МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени »

Механико-математический факультет


СОГЛАСОВАНО

Заведующий кафедрой МТУиБМ

д. ф.-м. н., профессор

_______________

"__" ________________2016 г.

УТВЕРЖДАЮ

Председатель НМС механико-математического факультета

к. ф.-м. н., доцент

_____________

"__" ________________2016 г.


Фонд оценочных средств

текущего контроля и промежуточной аттестации по дисциплине

МЕХАНИКА СВЯЗАННЫХ ПОЛЕЙ

Направление подготовки бакалавриата

01.03.03 Механика и математическое моделирование

Профиль подготовки бакалавриата

Механика деформируемых тел и сред

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Форма обучения

Очная

Саратов,

2016

Карта компетенций

Контролируемые компетенции

(шифр компетенции)

Планируемые результаты обучения

(знает, умеет, владеет, имеет навык)

ОК-7– способность к самоорганизации и самообразованию

Знать: содержание процессов самоорганизации и самообразования, их особенностей и технологий реализации, исходя из целей совершенствования профессиональной деятельности.

Уметь: планировать цели и устанавливать приоритеты при выборе способов принятия решений с учетом условий, средств, личностных возможностей и временной перспективы достижения; осуществления деятельности; самостоятельно строить процесс овладения информацией, отобранной и структурированной для выполнения профессиональной деятельности.

Владеть: приемами саморегуляции эмоциональных и функциональных состояний при выполнении профессиональной деятельности; технологиями организации процесса самообразования; приемами целеполагания во временной перспективе, способами планирования, организации, самоконтроля и самооценки деятельности.

ОПК-1– способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности

Знать: основные информационно-коммуникационные технологии; основные требования информационной безопасности; постановку основных задач механики деформируемых тел и сред и биомеханики

Уметь: применять информационно-коммуникационные технологии к решению стандартных задач механики деформируемых тел и сред и биомеханики

Владеть: информационной и библиографической культурой

ПК-1– способность к определению общих форм и закономерностей отдельной предметной области

Знать: общие формы и закономерности исследуемой области; основные математические модели и методы механики связанных полей; необходимые и достаточные условия их реализации_З (ПК-1) –III

Уметь: самостоятельно увидеть общие формы и закономерности в исследуемой предметной области; самостоятельно осуществлять поиск специальной литературы и выбирать эффективные методы решения; в соответствии с выбранными методами решения строить математическую модель с алгоритмом ее реализации_ У (ПК-1) –III

Владеть: основными методами математического моделирования при решении задач механики связанных полей; навыками систематизации и выбора необходимой информации в соответствие с постановкой задачи_ В (ПК-1) –III

ПК-2– способность математически корректно ставить естественнонаучные задачи, знание постановок классических задач математики и механики

Знать: как извлекать необходимую научно-техническую информацию из электронных и бумажных носителей по тематике механики связанных полей_З (ПК-2) – IV

Уметь: ставить и решать прикладные стандартные задачи механики связанных полей_У (ПК-2) – IV

Владеть: математическими моделями механики связанных полей _В (ПК-2) – IV

ПК-3– способность строго доказывать утверждение, сформулировать результат, увидеть следствия полученного результата

Знать: основные методы решения задач механики связанных полей; результаты современных исследований в данной предметной области_З (ПК-3) –III

Уметь: самостоятельно осуществлять постановку прикладных задач механики связанных полей; выбирать и использовать эффективные методы решения поставленной задачи; анализировать полученные результаты; обосновывать их достоверность и новизну; систематизировать и обобщать полученные результаты _ У (ПК-3) –III

Владеть: методами математического моделирования при постановке и решении прикладных задач механики связанных полей; навыками анализа полученных результатов и обоснования их достоверности и новизны_ В (ПК-3) –III

ПК-5– способность публично представлять собственные и известные научные результаты

Знать: основные математические модели и методы механики связанных полей; условия применимости данных моделей и методов_З (ПК-5) –III

