Природоохранное обустройство территорий»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по курсу "Сопротивление материалов"

для студентов специальности

Природоохранное обустройство территорий»

Очная форма обучения

Курс                                                         2

Семестр                                                   4

Всего аудиторных часов                   48

Лекции, час                                        32

Практические занятия, час               16

Самостоятельная работа, час                 25

Экзамен (семестр)                                  4

Ижевск

Г.

Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования для специальности ЗЧС шифр 330600 от 05 апреля 2000 г.

Тематика лекционных занятий

Введение. Основные понятия. Метод сечений

Предмет, содержание и задачи курса. Связь науки о сопротивлении материалов с другими техническими дисциплинами. Допущения и гипотезы, основные принципы, расчетная схема. Внешние силы и их классификация. Определение внутренних сил, метод сечений. Напряжения: полные, нормальные, касательные. Виды деформаций. Деформации линейные и угловые, упругие и остаточные.

Центральное растяжение и сжатие

Нормальная сила в поперечных сечениях стержня. Определение напряжений в поперечных сечениях и в сечениях, наклонных к оси стержня. Максимальные нормальные и касательные напряжения. Перемещения стержня. Эпюры нормальных сил, нормальных напряжений и перемещений. Продольная и поперечная деформации. Закон Гука. Работа внешних сил и потенциальная энергия деформации.

Механические испытания материалов. Диаграмма растяжения хрупких и пластичных материалов. Характеристики прочности и пластичности. Испытания на сжатие. Понятие о концентрации напряжений.

Расчеты на прочность и жесткость при растяжении и сжатии. Коэффициент запаса прочности, факторы, влияющие на его величину. Типы расчетов на прочность: подбор сечения, проверочный расчет, определение допускаемых нагрузок.

Простейшие статически неопределимые системы при растяжении и сжатии. Условия совместности деформаций и перемещений.

Сдвиг и кручение

Понятие о деформации чистого сдвига. Закон Гука при сдвиге. Условие прочности при сдвиге. Связь между тремя характеристиками упругости.

Кручение стержня с круглым поперечным сечением. Гипотезы и допущения. Определение деформаций и напряжений. Главные напряжения и главные площадки. Условия прочности и жесткости. Эпюры крутящих моментов, касательных напряжений и угловых перемещений.

Геометрические характеристики сечений

Статические моменты плоских сечений. Координаты центра тяжести сечения. Осевые, центробежный и полярный моменты инерции поперечных сечений. Определение моментов инерции при параллельном переносе и повороте осей. Главные моменты инерции. Моменты инерции простейших фигур: прямоугольника, треугольника, круга, кольца, стандартных профилей.

Прямой поперечный изгиб

Основные гипотезы, применяемые при рассмотрении деформации плоского изгиба. Прогиб и угол поворота сечения. Виды опорных закреплений. Определение изгибающих моментов и поперечных сил. Дифференциальные зависимости при изгибе. Построение эпюр внутренних силовых факторов.

Чистый изгиб. Определение нормальных напряжений. Эпюра напряжений. Условие прочности. Плоский поперечный изгиб. Касательные напряжения при изгибе. Формула Журавского. Распределение касательных напряжений по сечению. Условия прочности при поперечном изгибе.

Полная проверка балок на прочность. Рациональные формы поперечных сечений балок. Деформации при изгибе. Дифференциальное уравнение упругой линии балки. Интегрирование дифференциального уравнения. Универсальное уравнение упругой линии балки. Расчёт балки на жесткость.

Усталость

Механизм усталостного разрушения. Основные характеристики циклов. Кривые усталости. Предел выносливости. Влияние на выносливость качества поверхности, размеров детали, концентрации напряжений. Диаграмма предельных напряжений при асимметричных циклах. Определение коэффициентов запаса.

Устойчивость стержней

Понятие об устойчивых и неустойчивых формах равновесия. Критическая нагрузка. Формула Л.Эйлера и пределы ее применимости. Влияние условий закрепления на величину критической силы. Формула Ф.Ясинского. Расчет по коэффициентам снижения допускаемых напряжений. Продольно-поперечный изгиб.

Содержание расчетно-проектировочных работ

 

Вопросы для проверки остаточных знаний

 

1 Изложите сущность метода сечений.

2 Какие типичные расчетные схемы используются в сопротивлении материалов?

3 Что такое напряжение, полное, нормальное и касательное?

4 Что представляет собой внутренние силовые факторы, возникающие в поперечных сечениях стержня?

5 Что такое линейная и угловая деформация?

6 Приведите основные гипотезы о деформируемом теле.

7 Как определяется напряжение в растянутом или сжатом стержне?

8 Приведите закон Гука при одноосном напряженном состоянии.

9 Как определяются осевые перемещения поперечных сечений растянутого или сжатого стержня? Жесткость при растяжении.

10 Приведите характеристики прочности, пластичности и упругости материалов.

