Сопротивление материалов (стр. 2 )

- контроль посещаемости занятий.

Текущая аттестация проводится в форме устного или письменного опроса или теста по разделам дисциплины, изученных студентом в период между аттестациями, при этом учитывается посещение лекционных занятий, количество выполненных и защищенных лабораторных работ, а также количество выполненных экспресс-контрольных работ за отчетный период. Форма аттестации предлагается ведущим преподавателем и утверждается на заседании кафедры. Результаты аттестации заносятся в ведомость установленной формы.

Промежуточный контроль знаний осуществляется при проведении экзамена. Итоговая оценка формируется с учетом текущей и промежуточной аттестаций и в соответствии с требованиями Положения о рейтинговой системе оценки успеваемости студентов во ВГУЭС. Обязательным условием допуска студента к экзамену является успешное выполнение и защита всех лабораторных работ и аудиторных контрольных опросов.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1 Перечень тем лекционных занятий

Тема 1 Основные понятия. Метод сечений

Внутренние усилия, напряжения и деформации в стержнях в общем случае их нагружения. (1 час).

Тема 2 Растяжение и сжатие стержня

Воздействие внешних сил на стержень, механические свойства материалов, выбор допускаемых напряжений. Продольная сила: расчет напряжений и деформаций, испытание конструктивных материалов на растяжение-сжатие, механические свойства материалов и расчет стержневых конструкций на прочность, жесткость и устойчивость при растяжении-сжатии. Внутренние усилия, напряжения и деформации в стержнях при растяжении-сжатии. Закон Гука, коэффициент Пуассона.(2часа).

Тема 3 Сдвиг: расчеты на прочность и жесткость

Закон Гука при сдвиге, природа чистого сдвига, напряжения при сдвиге. Расчеты на прочность и жесткость при сдвиге. (1 час).

Тема 4 Кручение: расчеты на прочность и жесткость

Кручение круглых стержней (валов). Построение эпюр крутящих моментов. Вывод формул касательных напряжений и угла закручивания вала при кручении. Условие прочности вала при кручении. Деформации и напряжения при кручении. Расчеты на прочность и жесткость сплошных и полых валов. (1 час).

Тема 5 Геометрические характеристики плоских сечений

Определение основных геометрических параметров. Свойства геометрических характеристик плоских сечений. Главные оси сечений и главные моменты инерции. Методика определения геометрических характеристик сечения, расчетные формулы. (1 час).

Тема 6 Напряженное и деформированное состояние в точке

Понятие о главных напряжениях. Определение напряжений на площадке произвольного сечения. Деформируемое состояние и потенциальная энергия в точке. Теории прочности.(1 час).

Тема 7 Плоский прямой изгиб

Внутренние усилия при изгибе. Нормальные напряжения при изгибе. Касательные напряжения при изгибе. Расчеты на прочность при изгибе. Дифференциальное уравнение упругой линии. Метод начальных параметров. Энергия деформации при изгибе. Интеграл Мора. Правило Верещагина. Построение эпюр и определение опасных сечений при изгибе. Дифференциальные зависимости между распределенной нагрузкой, поперечной силой и изгибающим моментом. (2 часа).

Тема 8 Сложное сопротивление

Косой изгиб. Изгиб с растяжением (сжатием). Внецентренное растяжение и сжатие. Совместное действие изгиба и кручения. Расчеты на прочность и жесткость при сложных сопротивлениях. (1 час).

Тема 9 Статически неопределимые системы

Определение перемещений с помощью интеграла Мора. определение степени статической неопределимости. Метод сил. Расчет статически неопределимых систем. Канонические уравнения метода сил. примеры расчета. (1 час).

Тема 10 Устойчивость сжатых стержней

Основные понятия устойчивости. Задача Эйлера. Формула Ясинского. Потеря устойчивости при напряжениях, превышающих предел пропорциональности. Расчеты стержней на устойчивость. (2 часа).

Тема 11 Расчеты на прочность при переменном характере внешнего нагружения

Понятие об усталости материалов. Предел выносливости и основные факторы его определяющие. Расчет на прочность при переменных напряжениях. (2 часа).

Тема 12 Сопротивление динамическим и периодически меняющимся во времени нагрузкам

Расчеты на прочность с учетом сил инерции. Прочность при ударных нагрузках. Расчеты на прочность при колебаниях. Практическое решение задач с внешними динамическими нагрузками. (2 часа).

2.2 Перечень тем лабораторных занятий

Тема 1. Определение максимального напряжения и напряжения разрушения в образцах при сжатии (1час, метод кооперативного обучения ). 

Изучить процесс сжатия образцов из пластичного и хрупкого материалов.