Уметь: самостоятельно сделать выводы о поведении изучаемого механического процесса на основании полученного решения; изложить полученные результаты ясным научным языком, пользуясь научными терминами в соответствии с их смыслом; указать место своей работы в структуре научной дисциплины; оформить свои результаты в виде научной статьи с использованием современных текстовых редакторов; сократить объем представляемой информации, выделяя главное и опуская второстепенное; составить и оформить презентацию, отражающую представляемые научные результаты с достаточной ясностью и полнотой; обосновать правильность своих результатов_У (ПК-5) –III

Владеть: навыками аналитического и численного решения задач механики связанных полей и представления полученных результатов в виде научной статьи, доклада или лекции_В (ПК-5) –III

ПК-6– способность использовать методы математического и алгоритмического моделирования при решении теоретических и прикладных задач

Знать: методологию построения математических алгоритмов, корректное использование методов математического моделирования при решении теоретических и прикладных задач; З (ПК-6) –III

Уметь: строить математические алгоритмы и реализовывать их с помощью языков программирования; применять методы математического моделирования к решению конкретных задач; анализировать достоверность полученных результатов; публично представлять, объяснять, защищать построенную математическую модель и выбранный алгоритм; У (ПК-6) –III

Владеть: навыками построения и реализации основных математических алгоритмов, с учетом оптимальности выбора метода; профессиональной терминологией при презентации построенных моделей В (ПК-6) –III

ПК-7– способность использовать методы физического моделирования при анализе проблем механики

Знать: профессиональную терминологию; способы публичного представления постановки физической задачи, ее математической модели и полученных результатов_З (ПК-7) –II

Уметь: применять знания математического моделирования к решению конкретных прикладных задач, связанных с задачами механики связанных полей; анализировать достоверность полученных результатов с физической и математической точек зрения; У (ПК-7) –II

Владеть: навыками аналитического и численного решений различных классов краевых задач, описывающих механические процессы В (ПК-7) –II

ПК-8– способность передавать результат проведенных физико-математических и прикладных исследований в виде конкретных рекомендаций, выраженных в терминах предметной области изучавшегося явления

Знать: рекомендованные преподавателем труды по изучаемым вопросам; классические методы, применяемые в математическом и алгоритмическом моделировании_З (ПК-8) –II

Уметь: самостоятельно осуществлять поиск специальной литературы и выбирать эффективные методы решения согласно поставленным задачам_У (ПК-8) –II

Владеть: навыками систематизации информации о поставленной задаче и описания исследуемого объекта или явления в терминах механики связанных полей _В (ПК-8) –II

Показатели оценивания планируемых результатов обучения

Семестр

Шкала оценивания

2

3

4

5

7 семестр

Не знает общие формы и закономерности исследуемой области; основные математические модели и методы механики связанных полей; необходимые и достаточные условия их реализации; как извлекать необходимую научно-техническую информацию из электронных и бумажных носителей по тематике механики связанных полей; основные методы решения задач механики связанных полей; результаты современных исследований в данной предметной области; методологию построения математических алгоритмов, корректное использование методов математического моделирования при решении теоретических и прикладных задач; профессиональную терминологию;  способы публичного представления постановки физической задачи, ее математической модели и полученных результатов; классические методы, применяемые в математическом и алгоритмическом моделировании.

Не умеет самостоятельно увидеть общие формы и закономерности в исследуемой предметной области; самостоятельно осуществлять поиск специальной литературы и выбирать эффективные методы решения; в соответствии с выбранными методами решения строить математическую модель с алгоритмом ее реализации; ставить и решать прикладные стандартные задачи механики связанных полей; анализировать полученные результаты; обосновывать их достоверность и новизну; систематизировать и обобщать полученные результаты; самостоятельно сделать выводы о поведении изучаемого механического процесса на основании полученного решения; изложить полученные результаты ясным научным языком, пользуясь научными терминами в соответствии с их смыслом; указать место своей работы в структуре научной дисциплины; оформить свои результаты в виде научной статьи с использованием современных текстовых редакторов; сократить объем представляемой информации, выделяя главное и опуская второстепенное; составить и оформить презентацию, отражающую представляемые научные результаты с достаточной ясностью и полнотой; обосновать правильность своих результатов; строить математические алгоритмы и реализовывать их с помощью языков программирования; анализировать достоверность полученных результатов с физической и математической точек зрения.

