение Хагена-Пуазейля. Теория порганичного слоя. Уравнения Прандтля. Уравнение Блазиуса.	2	2
Сем. З. 11. Течение Пуазейля. Течение Куэтта. Течение Хагена-Пуазейля.	1	2
СРСП 21-22. Теория порганичного слоя. Уравнения Прандтля. Уравнение Блазиуса.	2	2
12	Лекции 23-24. Ламинарные и турбулентные течения. Критическое число Рейнольдса. Уравнения Рейнольдса.	2	2
Сем. З. 12. Ламинарные и турбулентные течения. Критическое число Рейнольдса.	1	2
СРСП 23-24. Уравнения Рейнольдса.	2	2
13	Лекции 25-26. Уравнения движения электропроводящих сплошных сред. Уравнения магнитной индукции.	2	2
Сем. З. 13. Контрольная работа.	1	10
СРСП 25-26. Уравнения движения электропроводящих сплошных сред. Уравнения магнитной индукции	2	2
14	Лекции 27-28. Уравнения фильтрации. Закон Дарси. Уравнения Форцгеймера, Нумерова фильтрации в насыщенных пористых средах.	2	2
Сем. З. 14. . Уравнения фильтрации. Закон Дарси.	1	2
СРСП 27-28. Прием самостоятельных работ студентов: СРС – 3, СРС -4	2	16+16=32
15	Лекции 29-30. Гипотеза Навье-Коши-Ламе. Уравнения Ламе теории упругости деформируемых твердых тел. Постановка начально-краевых задач. Коллоквиум	2	16
Сем. З. 15. Гипотеза Навье-Коши-Ламе. Уравнения Ламе теории упругости деформируемых твердых тел.	1	2
СРСП 29-30. Постановка начально-краевых задач. Теории упругопластичности.	2	2
2 Рубежный контроль		100
	Экзамен		100
	ВСЕГО		100

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная:

1. Лойцянский жидкости и газа. - М.: “Hаука”, 1973г..С.847.

2. Седов сплошной среды.- Т.1. М.: “Hаука”, 1973г..С.536.

3. Лыков . - М.: «Энергия»,1972г. С.560.

4. George E. Mase. Theory and Problems of Continium Mechanics.

Schaum’s Outline Series. MCGRAW-HILL BOOK COMPANI. New York, St. Louis, San Francisco, London, Sydney, Toronto, Mexico and Panama 1970.

Дополнительная:

1. П,, Кроль моделирование аэродинамики и горения в топочных и технологических устройствах. Изд-во «Наука»,Алма-Ата, 1986.

2.Джакупов практикум по вычислительной гидродинамике. Изд-во КазНУ им. аль-Фараби,2006г.

3. О несимметричности тензора напряжений// Междунар. науч. конф. «Пробл. теор. прикл. мех.» Алматы, 1-2 марта 2006г., посвящ. 75-лет. акад.

4. О гипотезе Стокса и реологических законах.-Алматы: Типография «Ғылым Ордасы»,2013. С.144.

5. Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости. М.: «Мир»,

1973г. С.763.

6. Теория пограничного слоя. - М.. Изд-во “Наука”. 1974г. С.711.

7. Савелъев общей физики.- Т.1. М.: “Hаука”, 1977г.

8. , Лифщиц физика. Т.6. Гидродинамика. - М.: “Hаука”, 1973г. С.742.

9. О коррекции теоретических парадоксов механики сплошной1 среды – Алматы: Типография «К2», 2009.С.298.

……

АКАДЕМИЧЕСКАЯ Политика курса

Все виды работ необходимо выполнять и защищать в указанные сроки. Студенты, не сдавшие очередное задание или получившие за его выполнение менее 50% баллов, имеют возможность отработать указанное задание по дополнительному графику. Студенты, пропустившие лабораторные занятия по уважительной причине, отрабатывают их в дополнительное время в присутствии лаборанта, после допуска преподавателя. Студенты, не выполнившие все виды работ, к экзамену не допускаются. Кроме того, при оценке учитывается активность и посещаемость студентов во время занятий.

будьте толерантны, уважайте чужое мнение. Возражения формулируйте в корректной форме. Плагиат и другие формы нечестной работы недопустимы. Недопустимы подсказывание и списывание во время сдачи СРС, промежуточного контроля и финального экзамена, копирование решенных задач другими лицами, сдача экзамена за другого студента. Студент, уличенный в фальсификации любой информации курса, несанкционированном доступе в Интранет, пользовании шпаргалками, получит итоговую оценку «F».

За консультациями по выполнению самостоятельных работ (СРС), их сдачей и защитой, а также за дополнительной информацией по пройденному материалу и всеми другими возникающими вопросами по читаемому курсу обращайтесь к преподавателю в период его офис-часов.

Оценка по буквенной системе	Цифровой эквивалент баллов	%-ное содержание	Оценка по традиционной системе
А	4,0	95-100	Отлично
А-	3,67	90-94
В+	3,33	85-89	Хорошо
В	3,0	80-84
В-	2,67	75-79
С+	2,33	70-74	Удовлетворительно
С	2,0	65-69
С-	1,67	60-64
D+	1,33	55-59
D-	1,0	50-54
F	0	0-49	Неудовлетворительно
I (Incomplete)	-	-	«Дисциплина не завершена» (не учитывается при вычислении GPA)
P (Pass)	-	-	«Зачтено» (не учитывается при вычислении GPA)
NP (No Рass)	-	-	«Не зачтено» (не учитывается при вычислении GPA)
W (Withdrawal)	-	-	«Отказ от дисциплины» (не учитывается при вычислении GPA)
AW (Academic Withdrawal)			Снятие с дисциплины по академическим причинам (не учитывается при вычислении GPA)
AU (Audit)	-	-	«Дисциплина прослушана» (не учитывается при вычислении GPA)
Атт.		30-60 50-100	Аттестован
Не атт.		0-29 0-49	Не аттестован
R (Retake)	-	-	Повторное изучение дисциплины

Рассмотрено на заседании кафедры

протокол № __ от « __ » ___________2013 г.

Зав. кафедрой А. Калтаев

Лектор