Б3_Б_3_Сопротивление материаловx (новое окно)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА
«СОГЛАСОВАНО»
«УТВЕРЖДАЮ»
Руководитель ОП
«Прикладная механика»
Заведующая кафедрой
Механики и математического моделирования
(название кафедры)
Озерова Г.П
(подпись)
«28»
Бочарова А.А.
(Ф.И.О. рук.ОП)
июня
(подпись)
2013г.
«28»
(Ф.И.О. зав. каф.)
июня
2013г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)
СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ
Направление подготовки: 151600.62 Прикладная механика
Профиль подготовки:
«Математическое и компьютерное моделирование механических систем и процессов»
Форма подготовки (очная)
Инженерная школа ДВФУ
Кафедра механики и математического моделирования
курс
2семестр
3,4
лекции 72(час.)
практические занятия 36час.
лабораторные работы 18час.
самостоятельная работа 162час.
всего часов аудиторной нагрузки 126час.
контрольные работы (0)
курсовая работа / курсовой проект 4семестр
зачет 3семестр
экзамен 4семестр
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного
образовательного стандарта высшего образования, утвержденного приказом Министерства
образования и науки РФ от 9 ноября 2009 № 541
Рабочая программа обсуждена на заседании
моделирования, протокол № 9 от «27» июня 2013 г.
Заведующая кафедрой:к.ф.-м.н., проф. Бочарова А.А.
Составитель: к.т.н., профессор Субботницкий В.В.
1
кафедры
Механики
и
математического
Оборотная сторона титульного листа РПУД
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 20___ г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(И.О. Фамилия)
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 20___ г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(И.О. Фамилия)
2
АННОТАЦИЯ
Учебная дисциплина «Сопротивление материалов» предназначена для
студентов 2 курса, обучающихся по направлению 151000.62 «Прикладная
механика», профиль «Математическое и компьютерное моделирование
механических систем и процессов». Дисциплина входит в базовую часть
профессионального
цикла.
Дисциплина
«Сопротивление
материалов»
логически и содержательно связана с такими курсами как «Теоретическая
механика», «Физика», «Детали машин и механизмов», «Дополнительные
главы теоретической механики».
Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 288 часов.
Учебным
планом
предусмотрены
лекционные
занятия
(72
часа),
лабораторные работы (18 часов), практические занятия (36 часов),
самостоятельная работа студента (162 часа), курсовая работа (4семестр).
Дисциплина реализуется на 2 курсе в 3 и 4 семестрах.
Целью дисциплины является заложить фундамент для грамотного
проектирования и оценки прочности конструкций, обеспечить базу
инженерной подготовки, теоретической и практической подготовки в
области прикладной механики деформируемого твердого тела, развить
инженерное мышление, способствовать приобретению знаний, необходимых
для изучения последующих дисциплин.
Задачи:
1. Изучение
студентами
важнейших
разделов
дисциплины
«сопротивление материалов»; расширение на этой основе фундамента
общетехнической подготовки.
2. Подготовка студентов к овладению методологией решения расчетнотеоретических и лабораторно - экспериментальных задач, к успешному
овладению
ими
последующих
профилирующих
дисциплин
профессионального цикла, для практического применения в будущей
профессиональной деятельности.
3. Установление межпредметных связей дисциплины «Сопротивление
3
материалов» с фундаментальными дисциплинами естественно-научного и
профессионального профиля.
4. Овладение
студентами
технической
и
технологической
терминологии.
5. Формирование способностей студентов к самостоятельной работе с
научно-технической и методической литературой.