Не владеет основными методами математического моделирования при решении задач механики связанных полей; навыками систематизации и выбора необходимой информации в соответствие с постановкой задачи; математическими моделями механики связных полей; методами математического моделирования при постановке и решении прикладных задач механики связанных полей; навыками анализа полученных результатов и обоснования их достоверности и новизны; навыками аналитического и численного решения задач механики связанных полей и представления полученных результатов в виде научной статьи, доклада или лекции; навыками построения и реализации основных математических алгоритмов, с учетом оптимальности выбора метода; профессиональной терминологией при презентации построенных моделей; навыками систематизации информации о поставленной задаче и описания исследуемого объекта или явления в терминах механики связанных полей.

Плохо знает общие формы и закономерности исследуемой области; основные математические модели и методы механики связанных полей; необходимые и достаточные условия их реализации; как извлекать необходимую научно-техническую информацию из электронных и бумажных носителей по тематике механики связанных полей; основные методы решения задач механики связанных полей; результаты современных исследований в данной предметной области; методологию построения математических алгоритмов, корректное использование методов математического моделирования при решении теоретических и прикладных задач; профессиональную терминологию;  способы публичного представления постановки физической задачи, ее математической модели и полученных результатов; классические методы, применяемые в математическом и алгоритмическом моделировании.

Плохо умеет самостоятельно увидеть общие формы и закономерности в исследуемой предметной области; самостоятельно осуществлять поиск специальной литературы и выбирать эффективные методы решения; в соответствии с выбранными методами решения строить математическую модель с алгоритмом ее реализации; ставить и решать прикладные стандартные задачи механики связанных полей; анализировать полученные результаты; обосновывать их достоверность и новизну; систематизировать и обобщать полученные результаты; самостоятельно сделать выводы о поведении изучаемого механического процесса на основании полученного решения; изложить полученные результаты ясным научным языком, пользуясь научными терминами в соответствии с их смыслом; указать место своей работы в структуре научной дисциплины; оформить свои результаты в виде научной статьи с использованием современных текстовых редакторов; сократить объем представляемой информации, выделяя главное и опуская второстепенное; составить и оформить презентацию, отражающую представляемые научные результаты с достаточной ясностью и полнотой; обосновать правильность своих результатов; строить математические алгоритмы и реализовывать их с помощью языков программирования; анализировать достоверность полученных результатов с физической и математической точек зрения.

Недостаточно владеет основными методами математического моделирования при решении задач механики связанных полей; навыками систематизации и выбора необходимой информации в соответствие с постановкой задачи; математическими моделями механики связных полей; методами математического моделирования при постановке и решении прикладных задач механики связанных полей; навыками анализа полученных результатов и обоснования их достоверности и новизны; навыками аналитического и численного решения задач механики связанных полей и представления полученных результатов в виде научной статьи, доклада или лекции; навыками построения и реализации основных математических алгоритмов, с учетом оптимальности выбора метода; профессиональной терминологией при презентации построенных моделей; навыками систематизации информации о поставленной задаче и описания исследуемого объекта или явления в терминах механики связанных полей.

Хорошо знает общие формы и закономерности исследуемой области; основные математические модели и методы механики связанных полей; необходимые и достаточные условия их реализации; как извлекать необходимую научно-техническую информацию из электронных и бумажных носителей по тематике механики связанных полей; основные методы решения задач механики связанных полей; результаты современных исследований в данной предметной области; методологию построения математических алгоритмов, корректное использование методов математического моделирования при решении теоретических и прикладных задач; профессиональную терминологию;  способы публичного представления постановки физической задачи, ее математической модели и полученных результатов;

классические методы, применяемые в математическом и алгоритмическом моделировании.