Тема 2. Определение углов закручивания полого вала (1 час, метод кооперативного обучения).

Определить опытным путем углы закручивания полого вала, защемленного одним концом, и сравнение их с теоретическими расчетами.

Тема 3. Проверка теоремы о взаимности работ и перемещений (1 час, метод кооперативного обучения).

Пользуясь, понятием потенциальной энергии, экспериментально установить зависимость между перемещениями в различных сечениях нагруженной балки.

Тема 4. Принцип независимости действия сил (1 час, метод кооперативного обучения). 

Проверить опытным путем принцип независимости действия сил.

Тема 5. Исследование деформации консольной балки при изгибе (1 час, метод кооперативного обучения)

Определить экспериментально прогибы и углы поворота сечений консольной балки и сравнить их с теоретическими значениями.

Тема 6. Деформации консольных балок при косом изгибе (2 часа, метод кооперативного обучения).

Определить экспериментально максимальные прогибы консольной стальной балки прямоугольного сечения при косом изгибе и сравнить их с теоретическими (расчетными) значениями. Определить положение нейтральной линии поперечного сечения и расхождение теоретических и экспериментальных результатов.

Тема 7. Испытание винтовой цилиндрической пружины с малым шагом витка (1 час, метод кооперативного обучения).

По данным эксперимента построить характеристику пружины (зависимость между осадкой пружины и осевой силой), сравнить опытную и расчетную осадки пружины

Тема 8. Определение модуля Юнга при растяжении различных материалов (1 час, метод кооперативного обучения).

Оценить значение упругих характеристик при деформации растяжения различных материалов.

Тема 9. Определение прочности полого вала при кручении (2 часа, метод кооперативного обучения)

Изучить процесс кручения вала кольцевого сечения. Определить значение внутреннего силового фактора – крутящего момента (Мкр). Найти максимальное значение касательного напряжения и сравнить его с допускаемым (tкр).

Тема 10. Определение внутренних сил балки, лежащей на двух опорах, при различных способах нагружения (1 час, метод кооперативного обучения).

Изучить процесс плоского поперечного изгиба, дать оценку чистого и поперечного изгиба, определить значения опорных реакций, получить аналитические и графические значения изгибающих моментов и поперечных сил. С помощью построенных эпюр определить опасные сечения балки при заданных внешних нагрузках и точках их приложения.

Тема 11. Определение внутренних сил консольной балки при различных способах нагружения (2 часа, метод кооперативного обучения).

Определение значения изгибающего момента Миз и поперечной силы Q балки, выполненной в виде консольной конструкции, при различных схемах и способах ее нагружения. Представить расчетную схему и построить эпюры Миз и Q. Определить опасные сечения конструкции

Тема 12. Исследование напряжений при изгибе (1 час, метод кооперативного обучения).

Экспериментальная проверка расчетных формул для определения нормальных и касательных напряжений при изгибе

Тема 13. Испытание пружины на сжатие (1 час, метод кооперативного обучения).

Изучение напряженного состояния винтовой цилиндрической пружины, возникающего при сжатии, и определение ее осадки

Тема 14. Определение характеристик упругости изотропных материалов (1 час, метод кооперативного обучения).

Экспериментальная проверка гипотезы плоских сечений при центральном растяжении; определение модуля продольной упругости Е, коэффициента Пуассона µ и модуля сдвига G.

3. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В ходе изучения данной дисциплины студент посещает лекции, лабораторные занятия, занимается индивидуально. Освоение дисциплины предполагает, помимо посещения лабораторных занятий, выполнение контрольных заданий. Лабораторные занятия построены как типичные занятия по сопротивлению материалов в соответствии с требованиями государственных стандартов для подготовки бакалавров вышеперечисленного направления. Для проведения лабораторных занятий необходимо техническое оборудование, стенды. Для проведения лекционных занятий необходимо стандартное офисное и мультимедийное оборудование.

При проведении лабораторных занятий применяется метод кооперативного обучения: студенты работают в малых группах (3 – 4 чел.) над индивидуальными заданиями, в процессе выполнения которых они могут совещаться друг с другом, тем самым приобретая навык работы в составе коллектива исполнителей. Преподаватель, в свою очередь, наблюдает за работой малых групп, а также поочередно разъясняет новый учебный материал малым группам, которые закончили работать над индивидуальными заданиями по предыдущему материалу.

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ КУРСА

4.1  Перечень и тематика самостоятельных работ студентов по дисциплине

Самостоятельная работа студентов заключается в изучении всех тем программы по рекомендованной литературе под контролем преподавателя, подготовки к лабораторным занятиям, оформление отчетов о результатах лабораторных работ и подготовка к их защите, итоговое повторение теоретического материала при подготовке к экзамену.