Сопротивление материалов Индекс ОПД. Ф.02.02

СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

ИНДЕКС ОПД. Ф.02.02

К5-КФ

(сокращенное название обеспечивающей кафедры)

профессор, д. т.н. ,

ассистент ,

Виды и объем занятий по дисциплине:

Виды занятий	Объём занятий, час
Всего	3 семестр 17 недель	4 семестр 17 недель
Лекции	68	34	34
Семинары	102	51	51
Лабораторные работы	34	17	17
Самостоятельная работа	68	34	17
Итого:	272	136	119
Проверка знаний:	экзамен	экзамен

Цель - планируемые результаты изучения дисциплины:

Студент должен знать:

Основные гипотезы и допущения механики твердого деформированного тела; Классификацию расчетных схем; Метод сечений. Внутренние силовые факторы в поперечных сечениях        стержня.
Напряжения, перемещения и деформации, возникающие в системах: Механические характеристики материалов и их использование в расчетах; Соотношения        между напряжениями        и деформациями. Закон Гука. Простейшие соотношения между напряжениями и деформациями в пластических телах; Расчеты при        растяжении (сжатии).        Определение напряжений, перемещений и деформаций. Статически неопределимые задачи. Расчеты за пределами упругости. Остаточные напряжения и деформации. Предельное состояние систем, работающих на растяжение (сжатие); Кручение стержней круглого, прямоугольного сечения и тонкостенныхстержней открытого и замкнутого профиля. Определение напряжений, перемещений и деформаций. Статически неопределимые задачи; Изгиб. Определение напряжений, перемещений и деформаций. Косой изгиб и внецентренное растяжение (сжатие). Статически неопределимые задачи изгиба;

Потенциальная энергия деформации. Энергетические теоремы: Клапейрона, Бетти. Максвелла. Кастилиано. Метод Мора; Теории напряженного и деформированного состояния. Тензор напряжений и тензор деформаций. Главные площадки и главные напряжения. Обобщенный закон Гука; Теории предельных напряженных состояний. Эквивалентные напряжения. Критерии пластичности: Треска - Сен-Венана, Хубера - Мизеса, Мора; Понятие о механике разрушения. Критерий Гриффитса; Расчет тонкостенных симметричных оболочек по безмоментной теории; Расчет толстостенных цилиндров; Анализ конструкций, работающих в условиях сложного напряженного состояния: стержни, работающие на изгиб с кручением, оболочки и толстостенные цилиндры, подвергающиеся действию давления и других силовых факторов; Понятие устойчивости деформируемых систем. Устойчивость сжатых стержней. Задача Эйлера. Энергетический способ определения критической силы. Расчет на устойчивость по коэффициенту понижения допускаемых напряжений; Усталостное разрушение. Причины и характер усталостного разрушения. Факторы, влияющие на усталостную прочность. Коэффициент запаса усталостной прочности; Расчет движущихся деталей и конструкций. Принцип Даламбера; Ударные нагрузки. Ударное нагружение системы с одной степенью свободы. Коэффициент динамичности. Приближенные решения о растягивающем, изгибающем и крутящем ударе. Студент должен уметь: Определять внутренние силовые факторы в поперечных сечениях стержней и стержневых систем; Определять геометрические характеристики поперечных сечений; Анализировать напряжения, возникающие в поперечном сечении при растяжении (сжатии), кручении, изгибе: Определять коэффициенты запаса по текучести и разрушению для заданных поперечных сечений, а также производить подбор размеров поперечных сечений; Раскрывать статическую неопределимость при расчете рам и балок с использованием метода сил; Определять линейные и угловые перемещения в рамах и балках по методу Мора с использованием графоаналитического вычисления интеграла Мора (правила Верещагина); Определять эквивалентное напряжение для случаев сложного напряженного состояния и использовать подходящие в данных случаях критерии пластичности и разрушения; Производить расчеты на устойчивость сжатых стержней; Определять коэффициент запаса усталостной прочности для валов, работающих на изгиб с кручением, и других конструкций, работающих в условиях, изменяющихся во времени напряжений.

Студент должен получить навыки:

Построения эпюр внутренних силовых факторов; Раскрытия статической неопределимости в простейших задачах растяжения (сжатия), кручения, изгиба; Определения максимальных напряжений, возникающих при растяжении (сжатии), кручении, изгибе; Определения линейных и угловых перемещений в балках и рамах; Использования различных критериев пластичности и разрушения при решении простейших задач сложного напряженного состояния; Определения допускаемой нагрузки на сжатый стержень, подбора размеров сечений. исходя из условия устойчивости; Различать ситуации, в которых необходима проверка усталостной прочности.

Место дисциплины в образовательной программе

I. Предшествующие дисциплины

Высшая математика Физика Теоретическая механика Начертательная геометрия

2. Является основой для дисциплин:

Детали машин

Структура и ключевые понятия дисциплины:

1. Расчетная схема - математическая модель реального объекта, отражающая его основные черты;

2. Стержни (брусья) - тела, у которых один размер - длина, значительно превышает два других, характеризующих поперечное сечение;

3. Пластинки и оболочки - тела, у которых один размер (толщина) намного меньше, чем два других;

4. Внутренние силовые факторы - интегральные характеристики внутренних сил в поперечном сечении стержня;

5. Напряжение - мера внутренних сил. характеризующая интенсивность их распределения в теле;

6. Деформация - мера изменения конфигурации тел;

7. Растяжение (сжатие) - нагружение, при котором в сечении возникает только один внутренний силовой фактор - нормальная сила;

8. Кручение - нагружение, при котором в сечении возникает только один внутренний силовой фактор - крутящий момент;

9. Чистый изгиб - нагружение, при котором в сечении возникает только один внутренний силовой фактор - изгибающий момент;

10. Поперечный изгиб -- нагружение, при котором в сечении возникает два внутренних силовых фактора - изгибающий момент и поперечная сила;

11. Сложное напряженное состояние - это напряженное состояние, при котором два или три главных напряжения отличны от нуля;

12. Критическая сила для центрально сжатого стержня - наименьшее значение силы, при котором возможна потеря устойчивости;

13. Усталостное разрушение - разрушение, возникающее в результате воздействия изменяющихся во времени напряжений.

14. Методики расчета:

В курсе в основном используется традиционная методика сопротивления материалов, которая состоит в следующем. Рассматриваются простейшие, но вместе с тем в практическом отношении наиболее часто встречающиеся и важные задачи механики твердого деформируемого тела. Благодаря упрощающим гипотезам, решение получаются сравнительно несложными, требующими простого математического аппарата. Несколько за рамки традиционного сопротивления матери&чов выходят вопросы, связанные с теорией напряженного и деформируемого состояния и расчетов толстостенных цилиндров, которые, по своей сути, относятся к теории упругости. К числу нетрадиционных вопросов следует отнести элементы механики разрушения. Основное внимание в обучении сводится к анализу наиболее часто встречающихся расчетных схем без жесткой привязки к методике расчета конкретных конструкций. Дисциплина должна служить базой для дальнейшего развития навыков в прочностных расчетов в специальных дисциплинах.