В результате изучения дисциплины бакалавр должен знать:
 основные
понятия,
терминологию,
систему
общепринятых
обозначений,
 допущения и упрощения, применяемые при выводе основных
зависимостей,
 условия применимости расчетных формул,
 основные константы,
 размерность используемых в расчетах величин в Международной
системе единиц (СИ),
уметь:
 составлять расчетную схему конструкции,
 пользоваться
методами
расчетов
на
прочность,
жесткость
и
устойчивость с учетом поведения материалов при различных условиях
деформирования,
 анализировать полученные результаты расчетов,
 переводить исходные данные и результаты расчетов из системы СИ в
системы, допущенные к применению, и обратно,
владеть:
 Навыками
самостоятельной
работы
с
научно-технической
и
методической литературой;
 Опытом организации и проведения лабораторно-экспериментальных
работ по сопротивлению материалов на учебном лабораторном оборудовании;
4
 Пользоваться компьютерной техникой и другими средствами связи и
информации, включая телекоммуникационные сети.
В ходе изучения дисциплины студент должен овладеть следующим
набором компетенций:
- уметь использовать фундаментальные законы природы, законы
естественнонаучных дисциплин и механики в процессе профессиональной
деятельности (ОК-15);
- быть способным выявлять сущность научно-технических проблем,
возникающих в ходе профессиональной деятельности, и привлекать для их
решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-1);
- быть готовым выполнять расчетно-экспериментальные работы и
решать научно-технические задачи в области прикладной механики на
основе достижений техники и технологий, классических и технических
теорий и методов, физико-механических, математических и компьютерных
моделей, обладающих высокой степенью адекватности реальным процессам,
машинам и конструкциям (ПК-3);
- участвовать в проектировании машин и конструкций с целью
обеспечения их прочности, устойчивости, долговечности и безопасности,
обеспечения надежности и износостойкости узлов и деталей машин (ПК-8);
- выполнять расчетно-экспериментальные работы по многовариантному
анализу характеристик конкретных механических объектов с целью
оптимизации технологических процессов (ПК-10).
I. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
МОДУЛЬ 1. Физические характеристики материалов(36 часов)
Раздел I. Фундаментальные понятия и законы сопротивления
материалов и механики деформируемого твердого тела(18 часов)
Тема 1. Основные понятия (2 часа)
Предмет
сопротивления
материалов.
Прочность.
Механические свойства материалов.
Тема 2. Внешние силы, действующие на тела (2 часа)
5
Жесткость.
Объемные,
поверхностные
и
сосредоточенные
внешние
силы.
Статическая и динамическая нагрузки.
Тема3. Внутренние силы. Напряжения (4 часа)
Силы взаимодействия. Определение внутренних сил. Метод сечений.
Тема 4. Деформированное состояние в точке
сплошной среды (2 часа)
Обозначения
компонентов
перемещения.
Деформации.
Виды
деформаций.
Тема 5. Физические уравнения в механике
деформируемого твердого тела (4 часа)
Закон Гука. Модуль Юнга. Одноосные напряженные состояния
(растяжение-сжатие).
Тема 6. Теории прочности и основные принципы сопротивления
материалов (4 часа)
Оценка прочности элементов конструкции. Объемное и эквивалентное
напряженные состояния. Теория наибольших линейных деформаций.
Раздел II. Виды сопротивления и методы расчета стержневых
систем (18 часов)
Тема1.Основные виды сопротивления (2 часа)
Шесть простых видов сопротивления. Сложное сопротивление. Принцип
Сен-Венана. Рассмотрение примеров.
Тема 2. Канаты (2 часа)
Пеньковые канаты. Проволочные канаты. Блоки и болты. Тонкостенные
трубы под внутренним давлением.
Тема 3. Определение внутренних силовых факторов в поперечных
сечениях бруса при его растяжении или сжатии. Построение эпюр
внутренних силовых факторов (4 часа)
Активные и реактивные нагрузки. Эпюры внутренних усилий. Общий
порядок определения внутренних сил и
статически определимых задач.
6
построения эпюр при решении
Тема 4. Расчет простейших стержневых систем работающих на
растяжение – сжатие (2 часа)
Рассмотрение приемов определения внутренних сил и напряжений в
сечениях стержней и перемещений узлов соединения стержней.
Тема5. Статически неопределимые системы (2 часа)
Степень статической неопределимости. Уравнения
перемещений.
Общие свойства статически неопределимых систем.
Тема6.Монтажные напряжения (2 часа)
Определение монтажных усилий и напряжений. Освоение методов
раскрытия статической неопределимости. Рассмотрение примеров и задач.
Тема7. Срез. Напряжения при срезе (2 часа)
Напряжения при срезе. Понятие касательных напряжений. Сдвиг.
Модуль сдвига. Допускаемые напряжения при сдвиге.
Тема8. Заклепочные соединения (2 часа)
Расчет соединительных элементов на срез. Расчет и проверка прочности
заклепочного соединения. Рассмотрение примеров.
МОДУЛЬ 2.Практические расчеты и методы решения задач(36
часов)
Раздел I. Методы расчета на кручение и изгиб(16 часов)
Тема 1.Кручение бруса круглого поперечного сечения. Внутренние
силовые факторы (4 часа)
Понятие
кручения.
Напряжения
и
деформации
при
кручении.
Определение угловых деформаций при кручении круглого бруса
Тема2. Кручение бруса круглого сплошного поперечного сечения (4
часа)
Гипотеза сохранения плоских сечений. Гипотеза неискривляемости
радиусов при повороте сечения.
Тема3.Расчет элементов конструкций, работающих в условиях
изгиба (4 часа)
Состояние изгиба. Расчетная и основная схемы изгиба.
7
Тема 4. Внутренние силовые факторы (внутренние нормальные
силы, изгибающие моменты и поперечные силы) (4 часа)
Классификация видов изгиба. Определение внутренних силовых
факторов. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.
Раздел
II.
Взаимодействие
силовых
факторов.
Определение
перемещений. Метод сил. (20 часов)
Тема 1. Связь между эпюрами моментов и эпюрами поперечных сил
(2 часа)
Примеры внешних нагрузок, приводящих к условиям чистого изгиба.
Геометрическое толкование гипотезы плоских сечений и подтверждение ее
точным решением.
Тема 2. Пример построения эпюры моментов и эпюры поперечных
сил (4 часа)
Рассмотрение примеров и задач с различными условиями.
Тема
3.
Напряжения
при
поперечном
изгибе.
Касательные
напряжения в поперечном сечении бруса. Формула Журавского (4 часа)
Особенности касательных напряжений. Закон парности. Формула
Журавского.
Тема 4. Определение перемещений при изгибе прямого бруса.
Уравнение упругой линии (4 часа)
Изменение
кривизны балки. Рассмотрение различных способов
нагружения. Построение эпюр.
Тема5.Работа внешних сил. Действительная работа (2 часа)
Статическое нагружение. Возможная (виртуальная) работа. Работа
внешних сил при изгибе балок. Потенциальная энергия. Определение
перемещений. Интеграл Мора.
Тема 6. Расчет простейших статически неопределимых систем
методом сил. (4 часа)
Канонические уравнения метода сил. Расчет простейших статически
неопределимых систем. Решение задач.
8
II. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
Практические занятия (36 часов)
Занятие 1. Расчет стержней постоянного поперечного сечения при
растяжении-сжатии (4 часа)
1. Построение эпюры продольной силы
2. Определение грузоподъемности стержня
3. Определение полного удлинения стержня
Занятие 2.Построение эпюр продольных усилий, напряжений и
перемещений
при
растяжении
–
сжатии
стержня
переменного
поперечного сечения (4 часа)
1. Построение эпюр продольных сил, нормальных напряжений и
перемещений
2. Определение перемещение сечения I-I
Занятие 3. Расчет ступенчатого статически определимого и
статически неопределимого бруса на растяжение-сжатие (4 часа)
1. Построение эпюры продольных сил
2. Из условия прочности по нормальным напряжениям подобрать
поперечные сечения для каждой ступени, приняв [σ]= 160 МПа.
3. Определить
полную
деформацию
бруса
и
построить
эпюру
перемещений поперечных сечений, приняв Е = 2∙105 МПа.
4. Найти перемещение заданного сечения А–А.
Занятие 4. Расчет статически определимого ступенчатого бруса при
растяжении и сжатии (4 часа)
1. Построение эпюр продольных сил N, напряжений σ и продольных перемещений ∆
2. Проверка выполнения условия прочности
Занятие 5. Определение внутренних усилий и перемещений
двухопорных балок, работающих на поперечный изгиб (4 часа)
1. Построение эпюр моментов и поперечных сил
9
2. Определение положения опасного сечения (сечение балки с
максимальным моментом)
3. Определение прогиба ∆y балки в точке приложения силы P
Занятие 6.
Определение
внутренних
усилий
в
балках
при
плоском поперечном изгибе (4 часа)
1. Определение реакции опор
2. Построение эпюр внутренних усилий в выбранном масштабе
3. Проверка правильности построения эпюр
Занятие 7. Определение грузоподъемности балок (4 часа)
1. Нахождение опорных реакций
2. Построение эпюр распределения внутренних усилий.
3. Проверка выполнения условий прочности.
Занятие 8. Расчет составных многопролетных балок (4 часа)
1. Построение эпюр внутренних усилий
2. Определение положения опасного сечения
3. Подбор номера прокатного профиля, исходя из условий прочности
Занятие 9. Общий случай сложного сопротивления и косой изгиб
стержней (4 часа)
1. Составление уравнений внутренних силовых факторов
2. Построение эпюр внутренних силовых факторов.
Лабораторные работы (18 часов)
Лабораторная работа №1.Определение модуля продольной упругости
(2 часа)
Лабораторная работа №2.Определение коэффициента Пуассона (2
часа)
Лабораторная работа №3.Определение модуля сдвига (2 часа)
Лабораторная
деформированного
работа
состояния
№4.Исследование
материала
кручении (2 часа)
10
тонкостенного
напряженностержня
при
Лабораторная работа №5.Исследование нормальных напряжений в
составном сечении балки при плоском изгибе (2 часа)
Лабораторная работа №6.Определение концентрации напряжений для
изогнутой балки (2 часа)
Лабораторная
работа
№7.Исследование
линейных
и
угловых
перемещений статически определимой балки при изгибе (2 часа)
Лабораторная
работа
№8.Экспериментальное
определение
перемещений консольной балки при косом изгибе (2 часа)
Лабораторная
работа
№9.Экспериментальное
определение
напряжений в поперечном сечении консольной балки при косом изгибе (2
часа)
III. КОНТРОЛЬ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ КУРСА
В качестве текущего контроля успеваемости используется тестирование
по модулям «Физические характеристики материалов», «Практические
расчеты и методы решения задач»
Вопросы к зачету
1. Что такое ось бруса?
2. Что такое центр тяжести площади сечения?
3. Что такое статический момент площади сечения?
4. Укажите
треугольника,
главную
относительно
ось
в
пределах
которой
контура
осевой
момент
равнобедренного
инерции
имеет
максимальное значение.
5. Где находится Ц.Т. сечения, состоящего из двух одинаковых частей?
6. Что такое центральные оси сечения?
7. Что такое осевой момент инерции?
8. Может ли главная ось быть нецентральной?
9. Что такое собственный момент инерции?
10. Что такое переносный момент инерции?
11. Есть ли связь между осевыми моментами инерции и полярным
моментом инерции сечения?
11
12. Как определить наибольшее значение центробежного момента
инерции сечения?
13. Что такое главные оси сечения?
14. Какое соотношение между осевыми моментами инерции сечения, если
центробежный момент инерции достигает своего максимального значения?
15. Для какой оси из множества параллельных, осевой момент
инерции принимает минимальное значение?
16. Когда положение главных осей можно определить без вычислений?
17. Сколько главных осей можно указать для любого сечения?
18. Какие параметры сечения необходимо знать, чтобы вычислить осевые
моменты инерции при параллельном переносе осей?
19. Какова размерность статического момента площади сечения?
20. Какова размерность полярного момента инерции площади сечения?
21. Как, зная один главный момент инерции и два осевых моментов
инерции, определить максимальный центробежный момент инерции сечения?
22. Как, зная один главный момент инерции и два осевых моментов
инерции, определить второй главный?
23. Как определить центр тяжести сечения, имеющего две оси
симметрии?
24. Что называется напряжением?
25. Какие выделяют компоненты напряжения?
26. Почему составляющие напряжения носят такие названия?
27. Почему
осевое
растяжение-сжатие
относится
к
простейшему
нагружению?
28. Объяснить Закон Гука!
29. Какой геометрический смысл имеет модуль Юнга!
30. Какой физический смысл имеет модуль Юнга?
31. Что такое линейная деформация?
32. Что такое угловая деформация?
33. От чего зависит изменение длинны стержня при осевом растяжении12
сжатии?
34. Что называется жесткостью при осевом растяжении-сжатии?
35. Почему поперечный изгиб не относится к сложному сопротивлению?
36. Что такое допускаемое напряжение?
37. В чем смысл условия прочности?
38. В чем смысл условия жесткости?
39. Что такое предел текучести материала ат1
40. Что влияет на выбор коэффициента запаса прочности?
41. Что такое поперечная сила?
42. Что такое изгибающий момент?
43. Как проверить правильность построения эпюры Мизгпо эпюре Q1
44. Как найти значение изгибающего момента в сечении, если есть в
наличии эпюра Q1
45. Записать основное дифференциальное уравнение при изгибе бруса.
46. Какие
приняты
допущения
при
получении
основного
интегрирования
основного
дифференциального уравнения упругой линии бруса?
47. В
чем
смысл
постоянных
дифференциального уравнения оси изогнутого бруса?
48. Что такое чистый изгиб?
49. Что такое поперечный изгиб?
50. Как определить нормальные напряжения в любой точке сечения при
чистом изгибе?
51. Как определяются наибольшие нормальные напряжения при изгибе?
52. Что такое опасное сечение?
53. Что называют осевым моментом сопротивления?
54. Что характеризует осевой момент сопротивления?
55. Что
характеризует
экономичность
бруса,
испытывающего
деформацию изгиба?
56. Почему изгибающий момент в сечении врезанного в брус шарнира
равен нулю?
13
57. Какие гипотезы принимаются при исследовании деформации чистого
изгиба?
58. Какая из принятых гипотез не находит подтверждения при
поперечном изгибе?
59. Как по эпюре изгибающих моментов Мизгпредставить вид оси
изогнутого бруса?
60. В каком случае при поперечном изгибе учитываются оба напряжения:
нормальное и касательное?
61. Какие параметры входят в формулу Журавского!
62. Почему в формуле Журавского допускается раздвоение в определении
статического момента части сечения?
63. Чем объясняется " ступенька" на эпюре внутреннего силового
фактора?
64. В чем состоит условность диаграммы растяжения образца из мягкой
стали?
65. Почему по диаграмме а - е разрушение при растяжении происходит не
при наибольших напряжениях?
66. Имеет ли смысл предел временного сопротивления?
67. Какие задачи называют статически неопределимыми.
68. Что называют степенью статической неопределимости?
69. Как называется дополнительное уравнение при раскрытии
статической неопределимости?
70. Что такое внецентренное растяжение-сжатие?
71. Что такое внецентренная сила?
72. Уравнение нормальных напряжений при внецентренном сжатии.
73. Уравнение нейтральной линии при внецентренном растяжениисжатии.
74. Что такое нейтральная линия?
75. Что такое нейтральная поверхность?
76. Что такое ядро сечения?
14
77. Какой порядок построения ядра сечения?
78. Как влияет перемещение полюса на положение нейтральной линии
сечения?
79. Как влияет перемещение нейтральной линии на положение полюса
сечения?
80. Если полюс находится на оси симметрии, что можно сказать о
положении нейтральной линии?
Вопросы к экзамену
1 . Действие сил на физические тела
2 . Реальный объект и расчетная модель
3 . Внутренние силы
4 . Напряжения
5 Деформации линейные и угловые
6 . Связь между напряжениями и деформациями
7 . Основные геометрические характеристики плоских сечений
8 . Преобразование моментов инерции при параллельном переносе осей
9 . Преобразование моментов инерции при повороте координатных осей
10 . Главные оси и главные моменты инерции
11 . Задачи, решаемые с помощью круга Мора для плоского сечения
12 . Осевое растяжение и сжатие
13 . Графики изменения внутренних силовых факторов и деформаций
при растяжении (примеры)
14 . Деформации при изменении температуры
15 . Потенциальная энергия деформации растяжения
16 . Статически определимые и неопределимые системы
17 . Напряженное состояние при растяжении-сжатии
18 . Основные механические характеристики материала
19 . Построение истинной диаграммы растяжения
20 . Растяжение и сжатие под влиянием собственного веса. Стержень
равного сопротивления
15
21 . Расчет проводов и тросов
22. Деформация сдвига
23 . Деформация кручения
24 . Расчет валов на кручение
25 . Разрушение материалов при кручении
26 . Кручение бруса с некруглым поперечным сечением
27 . Применение пленочной (мембранной) аналогии при исследовании
кручения
28 . Деформация изгиба
29 . Дифференциальные (интегральные) зависимости при изгибе
30 . Напряжения в брусе при чистом изгибе
31 . О рациональном сечении при деформации изгиба
32 . Влияние поперечных сил на распределение нормальных напряжений
при изгибе
33 . Касательные напряжения при поперечном изгибе. Формула
Журавского
34 . Влияние формы сечения на применимость формулы Журавского
35 . Анализ изгиба свободного и стянутого пакетов листов
36 . Брусья равного сопротивления при изгибе
37 . Дифференциальное уравнение упругой линии бруса
38 . Интегрирование дифференциального уравнения упругой линии бруса
39 . Интегрирование дифференциального уравнения в случае сложных
нагрузок
40 . Универсальное уравнение упругой линии балки
41. Балка на упругом основании
42. Напряженное состояние в точке
43. Определение напряжений в площадке общего положения
44. Главные оси и главные напряжения
45. Круговая диаграмма напряженного состояния. Круг Мора
46. Типы напряженного состояния
16
47. Деформированное состояние
48. Объемная деформация
49. Потенциальная энергия объемной деформации
50. Теории прочности
51. Сложное сопротивление
52. Внецентренное растяжение-сжатие
53. Ядро сечения
54. Косой изгиб
55. Изгиб с кручением круглого бруса
56. Изгиб бруса большой кривизны
57. Примеры определения эксцентриситета бруса большой кривизны
58. Винтовые цилиндрические пружины
59. Обобщенные силы и обобщенные перемещения
60. Применение принципа возможных перемещений для определения усилий в
статически определимых системах
61. Полная потенциальная энергия деформации бруса
62. Теорема Кастилиано
63. Интеграл Мора
64. Примеры применения Интеграла Мора
65. Способ Верещагина
66. Теорема взаимности работ и перемещений
67. Примеры применения теоремы взаимности работ и перемещений
68. Типы стержневых систем. Степень статической неопределимости
стержневой системы
69. Выбор основной системы
70. Канонические уравнения метода сил
71.
Использование
свойств
симметрии
при
раскрытии
статической
неопределимости плоской рамы. Прямая геометрическая симметрия
72.
Использование
свойств
симметрии
при
раскрытии
неопределимости плоской рамы. Косая геометрическая симметрия
17
статической
73. Многопролетные неразрезные балки. Уравнение трех моментов
74. Определение перемещений в статически неопределимых системах
75. Устойчивость упругих форм равновесия
76. Задача Эйлера
77. Зависимость критической силы от условий закрепления стержня
78. Расчет сжатых стоек по коэффициенту снижения допускаемых напряжений
79. Напряжения, возникающие вследствие поступательного движения упругого
тела
80. Напряжения, возникающие вследствие вращательного движения упругого
тела
81. Напряжения, возникающие в упругом брусе при ударе
82. Повышение предела текучести в результате повторных нагружений
83. Ползучесть и релаксация
84. Влияние скорости деформирования на механические характеристики
материала
85. Усталостная прочность металлов
86. Влияние концентрации напряжений на прочность конструкций
87.
Методы
электротензоизмерений
в
исследовании
напряженно-
деформированного cостояния
88. Методы: делительных сеток, зеркально-оптический и муаровых полос в
исследовании напряженно-деформированного состояния
89. Метод хрупких тензочувствительных покрытий в исследовании
напряженно- деформированного состояния
90. Поляризационно-оптический метод исследования напряжений
IV. ТЕМАТИКА И ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ И РЕФЕРАТОВ
Курсовые работы
1. Для балки, параметры которой определяются в соответствии с рис. 0 и
таблицей 1 (по вариантам):
- рассчитать и построить эпюры поперечных сил Q и изгибающих
18
моментов M;
- по сечению с наибольшим изгибающим моментом подобрать профиль
двутаврового сечения по ГОСТ (допустимые нормальные напряжения
120МПа).
-
упростить
двутавровый
профиль
и
для
согласованного
с
преподавателем сечения построить эпюры нормальных, касательных и
эквивалентных напряжений.
- рассчитать прогиб в середине пролета балки и, используя соответствия
между кривизной упругой линии и изгибающим моментом, построить
приближенную упругую линию для всей балки.
Рис. 0 Типовая схема нагружения балки
Таблица1
№
варианта
Сила Р
Кн
Момент М
Кн·м
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
108
95
-55
43
56
-67
65
-85
45
82
-75
72
-90
88
105
44
-25
46
-30
-33
-45
72
50
62
78
-54
-64
56
74
-80
Распределенная
нагрузка q, Кн/м
-5
13
19
26
-15
22
20
-14
24
4
8
-16
18
-6
25
19
Длина L
м
К1
6,2
7,8
7,0
4,6
8,2
7,6
6,0
5,6
9,0
4,0
6,6
7,4
5,2
6,4
8,0
0,7
1,0
0,6
0,9
0,3
0,4
0,8
0,2
0,5
1,1
1,2
1,3
0,9
0,8
0,5
К2
К3
В долях L
1,2
1,3
0,5
1,0
0,7
1,1
0,9
0,4
0,8
0,6
0,4
0,8
1,3
1,2
0,6
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
0,9
16
17
18
19
20
-75
-55
44
-67
65
48
-27
37
44
-25
11
21
7
11
21
6,8
5,4
7,2
6,8
5,4
0,3
0,6
0,2
0,4
0,7
0,7
1,0
1,1
0,4
0,5
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
2. Для заданных типа детали, материала и режима нагружения (рис. 1) в
соответствии с исходными данными (табл. 2-3) по вариантам:
-построить упрощенную диаграмму усталостной прочности,
- определить величину допустимого усилия по условию обеспечения
усталостной прочности при симметричном цикле нагружения.
Таблица 1
Данные для валов
№
дет.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
D,
см
40
50
60
70
80
90
100
110
120
115
105
95
85
75
65
55
45
35
σВ,
МПа
1200
500
1000
700
800
900
600
1100
400
1150
950
750
550
400
450
650
850
1050
d/D
r/d1
Обработка
поверхности
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
Группа 1
1,2
--1,4
--1,6
--1,7
--1,8
--1,9
--2,0
0,10
1,7
0,15
1,5
0,20
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
-------
шлифование
полирование
тонкое точение
грубое точение
шлифование
полирование
тонкое точение
грубое точение
полирование
1,9
1,8
1,7
1,6
1,5
1,4
1,3
1,4
1,5
Группа 2
1,5
--1,3
--1,1
--1,4
--1,2
--1,6
--1,7
0,05
1,8
0,12
1,9
0,18
0,10
0,11
0,12
0,13
0,14
0,15
-------
тонкое точение
грубое точение
полирование
шлифование
полирование
тонкое точение
грубое точение
полирование
тонкое точение
nσ
nτ
D/d1
20
Таблица 2
Данные для болтов, шпоночных и шлицевых соединений, напрессованных деталей
№
детали
D,
мм
σВ ,
МПа
10
11
12
13
14
15
16
20
25
30
35
40
45
50
450
500
550
600
650
700
750
nσ
nτ
Группа ГТС-1
1,30
1,40
1,50
1,60
1,70
1,80
1,90
Рис 1.Типы деталей и нагружений
21
Дополнительн
ые условия
Обработка
поверхности
метрическая
----------усилие
шлифование
тонкое точение
грубое точение
полирование
тонкое точение
шлифование
полирование
V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1. Михайлов А. М. Сопротивление материалов. Учебник. - М:
Академия.
2009.
-
448
с.http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:381826&theme=FEFU
2. Беловицкий
Е.
М.
Сопротивление
материалов.
Механика
деформируемого твердого тела. Уч. пособие. - Вл-к: Изд-во ТГЭУ, 2008. 94 с.http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:341339&theme=FEFU
3. Мельников Б. Е. Сопротивление материалов. Уч. пособие для
вузов.
СПб:
-
Лань,
2007.
-
560
с.http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:351111&theme=FEFU
4. Борисов
Е.
практикум.
-
К.
Сопротивление
Вл-к:
Изд-во
материалов.
ДВГТУ,
Лабораторный
2011.
-
64
с.http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:381425&theme=FEFU
5. «Сборник задач по сопротивлению материалов», Беляев
Н.М., Паршин Л.К., Мельников Б.Е., Шерстнев В.А. 2011, 432 с.
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=2022
6. «Механика конструкций. Теоретическая механика. Сопротивление
материалов»,
Молотников
В.
Я.,
2012
г.,
608
с.http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=4546
Дополнительная литература
1. Александров А.В. и др. Сопротивление материалов: Учебник для
ст-тов вузов/ А.В. Александров, В.Д. Потапов, Б.П. Державин; под ред.
А.В. Александрова. – 2-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2009. – 559 с.
2. Гафаров Р.Х. Что нужно знать о сопротивлении материалов:
Учебное пособие для вузов обуч. по направлениям подгот. и спец. в
области техники и технологии/ Р.Х. Гафаров, В.С. Жернаков; под ред. В.С.
Жернакова. – М.: Машиностроение, 2007. – 275 с.
3. Миролюбов
И. Н.
и
др.
22
Пособие к
решению задач по
сопротивлению материалов. — М.: Высшая школа, 2006. — 400 с.
4. Сурьянинов
Н.Г.
Методы
построения
эпюр
в
статически
определимых и статически неопределимых системах — 2009, 155с.
5. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учебник для студоввысш.техн.учеб.зав./ В.И.Феодосьев. – 10-е изд., перераб. и доп. – М.:
Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. – 588 с.
6. Дарков, А.В. Сопротивление материалов. – М. : Высшая школа,
2007. – 623 с.
7. Миролюбов
И.Н.
и
др.
Пособие
по
решению
задач
по
сопротивлению материалов : учебное пособие для технических вузов. – М.
: Высшая школа, 2007. – 399 с.
8. Уложенко А.Г. Сопротивление материалов. Сборник заданий для
курсовых работ. -Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2005.- 87с.
9. Степин П.А. Сопротивление материалов. – М. : Высшая школа,
2008. – 303 с.
10. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: Учебник для студоввысш.техн.учеб.зав. – 10-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МГТУ им.
Н.Э. Баумана, 2008. – 588 с.
11. Воронова Л.Г., Коршунова Г.Д., Соболев Ю.Н. Сопротивление
материалов. Ч.I: Письменные лекции. - СПб.: СЗТУ, 2003. - 126
с.http://window.edu.ru/resource/416/25416
12. Беликов, Г. В. Задания по сопротивлению материалов (для
самостоятельной
работы
и
тестирования).
Часть
3.
Сложное
сопротивление. Статически неопределимые стержневые системы / Г.В.
Беликов,
В.К.
Манжосов.
-
Ульяновск:
с.http://window.edu.ru/resource/185/77185
23
УлГТУ,
2011.
-
59