Хорошо умеет самостоятельно увидеть общие формы и закономерности в исследуемой предметной области; самостоятельно осуществлять поиск специальной литературы и выбирать эффективные методы решения; в соответствии с выбранными методами решения строить математическую модель с алгоритмом ее реализации; ставить и решать прикладные стандартные задачи механики связанных полей; анализировать полученные результаты; обосновывать их достоверность и новизну; систематизировать и обобщать полученные результаты; самостоятельно сделать выводы о поведении изучаемого механического процесса на основании полученного решения; изложить полученные результаты ясным научным языком, пользуясь научными терминами в соответствии с их смыслом; указать место своей работы в структуре научной дисциплины; оформить свои результаты в виде научной статьи с использованием современных текстовых редакторов; сократить объем представляемой информации, выделяя главное и опуская второстепенное; составить и оформить презентацию, отражающую представляемые научные результаты с достаточной ясностью и полнотой; обосновать правильность своих результатов; строить математические алгоритмы и реализовывать их с помощью языков программирования; анализировать достоверность полученных результатов с физической и математической точек зрения.

Владеет основными методами математического моделирования при решении задач механики связанных полей; навыками систематизации и выбора необходимой информации в соответствие с постановкой задачи; математическими моделями механики связных полей; методами математического моделирования при постановке и решении прикладных задач механики связанных полей; навыками анализа полученных результатов и обоснования их достоверности и новизны; навыками аналитического и численного решения задач механики связанных полей и представления полученных результатов в виде научной статьи, доклада или лекции; навыками построения и реализации основных математических алгоритмов, с учетом оптимальности выбора метода; профессиональной терминологией при презентации построенных моделей; навыками систематизации информации о поставленной задаче и описания исследуемого объекта или явления в терминах механики связанных полей.

Отлично знает общие формы и закономерности исследуемой области; основные математические модели и методы механики связанных полей; необходимые и достаточные условия их реализации; как извлекать необходимую научно-техническую информацию из электронных и бумажных носителей по тематике механики связанных полей; основные методы решения задач механики связанных полей; результаты современных исследований в данной предметной области; методологию построения математических алгоритмов, корректное использование методов математического моделирования при решении теоретических и прикладных задач; профессиональную терминологию;  способы публичного представления постановки физической задачи, ее математической модели и полученных результатов;

классические методы, применяемые в математическом и алгоритмическом моделировании.

С легкостью умеет самостоятельно увидеть общие формы и закономерности в исследуемой предметной области; самостоятельно осуществлять поиск специальной литературы и выбирать эффективные методы решения; в соответствии с выбранными методами решения строить математическую модель с алгоритмом ее реализации; ставить и решать прикладные стандартные задачи механики связанных полей; анализировать полученные результаты; обосновывать их достоверность и новизну; систематизировать и обобщать полученные результаты; самостоятельно сделать выводы о поведении изучаемого механического процесса на основании полученного решения; изложить полученные результаты ясным научным языком, пользуясь научными терминами в соответствии с их смыслом; указать место своей работы в структуре научной дисциплины; оформить свои результаты в виде научной статьи с использованием современных текстовых редакторов; сократить объем представляемой информации, выделяя главное и опуская второстепенное; составить и оформить презентацию, отражающую представляемые научные результаты с достаточной ясностью и полнотой; обосновать правильность своих результатов; строить математические алгоритмы и реализовывать их с помощью языков программирования; анализировать достоверность полученных результатов с физической и математической точек зрения.

Свободно владеет основными методами математического моделирования при решении задач механики связанных полей; навыками систематизации и выбора необходимой информации в соответствие с постановкой задачи; математическими моделями механики связных полей; методами математического моделирования при постановке и решении прикладных задач механики связанных полей; навыками анализа полученных результатов и обоснования их достоверности и новизны; навыками аналитического и численного решения задач механики связанных полей и представления полученных результатов в виде научной статьи, доклада или лекции; навыками построения и реализации основных математических алгоритмов, с учетом оптимальности выбора метода; профессиональной терминологией при презентации построенных моделей; навыками систематизации информации о поставленной задаче и описания исследуемого объекта или явления в терминах механики связанных полей.

Оценочные средства Задания для текущего контроля
Контрольная работа

Выполнение контрольной работы по теме «Установившиеся колебания вязкоупругих пластинок и оболочек с учетом связности теплого и механического полей». Максимально возможная сумма баллов, которые может получить студент за выполнение контрольной работы составляет 10 баллов.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Выполнение контрольной работы по теме «Вибрационный изгиб вязкоупругих пластинок и оболочек с учетом связности электромеханического и теплового полей». Максимально возможная сумма баллов, которые может получить студент за выполнение контрольной работы составляет 10 баллов.


