Программа дисциплины Сопротивление материалов (стр. 1 )

Российский университет дружбы народов

Инженерный факультет

Кафедра Прочности материалов и конструкций

СОГЛАСОВАНО:

Зам. руководителя Комиссии по организации,

подготовке и контролю качества УМК

___________________/ /

Начальник Управления по науке и инновациям

____________________//

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

(бакалавриат)

для направления подготовки 653500 «Строительство»

по специальности «Строительство»

Исполнитель: д-р техн. наук, профессор

Москва, 2010

1. Цель и задачи дисциплины

В сопротивлении материалов рассматриваются вопросы расчета отдельных элементов конструкций и некоторых простейших конструкций. Сопротивление материалов является экспериментально-теоретической наукой, здесь широко используются опытные данные и теоретические исследования.

Различные сооружения и конструкции, проектированием и строительством которых занимается инженер, должны обязательно обладать прочностью, то есть способностью сопротивляться разрушению под действием приложенных к ним внешних нагрузок, жесткостью, то есть способностью сопротивляться деформациям, и устойчивостью – способностью конструкции сохранять одну форму равновесия. Решение этих трех задач и составляют основное содержание дисциплины.

Цель дисциплины: формирование глубоких и систематических знаний о прочности, жесткости и устойчивости стержней и простейших стержневых систем, изучение основ проектирования стержневых конструкций, работающих на растяжение, сжатие, срез (сдвиг), кручение и изгиб; формирование навыков проведения экспериментальных исследований материалов и конструкций.

Задачи дисциплины: дать основы теории и практики проектирования элементов стержневых сооружений, познакомить с существующими нормами и стандартами расчета и строительного проектирования стержней, ознакомить с физико-механическими характеристиками основных конструкционных материалов для строительных конструкций, научить использовать экспериментальные методы исследования материалов и конструкций.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Дисциплина «Сопротивление материалов» является базовой и читается в 3 и 4-ом семестре второго курса бакалавриата инженерного факультета специальности «Строительство». На ее основе выполняются 8 расчетно-графических работ и 9 лабораторных работ.

Уровень освоения дисциплины проверяется при защите расчетно-графических и лабораторных работ, а также после проведения двух часовых контрольных работ (решение одной задачи) в каждый семестр.

Один раз в конце каждого семестра необходимо провести проверку уровня освоения дисциплины при помощи электронного тренажера.

Электронные тренажеры позволяют самостоятельно подготовить студентов вуза не только к внешним процедурам контроля качества знаний (ФЭПО, аккредитационное тестирование в рамках комплексной оценки деятельности вуза, внеплановые контрольно-надзорные процедуры), но и к внутривузовским (промежуточные и итоговые аттестации студентов, прием экзаменов и зачетов).

Электронные тренажеры включают теоретический минимум по дисциплине «Сопротивление материалов», варианты решения заданий, практический материал для самоконтроля с целью закрепления знаний студентов.

Электронные тренажеры можно использовать в любое время и в любой точке доступа в Интернет, что особенно важно для студентов очно-заочной и заочной форм обучения, а также при применении дистанционных технологий обучения.

Студент при изучении дисциплины должен знать наиболее важные теоретические положения (ключевые понятия, гипотезы, теоремы, правила, порядок проведения расчета и т. д.) и уметь использовать их в практических расчетах стержней и простейших стержневых систем на прочность, жесткость и устойчивость.