11 Как определяются механические характеристики материалов?

12 Приведите типы задач при расчете на прочность.

13 Что такое допускаемое напряжение и коэффициент запаса?

14 Сформулируйте условие прочности.

15   Сформулируйте условие жесткости.

16 Приведите закон Гука при чистом сдвиге.

17 Как определяют напряжение в поперечном сечении круглого стержня при кручении?

18 Как определяют угол  закручивания стержня при кручении? Жесткость при кручении.

19 Приведите условие прочности при кручении.

20 Приведите условие жесткости при кручении.

21 Как определяют напряжения в поперечных сечениях балки при изгибе?

22 Сформулируйте условие прочности при изгибе.

23 Сформулируйте условие жесткости при изгибе.

24 Приведите дифференциальное уравнение изогнутой оси балки.

25 Какая связь между изгибающим моментом и кривизной оси изогнутой балки? Жесткость при изгибе.

26 Как распределяются нормальные напряжения в поперечном сечении балки?

27 В чем заключается различия прямого и косого изгиба?

28 В чем заключаются различия центрального растяжения-сжатия от внецентренного растяжения-сжатия?

29 В чем заключается отличие статически неопределимых систем от статически определимых?

30 Что называется напряженным состоянием в точке?

31 Какими свойствами обладает напряженное состояние?

32 Какие зависимости существуют между напряжениями и деформациями?

33 Для чего используются критерии возникновения пластических деформаций и разрушения?

34  Что такое эквивалентное напряжение?

35 Что понимается под термином разрушение от усталости?

36 Что такое предел выносливости? Как его определяют?

37 Что такое концентрация напряжений? Как она влияет на выносливость детали?

38 Как влияет на выносливость детали качество поверхности и размеры поперечного сечения?

39 Каким свойством обладает система в состоянии устойчивого равновесия?

40 Что такое критическая нагрузка? Как она определяется?

41 Почему теория расчета тонкостенных оболочек вращения называется безмоментной?

42 В чем отличительные особенности расчета на прочность за пределами упругости?

43 Что такое предельный изгибающий и крутящий моменты?

44 Поясните смысл расчета по допускаемым нагрузкам.

45 Какой принцип используется при расчете движущихся с ускорением стержней?

46 Какой допущение положено в основу расчета систем по балансу энергии при ударе?

47 Какие формы сечений стержня рациональны при кручении и изгибе?

48 Что такое стержни равного сопротивления?

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. 10^еизд, перераб и доп.-М: Изд МГТУ им Н.Э.Баумана. 1999 -599с:ил.

2 Сопротивление материалов: Учебник для вузов под ред. А.В.Александрова- 2^е изд.., - М: Высшая школа, 2001.-560с:ил

3 Сопротивление материалов: Учебник под руковод. А.В.Александрова- М: Высшая школа, 1995- 560с:ил.

4 Руководство к решению задач по Сопротивлению материалов: Учебное пособие для вузов /Под ред.- Л.С.Минина- 3^е изд., перераб. и допол.- М:Высшая школа.,1999-592с:ил.

5 Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.:Наука,1986. 512с.

6 Писаренко Г.С. и др. Сопротивление материалов.К.: Высшая школа. 1986.775с.

7 Миролюбов И.Н. и др. Пособие к решению задач по сопротивлению материалов.М.:Высшая школа,1985.399с.

8 Вольмир А.С. и др. Сборник задач по сопротивлению материалов.М.:Наука,1984. 408с.

9 Расчет бруса на прочность и жесткость при кручении. Методические указания по выполнению расчетно-проектировочных работ курса «Сопротивление материалов». Сост. Шульга Б.Н., Пряхин В.В., Воробьев А.Н. Ижевск, Изд-во Удм. ун-та, 2001. – 27 с.

10 Расчет бруса на прочность и жесткость при растяжении (сжатии). Методические указания по выполнению расчетно-проектировочных работ курса «Сопротивление материалов». Сост. Шульга Б.Н., Пряхин В.В., Воробьев А.Н. Ижевск, Изд-во Удм. ун-та, 2001. – 36 с.

11 Плоский изгиб. Построение эпюр внутренних силовых факторов. Методические указания по выполнению расчетно-проектировочных работ курса «Сопротивление материалов». Сост. Шульга Б.Н., Пряхин В.В. Ижевск, Изд-во Удм. ун-та, 2002. – 51 с.

12 Растяжение (сжатие) и кручение. Расчеты бруса на прочность и жесткость при растяжении (сжатии) и кручении. Методические указания по выполнению расчетно-проектировочных работ курса «Сопротивление материалов». Сост. Шульга Б.Н., Пряхин В.В. Ижевск, Изд-во Удм. ун-та, 2002. – 80 с.

 

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по курсу "Сопротивление материалов"

для студентов специальности

Природоохранное обустройство территорий»

Очная форма обучения

Курс                                                         2

Семестр                                                   4