Задания для практических занятий

Целью практических занятий является применение теоретических знаний, полученных в процессе лекционной части курса, к решению конкретных прикладных задач, связанных с задачами механики связанных полей. При выполнении практических заданий необходимо:

– систематизировать информацию о поставленной задаче и описать исследуемый объект или явление в терминах механики связанных полей;

– построить математическую модель предлагаемой задачи, с использованием основных методов математического моделирования при постановке и решении прикладных задач;

– выбрать алгоритм решения;

– провести анализ полученных результатов и обосновать их достоверность и новизну с физической и математической точек зрения;

– самостоятельно сделать выводы о поведении изучаемого механического процесса на основании полученного решения;

– изложить полученные результаты ясным научным языком, пользуясь научными терминами в соответствии с их смыслом.

1. Определить аналитически НДС для квадратной пластинки с шарнирно опертым контуром.

2. Получить с использованием метода разделения переменных точное решение температурной задачи. Провести анализ полученных решений.

3. Определить НДС пластинки с двумя противоположными шарнирно опертыми сторонами. Постановка и решение температурной задачи.

4. Применить численный метод дискретной ортогонализации для решения линейных краевых задач, записанных в нормальной форме Коши.

5. Выполнить постановку задачи об вибрационном изгибе вязкоупругих пластинок с пьезоэффектом с учетом теплообразования.

6. Выполнить постановку задачи об вибрационном изгибе вязкоупругих оболочек вращения с пьезоэффектом с учетом теплообразования.

7. Получить аналитическое решение для круговой цилиндрической оболочки с шарнирно опертыми краями.

8. Определить НДС при изгибе вязкоупругой цилиндрической оболочки под действием неосесимметричной нагрузки.

9. Рассмотреть уточненные теории изгиба термоэлектровязкоупругой цилиндрической оболочки.

10. Вывести основные соотношения в пространственной постановке для вязкоупругой цилиндрической оболочки.

Промежуточная аттестация

При подготовке к промежуточной аттестации, которая предполагает проведение экзамена, студенту необходимо ознакомиться с содержанием лекций, а также, для более глубокого освоения материала использовать рекомендованную литературу. Чтобы хорошо освоить темы занятий следует выполнить работы практических занятий. При оценке результата промежуточной аттестации учитывается результат выполнения контрольных работ.

Список вопросов к устному экзамену

Гипотезы классической и уточненных теорий изгиба пластинок и оболочек. Основные соотношения и формулы для определения НДС. Уравнение теплопроводности. Граничные условия. Аналитическое определение НДС квадратной пластинки с шарнирно опертым контуром при установившихся колебаниях. Точное решение температурной задачи (метод разделения переменных). Основные соотношения для определения НДС пластинки с двумя противоположными шарнирно опертыми сторонами. Постановка и решение температурной задачи. Численный метод дискретной ортогонализации решения линейных краевых задач, записанных в нормальной форме Коши. Уточненные теории вибрационного изгиба вязкоупругих пластинок. Основные соотношения в пространственной постановке для вязкоупругой пластинки-полосы, круговой цилиндрической оболочки. Вибрационный изгиб вязкоупругих пластинок и оболочек вращения с пьезоэффектом с учетом теплообразования. Постановка задачи. Гипотезы. Основные соотношения. Граничные условия. Аналитическое решение для круговой цилиндрической оболочки с шарнирно опертыми краями. Техническая теория изгиба вязкоупругой цилиндрической оболочки под действием неосесимметричной нагрузки. Уточненные теории изгиба термоэлектровязкоупругой цилиндрической оболочки. Основные соотношения в пространственной постановке для вязкоупругой цилиндрической оболочки.

ФОС для проведения промежуточной аттестации одобрен на заседании кафедры математической теории упругости и биомеханики (протокол № 1 от 01.01.2001 года).

Авторы:

___________________ , д. т.н., профессор кафедры математической теории упругости и биомеханики механико-математического факультета СГУ;

___________________ , ст. преподаватель кафедры математической теории упругости и биомеханики механико-математического факультета СГУ.