Рабочая программа дисциплины (стр. 3 )

Напряженное состояние толстостенной оболочки. Определение кольцевых, радиальных и меридиональных напряжений в случае действия внутреннего и наружного давлений. Эпюры напряжений. Расчет толщины стенки корпуса аппарата высокого давления по методу максимальных напряжений. Недостатки метода.

4.1.4.2        Расчет корпусов по методу предельных нагрузок. Температурные напряжения в толстостенном цилиндре. Расчет толстостенных цилиндрических оболочек при одновременном воздействии давления и тепловых нагрузок. Составные оболочки высокого давления. Особенности расчета толстостенных пластин. Расчет выпуклых и плоских днищ и крышек. Расчет затворов. 

4.2. Содержание практического раздела дисциплины (88 часов)

4.2.1. Тематика практических занятий (16 часов)

Целью практических занятий является закрепление знаний по общим принципам и этапам расчета и конструирования, получение навыков использования стандартов, реализация теоретического материала путем разработки алгоритма решения конкретной задачи.

Основные темы практических занятий:

Конструирование и расчет на прочность тонкостенных оболочек. Конструирование и расчет на прочность и устойчивость тонкостенных оболочек. Конструирование и расчет на прочность плоских крышек и днищ. Конструирование и расчет укреплений отверстий. Конструирование и расчет на прочность неразъемных соединений. Расчет и конструирование аппаратов высокого давления. Конструирование и расчет на прочность фланцевых соединений. Расчет быстровращающихся оболочек и дисков. Расчет валов, работающих в условиях динамических колебаний.
Тематика лабораторных работ (72 час)

Целью лабораторных работ является реализация на ЭВМ алгоритмов решения конкретных задач, разработанных на практических занятиях, с использованием MathCAD и Autodesk Inventor.

Темы лабораторных работ:

Расчет на прочность оболочек, нагруженных внутренним давлением. Расчет на прочность и устойчивость оболочек, нагруженных наружным давлением, осевым сжимающим усилием, изгибающим моментом и поперечным усилием. Расчет сопряжения тонкостенных оболочек Поверочный расчет укрепления взаимовлияющих отверстий. Расчет на прочность укрепления отверстий. Расчет фланцевых соединений аппаратов. Расчет валов на прочность, жесткость и виброустойчивость.. Расчет на прочность элементов аппарата высокого давления Расчет быстровращающихся дисков методом прогонки.

4.3. Структура дисциплины

Структура дисциплины «Конструирование и расчет элементов оборудования отрасли» по разделам и видам учебной деятельности с указанием временного ресурса в часах представлена в табл.1.

Таблица 1

Структура дисциплины
по разделам и формам организации обучения

Название раздела	Аудиторная работа (час)	СРС (час)	Итого (час)
Лекции	Практ. занятия	Лабор. занятия
6 семестр
1. Общие принципы и методология конструирования машин и аппаратов отрасли	2	16	4	8
2. Влияние конструкционного материала и технологии изготовления на конструкцию машин и аппаратов	2	2	6	6
3. Основные сведения по устройству, расчету и испытанию аппаратов	2	1	2	6	6
4. Тонкостенные оболочки, нагруженные внутренним давлением	2	1	8	8	10
5.Расчет тонкостенных оболочек на устойчивость от совместного или раздельного действия нагрузок	4	2	8	8	12
6. Пластинки и плоские днища (крышки)	2	1	4	6	6
7. Неразъемные соединения оболочек и пластин	4	1	4	8	8
8. Укрепление отверстий в оболочках	2	2	4	8	8
7 семестр
1. Расчет и конструирование плотно-прочных разъемных соединений	4	2	4	12	16
2. Расчет быстровращающихся оболочек и дисков	4	2	4	10	16
3. Расчет оборудования, работающего в условиях динамических колебаний	4	2	8	16	16
4. Расчет и конструирование аппаратов высокого давления	4	2	4	4	16
Итого формам обучения	40	16	72	96	128

5. Образовательные технологии

Для достижения планируемых результатов обучения, в дисциплине «Конструирование и расчет элементов оборудования отрасли» используются различные образовательные технологии:

Информационно-развивающие технологии, направленные на формирование системы знаний, запоминание и свободное оперирование ими.

Используется лекционно-семинарский метод, самостоятельное изучение литературы, применение новых информационных технологий для самостоятельного пополнения знаний, включая использование технических и электронных средств информации.

Личностно-ориентированные технологии обучения, обеспечивающие в ходе учебного процесса учет различных способностей обучаемых, создание необходимых условий для развития их индивидуальных способностей, развитие активности личности в учебном процессе. Личностно-ориентированные технологии обучения реализуются в результате индивидуального общения преподавателя и студента при защите лабораторных работ, при выполнении домашних индивидуальных заданий, подготовке индивидуальных отчетов по лабораторным работам, решении задач повышенной сложности, на консультациях.

Для целенаправленного и эффективного формирования запланированных компетенций у обучающихся выбраны следующие сочетания форм организации учебного процесса и методов активизации образовательной деятельности, представленные в табл. 2.

Таблица 2

Методы и формы организации обучения (ФОО)

Методы	ФОО
Лекции	Лаб. раб.	Практ. занятия	Сем., колл.	СРС
IT-методы	+	+	+	+	+
Работа в команде	+	+
Case-study
Методы проблемного обучения	+	+	+
Обучение на основе опыта	+
Опережающая самостоятельная работа	+
Проектный метод
Поисковый метод
Исследовательский метод

Как видно из табл. 2, при изучении дисциплины «Конструирование и расчет элементов оборудования отрасли» предусмотрены следующие формы организации учебного процесса: лекции, практические занятия, лабораторные работы, домашние задания, самостоятельная работа студентов, индивидуальные и групповые консультации.

Использование информационно-коммуникационных технологий (IT-методов) предусматривает доступ к Интранет и Интернет-ресурсам:

материалы для проведения занятий (презентации лекций, опорные конспекты и др. материалы); материалы для организации самостоятельной работы (электронные книги, описания практических и лабораторных работ, нормативная документация, карточки-задания, раздаточные материалы, и т. п.); материалы для мониторинга результатов обучения (тесты, индивидуальные домашние задания, средства рейтинговой оценки знаний); статьи из журналов, материалы выступлений на конференциях; материалы, представляющие опыт коллег.

Для воспитания активной, творческой личности студента, умеющего видеть и решать нестандартные профессиональные проблемы, используются следующие методы проблемного обучения:

1) Проблемное изложение (преподаватель ставит проблемы и сам их решает).

2) Частично-поисковая деятельность (постепенное приобщение к решению проблем).

3) Самостоятельная исследовательская деятельность (студенты самостоятельно формулируют проблему и решают её под контролем преподавателя).

Для организации работы в команде:

Учебная группа разбивается на команды от 3 до 6 человек. Все группы получают одинаковые либо дифференцированные задания. Внутри группы между её участниками распределяются роли. Процесс выполнения задания осуществляется путем обмена опытом, мнениями, оценками. Контроль выполнения задания осуществляется при защите выполненной работы.

Обучение на основе опыта осуществляется в результате приобретения практического опыта при выполнении лабораторных работ, его анализа и оценки на основе полученных теоретических знаний.

Опережающая самостоятельная работа используется в заданиях как теоретического, так и практического характера. Студенты самостоятельно изучают отдельные темы, отдельные вопросы, дополнительную литературу до выполнения лабораторных работ и изучения теоретического материала. Например, анализ документальных источников по теме, подготовка сообщений о практическом опыте в изучаемой области, изучение методических разработок и рекомендаций, знакомящих студентов с предстоящей профессиональной деятельностью и другое.