Обобщенная структура электронного тестирования

№	Раздел	Тема	Контролируемые учебные элементы
1	Введение в курс	Основные понятия, определения и допущения	Знать: ключевые понятия и определения, допущения и принципы сопротивления материалов.
2	Модели прочностной надежности	Знать: модели материала, формы, понятия внешних нагрузок (сил) и разрушений.
3	Внутренние силы и напряжения	Знать: метод сечений, основные понятия о напряжениях.
4	Перемещение, деформация	Знать: понятия перемещений и деформаций.
5	Напряженное и деформируемое состояние в точке	Продольная сила. Напряжения и деформации	Знать: метод сечений, методику определения нормальных сил и напряжений. Уметь: составлять условия равновесия для отсеченной части стержня; определять напряжения при растяжении − сжатии.
6	Испытание конструкционных материалов на растяжение и сжатие	Знать: методы испытаний конструкционных материалов, понятия прочности и пластичности материалов.
7	Механические свойства материалов	Знать: основные механические свойства и механические характеристики конструкционных материалов; методы испытаний конструкционных материалов.
8	Расчеты стержней на прочность и жесткость	Знать: условия прочности и жесткости при растяжении и сжатии. Уметь: выполнять простейшие расчеты на прочность и жесткость.
9	Сдвиг. Кручение	Чистый сдвиг. Расчет на сдвиг (срез)	Знать: методы расчетов на сдвиг. Уметь: рассчитывать болты и заклепки на срез
10	Крутящий момент. Деформации и напряжения	Знать: метод сечений, иметь представление о напряженно-деформированном состоянии при деформации кручении.
11	Расчет на прочность при кручении	Знать: условие прочности при кручении стержня круглого поперечного сечения. Уметь: выполнять простейшие расчеты на прочность при кручении.
12	Расчет на жесткость при кручении	Знать: условие жесткости стержня круглого поперечного сечения при кручении. Уметь: выполнять простейшие расчеты на жесткость при кручении.
13	Напряженное и деформируемое состояние в точке	Напряженное состояние в точке. Главные площадки и главные напряжения	Знать: понятие напряженного состояния в точке, понятия главных площадок и главных напряжений. Уметь: находить положение главных площадок и значения главных напряжений.
13	Виды напряженного состояния	Знать: виды (типы) напряженного состояния. Уметь: определять вид напряженного состояния.
14	Оценка прочности материала при сложном напряженном состоянии. Теория прочности	Знать: классические теории прочности. Уметь: использовать при оценке прочности материала в условиях сложного напряженного состояния классические теории прочности.
15	Деформируемое состояние в точке. Связь между деформациями и напряжениями	Знать: понятия напряженно - деформированного состояния в точке, обобщенный закон Гука. Уметь: определять линейные деформации в точке по заданному направлению.
16	Геометрические характеристики поперечных сечений стержня	Статические моменты. Центр тяжести плоской фигуры	Знать: понятия статического момента площади. Уметь: определять координаты центра тяжести плоской фигуры.
17	Осевые моменты инерции. Зависимость между моментами инерции при параллельном переносе осей	Знать: понятия осевых моментов инерции сечения и зависимости между моментами инерции при параллельном переносе осей. Уметь: определять значения осевых моментов инерции сечения при параллельном переносе осей.
18	Главные оси и главные момент инерции	Знать: понятия главных осей и главных моментов инерции.
19	Моменты инерции простых и сложных сечений	Знать: формулы для моментов инерции простых сечений Уметь: определять осевые моменты инерции сложных сечений.
20	Плоский прямой изгиб	Поперечная сила, изгибающий момент и их эпюры	Знать: понятия изгибающего момента и поперечной силы. Уметь: строить эпюры изгибающих моментов и поперечных сил.
21	Напряжения в поперечном сечении стержня при плоском изгибе	Знать: понятие напряженного состояния при изгибе балки.
22	Расчет балок на прочность	Знать: понятие напряженного состояния балки Уметь: выполнять расчеты балок на прочность и жесткость.
23	Перемещения при изгибе. Расчет балок на жесткость	Знать: понятия перемещений (линейных и угловых). Уметь: выполнять простейшие расчеты на жесткость.
23	Сложное сопротивление	Виды нагружения стержня	Знать: принцип независимости действия сил, виды напряженного состояния. Уметь: определять виды нагружения стержня.
24	Пространственный и косой изгиб	Знать: принцип независимости действия сил Уметь: выполнять простейшие расчеты на прочность.
25	Изгиб с растяжением - сжатием	Знать: принцип независимости действия сил. Уметь: выполнять простейшие расчеты на прочность.
26	Изгиб с кручением	Знать: теории (гипотезы) прочности. Уметь: выполнять простейшие расчеты на прочность при изгибе с кручением.
27	Статически неопределенные системы	Определение перемещений с помощью интегралов Мора.	Знать: понятие перемещения в упругих системах Уметь: выполнять простейшие расчеты по определению перемещений, использовать правила Верещагина
28	Статическая неопределимость. Степень статической неопределенности	Знать: понятие статически неопределимых систем. Уметь: определять степень статической неопределимости для простых систем.
29	Метод сил	Знать: метод сил. Уметь: раскрывать статическую неопределимость систем методом сил.
30	Расчет простейших статически неопределимых систем	Знать: метод сил. Уметь: выполнять расчеты простейших статически неопределенных систем.
31	Устойчивость сжатых стержней	Устойчивое и неустойчивое упругое равновесие. Критическая сила. Критическое напряжение. Гибкость стержня.	Знать: понятие потери устойчивости сжатого стержня. Уметь: находить значение критического напряжения для сжатого стержня.
32	Формула Эйлера для критической силы сжатого стержня и пределы ее применимости	Знать: формулу Эйлера для критической силы и пределы ее применимости. Уметь: использовать формулу Эйлера для определения критической силы сжатого стержня.
33	Влияние условий закрепления концов стержня на величину критической силы	Знать: зависимость формы потери устойчивости и величины критической силы от условий закрепления стержня; понятие потери устойчивости сжатых стержней при различных способах их закрепления. Уметь: определять значение критической силы в зависимости от условий закрепления стержня.
34	Расчет сжатых стержней на устойчивость	Знать: понятие о потере устойчивости сжатого стержня в упругой области работы материала стержня. Уметь: выполнять простейшие расчеты стержней на устойчивость.
35	Сопротивление динамическим и периодически меняющимся во времени нагрузкам	Расчеты на прочность с учетом сил инерции	Знать: методы расчетов на прочность с учетом сил инерции. Уметь: проводить расчеты простых систем с учетом сил инерции.
36	Прочность при ударных нагрузках	Знать: методы расчетов на прочность простейших систем при ударном приложении нагрузки. Уметь: проводить расчеты систем при ударном нагружении.
37	Расчеты на прочность при колебаниях	Знать: методы расчетов на прочность простейших упругих систем при колебаниях. Уметь: определять круговую частоту собственных колебаний системы.
38	Расчеты на прочность при напряжениях, периодически меняющихся во времени	Знать: понятия усталостного разрушения, предела выносливости и методы расчетов на прочность при циклических напряжениях.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы