ГОСТ Емтиханга дайындалуга / seidahmet_mehanikalyk_umk_kz_copy

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ БЕРУ ЖƏНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ. И. СƏТПАЕВ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Машинажасау институты «Теориялық жəне қолданбалы механика» кафедрасы

СТУДЕНТТЕР ПƏНІНІҢ ОҚУ-ƏДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ

«Механикалық жүйелерді жəне технологиялық барыстарды математикалық модельдеу» пəні бойынша

мамандығы 5B071200 - «Машинажасау»

АЛМАТЫ 2010

Қ. И. Сəтпаев атындағы ҚазҰТУ5B071200 – «Машина жасау» мамандығы бойынша студенттерге арналған «Механикалық жүйелерді жəне технологиялық барыстарды математикалық модельдеу» пəні бойынша оқуəдістемелік кешен. Құрастырған А. Ж. Сейдахмет. – Алматы: ҚазҰТУ баспасы, 2010. - 90 бет.

Құрастырған

Сейдахмет А.Ж., техника ғылымдарының кандидаты, доцент

			Аңдатпа
«Механикалық			жүйелерді	жəне		технологиялық		барыст
математикалық модельдеу» пəні бойынша оқу-əдістемелік кешен ҚазҰТУ ОƏД
жасалған несие		жүйесі	бойынша оқыйтын студенттерге			арналған пəннің оқу-
əдістемелік	кешенін		жасау	бойынша	əдістемелік		нұсқауларға	сəйк
құрастырылған.		Оған	тəртіп бойынша қажетті			материалдар кіргізілген:
SYLLABUS - пəнінің оқу бағдарламасы жəне белсенді үйлестіру материалының
толық	мазмұны. Оқу-əдістемелік			кешенінің		мазмұны	студенттерге,

механикалық жүйелерді жəне технологиялық барыстарды математикалық модельдеу пəні тұралы оның заңдылықтары жəне оқу əдістері жөнінде жалпы түсінік береді, қажет болған жағдайда жеке тақырыптар бойынша білімдерін тереңдетуге немесе өздігінен оқуға мүмкіндік , бередіөздік жұмысқа шығарылған тақырыптар мен тапсырмаларды оқып орындаған кезде қажетті қосымша материал бола алады. Хронологиялық тəртіпте келтірілген өзін өзі бақылау жасауға арналған тест сұрақтарының тізімдемесі, студентке кез келген кезеңде пəн бойынша өз білімінің деңгейін тексеруге жəне сəйкес тұжырымдар жасауға мүмкіндік береді.

© Қ.И. Сəтпаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университет, 2010

2

1.SYLLABUS – ПƏНІНІҢ ОҚУ БАҒДАРЛАМАСЫ

Оқытушылар жөнінде деректер:

Сабақтарды жүргізетін оқытушы Сейдахмет Асқар Жүнісұлы________

доцент, техника ғылымдарының кандидаты_____________________

Байланыстыру ақпараты 257-71-69 жұмыс телефоны, [e-mail]

Болу уақыты

____________кафедрада ________________________ кесте бойынша

Пəн жөнінде деректер:

Атауы: Механикалық жүйелерді жəне технологиялық барыстарды

математикалық модельдеу

Несиелердің саны: 3

Өткізу орны________кесте бойынша________________________

Оқу жоспарынан көшірме

	Семестр	Несиелер	Аптасында академиялық сағаттар								Бақылау
Курс			Дəрісте	Зертхана.	Тəжірбиелік	СРС		СРСП		Барлығытүрі
			р	сабақтар	сабақтар
1	2	3	4	5	6	7	8		9	10
3	5	3	1	2		3	3		9		Емти-
											хан

Пререквизиттер: жоғарғы математика, физика, инженерлік жəне компьютерлік графика, теориялық механика, материалдар кедергісі, серпімділік теориясы.

Постреквизиттер: дипломдық жұмыс.

Пəннің мақсаттары жəне міндеттері 1.5.1 Пəнді оқытудың мақсаттары

•студенттермен жобалық, технологиялық, құрылымдық жұмыстардың барлық деңгейлер автоматтандырылуының құралдарын жəне əдістерін үйрену;

•АРМ Structure3D ортасында шектік-элементтік талдауды орындаудың тəжірбиесін алу;

• машиналар бөлшектерінің, механизмдердің, АРМ WinMachine жүйесінде құрылым элементтерінің жəне түйіндерінің автоматты есептеу жəне жобалау тəжірбиелерін алу;

• студенттерде ғылыми ойлауды дамыту.

3

1.5.2 Пəнді оқытудың міндеттері

Курстың міндеті болып, машинажасау механизмдеріне арналған типтік машиналар мен құралдардың жұмыс істеуінің жалпы қағидаларын жəне оларды

есептеу жəне құрылымдау əдістерін		үйрету, АРМ WinMachine автоматты
жобалау жүйесі бойынша (АЖЖ) білім алу, машина жасау міндеттерін жобалау
процесстерін талдау, студенттерге АЖЖ бағдарламасымен қамтамасыз етуді
пайдаланып тікелей жұмыс істегенде қажетті автоматтандырылған өнеркəсіп
өндірісінің жобалау, есептеу жəне жасау		дағдыларын үйрету, ҚР Стандарттау
комитетінің	нормативтік талаптарына	сəйкес	документ	айналымын басқару
жəне оларды қорға тапсыру бойынша инженерлік құжаттарды жасауға жəне
өздігінен	АЖБЖ міндеттер қоюға	жəне	оларды	шешуге үйрету болы
табылады.

Міндеттердің түрлері жəне тізімдемесі жəне оларды орындау графигі

Тізімдеме, міндеттердің түрлері жəне олардың орындалуының графигі2кестеде келтірілген

Бақыл	Жұмыстардың		Жұмыстың тақырыбы				Ұсыныла-			Тапсы
ау	түрлері						тын	əде-		ру
түрлер							биетке,			мерзі-
і							беттерін			мі
							көрсетіп,
							сілтеме
1	2		3				4			6
Күнде	1	үй	1-модуль міндеттері				2	[32-55		1-5
лікті	тапсырмасы		2-модуль міндеттері				бет.]			апта
бақыл	2	үй					2 [60-69;			8-12
ау	тапсырмасы		Аялдама құрылымын жобалау				20-26 бет]			апта
							Оқыту-			4 апта
	1-семестрлік		Орамның	кернеулі-деформа-						6 апта
							шы береді
	тапсырма		цияланған күйін есептеу.
	2-семестрік		Сомын бұрағышының		кернеу-					10
	тапсырмасы		ленген-деформацияланған кү-							апта
	3-семестрік		йін есептеу
	тапсырмасы		Бұрандамалық жəне дəнекер-
			ленген қосылысты жобалау.							13
			Бір	сатылы	редукторды					апта
	4-семестрік		жобалау.							15
	тапсырмасы									апта
	5-семестрік
	тапсырмасы
Аралы	1	тестік	1-модуль (сырықтық, пласти-				1,2,4 нег.			7
қ	бақылау		налық жəне көлемдік шектеулі				7-11 қос.			апта.
бақыл			элементтері бар құрылымдар							14
ау			модельдерінің АРМ
			STRUCTURE3D модулінің ре-							апта.

4

			дакторында модельдерді жасау
			жəне есептеу).
	2	тестік	2-модуль (Арнайы түрдің жүк-		1,2,3 нег.
	бақылау		темелері. АРМ STRUCTURE-
			3D модулінің	редакторында	12-16 қос.
			есептеудің басқа түрлері. Ма-
			шиналардың	элементтерін
			инженерлік жəне шектік-эле-
			менттік талдау	модульдары-
			мен есептеу, жобалау.)
Қорыт	Емтихан		1,2 модульдері			Кесте
ынды						бойын
бақыл						ша
ау

1.7 Пəн бойынша оқыту-əдістемелік материалдар

1.7.1Негізгі əдебиет

1.Замрий А.А. APM Structure 3D ортасында үшөлшемді құрылымдардың шектік элементтер əдісімен жобалау жəне есептеу. – М.: АПМ баспасы. 2006288 б.

2.Шелофаст В.В., Чугунова Т.Б. Машиналарды жобалау негіздері. Есептерді шығару үлгілері. – М.: АПМ баспасы., 2004 – 240 бет.

3.Шелофаст В.В. Машиналарды жобалау негіздері. – М.: АПМ баспасы., 2004 – 472 бет.

4.Норенков И.П. Автоматтандырылған жобалаудың негіздері. Вуздарға арналған оқулық. – М.: Бауман атындағы ММТУ баспасы, 2000-360бет.

5.Кунву Ли. АЖБЖ (CAD/CAM/CAE) негіздері. – СПб.: Питер, 2004. –

560 бет.

1.7.2Қосымша əдебиет:

6.Басов К.А. ANSYS мысалдар мен есептерде. М.: Компьютер Пресс, 2002. – 224 бет.

7.Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. инженер қолындағы ANSYS: Тəжірбиелік басшылық. – М.: Едиториал УРСС, 2004. – 272 бет.

8.Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. Инженерлерге арналған ANSYS: Анықтамалық құрал. – М.: Машинажасау-1, 2004. – 512 бет.

9.Басов К.А. ANSYS: пайдаланушының анықтамалығы. – М.: ДМК Пресс, 2005. – 640 бет.

10.Басов К.А. Мысалдар мен есептердегіANSYS. – М.: Компьютер Пресс, 2002. – 224 с.

11.Сейдахмет А.Ж., Динасылов А.Д. Расчеты на прочность и жесткость балок и валов в системеMechanical Desktop. Методические указания к практическим занятиям (для студентов всех форм обучения). - Алматы: КазНТУ, 2005.

12.Сейдахмет А.Ж., Динасылов А.Д. Расчет плоских деталей методом конечных элементов в системеMechanical Desktop. Методические указания к

5

практическим занятиям (для студентов всех форм обучения). - Алматы: КазНТУ, 2005.

13.Сейдахмет А.Ж., Динасылов А.Д. Расчет резьбовых соединений в системе Mechanical Desktop. Методические указания к практическим занятиям (для студентов всех форм обучения). - Алматы: КазНТУ, 2005.

14.Сейдахмет А.Ж., Динасылов А.Д. Конструирование и расчеты валов на прочность в системе Mechanical Desktop. Методические указания и задания к курсовой работе (для студентов всех форм обучения). - Алматы: КазНТУ, 2005.

15.Сейдахмет А.Ж., Рахымбаева К.М. Компьютерлік графика. Зертханалық-тəжірбиелік сабақтарға əдістемелік нұсқаулар., ҚБТУ, Алматы, 2003, 1-42 бет.

1.8Білімді бақылау жəне бағалау

Оқытудың несие технологиясы бойынша барлық курстар үшін жəне Қ. И. Сəтпаев атындағы Қазақ Ұлттық техникалық университеттің барлық пəндері бойынша студент білімдерінің рейтинг бақылауы қолданылады. Білімді бағалау жөніндегі мағлұматтар бақылаудың барлық түрлері көрсетілген шкала түріндегі балл-рейтинг жүйесі бойынша іске асырылады.

Əрбір пəннің рейтингі 100 - балдық шкала бойынша.

Пəн үшін бақылаудың келесі түрлері белгіленеді: күнделікті бақылау, шектік бақылау, курс жұмысы, қорытынды бақылау.

Күнделікті бақылаудың түрлері болып бақылау жұмыстары, семестр тапсырмалары, үй жұмыстары саналады. Аралық бақылау жазбаша түрінде жүргізіледі. Қорытынды бақылау болып емтихан табылады. Бақылау түрлерінің балдауы кестеде келтірілген.

Рейтинг балдарын бақылау түрлері бойынша үйлестіру

Қорытынды бақылаудың түрі	Бақылау түрлері	%
Емтихан	Қорытынды бақылау	100
	Аралық бақылау	100
	Күнделікті бақылау	100

Күнделікті жəне аралық бақылаудың нəтижелерін тапсыру мерзімдері пəн бойынша оқу процесінің календарлық кескіндемесімен анықтайды.

Апталар	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Бақылау	Үт1	Үт2	Үт3	Ст1	Үт4	Ст2	АБ1	Үт5	Үт6	Ст3	Үт7	Ст4	Үт	АБ2	Ст5
түрлері													8
Бақылау	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
саны

Бақылау түрлері: Үт – үй тапсырмасы, Ст – семестр тапсырмасы, АБ – аралық бақылау .

Студенттің сомалық рейтинг балы³ 30 болған кезде қорытынды бақылауды тапсыруға жіберіледі. Қорытынды бақылау студент³ 20 балл

6

жинаған жағдайда		тапсырылды деп		саналады. Пəн	бойынша қорытынды
бақылау шкала бойынша анықталады.
	Студенттер білімін бағалау
	Баға		Əріптік элемент	Процентпен %		Баллдармен
	Өте жақсы		А	95-100		4
			А-	90-94		3,67
	Жақсы		В+	85-89		3,33
			В	80-84		3,0
			В-	75-79		2,67
	Қанағаттанарлық		С+	70-74		2,33
			С	65-69		2,0
			С-	60-64		1,67
			D+	55-59		1,33
			D	50-54		1,0
	Қанағаттанарлықсыз		F	0-49		0

Модульдер жəне аралық аттестация бойынша бақылауды жүргізуге арналған сұрақтардың тізімдемесі.

1-модуль

1.APM WinMachine жүйесінде шекті элементтердің қандай типтері қолданылады?

2.Арқалық элемент дегеніміз не?

3.Фермалық элемент дегеніміз не?

4.Арқан элемент дегеніміз не?

5.Пластиналық шектеулі элемент түйінінде еркіндік дəрежесі қанша?

6.Көлемдік шектеулі элемент түйінінде еркіндік дəрежесі қанша?

7.Белгілі бір қашықтықта сырықтың үстінде түйінді қалай жасау керек?

8. Қай команданың көмегімен берілген бағытта жазық жақтаудың көшірмелерін қалай жасауға болады?

9.Модель құрылымының қандай параметрлерін беріктікке есептеудің алдында тапсыру керек?

10.Жүктеу комбинациясы дегеніміз не?

2-модуль

1.Қандай жүктемелер арнайыларға жатады

2.APM Screw модулінда есептеудің қандай түрлері орындалады

3.APM Shaft модулінда есептеудің қандай түрлері орындалады

4.APM Plain модулінда есептеудің қандай түрлері орындалады

5.APM Bear модулінда есептеудің қандай түрлері орындалады

6.APM Joint модулінда ненің жобалануы орындалады

7.APM Trans модулінда ненің жобалануы орындалады

8.APM Drive модулінда ненің жобалануы орындалады

9.APM Spring модулінда ненің жобалануы орындалады

10.APM Cam модулінда ненің жобалануы орындалады

7

Аралық аттестация

1.Тапсырылған бағытта раманың секциясын қалай итеріп шығарады?

2.Жаңа қиманы қалай жасайды ?

3.Сырыққа көлденең қиманы қалай береді?

4.Тіреуді қалай тапсыру керек?

5.Сырықтың қимасын қалай бұру керек?

6.Түйінде шоғырланған күшті қалай тапсыру керек?

7.Құрылым моделін статикалық есепке қалай тапсыру керек?

8.Сырық материалы сипаттамаларын қалай тапсыру керек?

9.Кернеулердің картасын қарау үшін не істеу керек?

10.Қауіпсіздік еселіктерінің картасын қарау үшін не істеу керек?

1.9Саясат жəне процедура.

	·Міндетті түрде барлық аудиториялық сабақтарға қатысу, соның ішінде,
кестеге енгізілген СОӨЖ;
	·бақылау жұмыстары жəне аралық бақылаулар аудиторияда СОӨЖ
құрамында календарлық графикке сəйкес орындалады;
	·аудиторияда өшірілген ұялы телефондармен жұмыс істеу;
	·семестр	тапсырмалары	СӨЖ	құрамында		студентпен	өз	бетінше
орындалады жəне календарлық графикке сəйкес кеңседе СОӨЖ уақытысында
қорғалады;
	·үй тапсырмалары СӨЖ құрамында студентпен өз бетінше орындалады
жəне	СРПС	уақытысында	календарлық		кескіндемеге		сəйкес	кеңсе
тапсырылады;

·бақылаудың қандай да бір түрін уақытысында тапсырмаған студент, оны СОӨЖ уақытында тапсыруы мүмкін, бірақ бақылаудың осы түрі бойынша логикалық реттіліктің тəртібін сақтап;

·календарлық жоспарда келтірілген бақылау түрлері тапсырылуының реттілігі курсты оқыту тəртібіне жəне оны жасаудың модульдік жүйесіне сəйкес болады;

·белгіленген мерзімнен кейін тапсырылған семестр жұмысы үшін баллдарды есептеген кезде 0,8 коэффициенті белгіленеді.

2. Негізгі таратылатын материалдар мазмұны:

2.1 Курстың тақырыптық жоспары жəне əрбір оқу сабағының түріне қарай көлемі

апта		Тақырып атаулары			академиялық сағат саны
№
					Дəріс	Тə. жЗер.	СО	С
						Саб. саб.	ӨЖ	Ө
								Ж
1	Кіріспе.	Автоматтандырылған		жобалау2		4	5	5
	жайлы	жалпы	түсініктер. Сырықтық

8

құрылымның есептік моделін жасау.

2

Құрылымның

сырықтық

моделінің

2

4

6

6

статикалық есебі жəне алынған нəтижелердің

талдауы. Құрылымның сырықты-пластиналы

моделін жасау жəне есептеу

3

Құрылымның

сырықты

моделін

2жасау

2

6

6

бойынша

АРМ

STRUCTURE3D

модулінің

қосымша қызметтік мүмкіндіктері.

4

АРМ STRUCTURE3D модулінің

редакторын-

2

4

6

6

да пластиналық жəне көлемдік шекті - эле

менттері

бар

құрылым

модельдерін

жасау

жəне

есептеу. Үшөлшемді

модельдердің

шекті-элементтік торын жасау, жүктеу жəне

генерациялау

үшін

АРМSTUDIO

3D-

препроцессорын қолдану.

5

Арнайы

түрдің

жүктемелері. Есептеудің

2

4

5

5

басқа түрлері.

6

Машиналар

бөлшектерінің

біріктірулерін2

4

6

6

жəне құрылым элементтерінің қосылыстарын

жобалаудың (APM Joint), айналу берілістерін

(APM Trans) жобалауыд, қозғалыс

тууының

(APM

Screw)

идеалды

емес

берілістерін

есептеу модулдері.

7

Құрылымның

арқалық элементтерін

(APM

2

4

5

5

Beam)

жобалаудың, біліктер

жəне

осьтер

талдауының жəне жобалауының (APM Shaft),

тербелістің

идеалды

емес мойынтіректерін

(APM

Bear)

есептеу,

сырғудың

радиалды

жəне

тіректі

мойынтіректерін(APM

Plain)

есептеудің модульдері.

8

Еркін құрылым жəне

планетарлық

берілістер1

4

6

6

жетегін

жобалаудың (APM

Drive),

жұдырықты

механизмдерді

жобалаудың

(APM Cam), серіппелерді жобалаудың (APM

Spring) модульдері.

Барлығы (сағат)

15

30

45

45

2.2. Дəрістік сабақтардың конспектілері

1 Дəріс тақырыбы. Автоматтандырылған жобалау жөнінде жалпы түсініктер. Сырықтық құрылымның есептік моделін жасау.

Кіріспе. Барлық жобалық шешімдер немесе олардың бөліктері адам мен ЭЕМ-ның əрекеттесу жолымен шешім кезіндегі жобалау, автоматандырылған деп атайды. Уақытты жəне жасап шығарудын бағасын немесе өнімнің шығарылуын қысқарту үшін автоматандарылған жобалаудын(computer-aided

design — CAD), автоматты өндірістің (computer-aided manufacturing — САМ)

жəне автоматты дайындық немесе құрылымдаудың(computer-aided engineering

— САЕ) технологияларын пайдаланады.

9

Инженерлік талдау дегеніміз, ол алдын-ала жоболаудың құрылымдар

модельдердің	кернеуленген-деформация	күйлерін	,	зерттеуолардың
динамиқалық сипатамаларын жəне сыртқы жүктемелердің				тұрақты жəне
ауыспалы режимдеріне төзімділік сипаттамаларын алу.
Есептеулердің	осындай санатын шешу	əдістемесінін	анағұрлым тиімді

жақындатылған əдісі, шектелген элементтер əдісі.

Ғылыми техниқалық орталықта“Машиналардың автоматандырылған

жобалауын”	(НТЦ	АПМ)	жасаған, АРМ		WinMachine	жүйесінің
CAD/CAE/CAM/PDM құрамына кіретін АРМ Structure3D шектелген-элеметтер
талдаудың	Ресейлік	модулі, құрылымдар модельдерінің беріктік есебін
қамтамасыз	етуге	мүмкіндік		береді, басқа	модульдер	машиналардың

элементтерінің инженерлік талдауын жəне жобалауын жүргізуге мүмкіндік жасайды.

1.АРМ STRUCTURE3D ШЕКТІ ЭЛЕМЕНТТЕР ƏДІСІНІҢ ҚОЛДАНУ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ.

			1.1.ШЭƏ-н		əдісі	жөніндегі	негізгі
				малғұматтар.
			Шекті		элементтер		тəжірбиед
		қолданылуын негізгі типтер мыналар болып
		табылады: сырықтық, пластиналы, көлемдік
		арнайы		(бірлескен		орынауыстырулар
1-Сурет		немесе серпімді байланыстар типті болады).
Сырықтық шекті элементтер сыртқы түрі 1-ші суретте көрсетілген осындай
шекті элементтер құрылым модульдерінің арқалық элементтері, сондай-ақ
фермалық объектілері немесе иілімді жіптері(арқандары) модельдененді.
Сырықтық шекті элементтер қөлденең қимасы арқалықтың қөлденең қимасына
тең болып есептеледі, бұдан басқа, шекті элементке арқалық материалдарының
қасиеттеріне тəн келеді.
Əдетте	арқалық	элемент	модельдін		басқа	элементтерімен		тығ
байланысқан жəне тек қана созатын немесе сығатын жағдайды қабылдай алады,
бірақ йілімді	немесе	бұралу	моменттері түріндегі күштік факторлардыда
қабылдай алады.		Фермалық		элементтің		момент	түріндегі
		жүктемені бермейтін ұштарында топсалары .бар
		Осындай элемент созылуға/сығылуға ғана жұмыс
		істейді.
		Арқан		сызықтық	емес	элемент		болып
		табылады, ол тек қана			тартылу	жүктемесін	ғана
2-Сурет		қабылдай алады.

Жалпы жағдайда пластинанын шектелген элементтер ретінде, жазықтықта иілуге, сондай-ақ созылуға/сығылуға жұмыс істейтін үш-жəне төртбұрышты пластиналар шығады. 2-ші суретте үшбұрышты пластинанын шекті элементтер түрі көрсетілген

10