- •Кафедра теоретической и прикладной механики сопротивление материалов учебно-методический комплекс
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы Содержание дисциплины по гос
- •1.2.1.Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.2.Перечень видов практических занятий и контроля
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (187 часов)
- •Раздел 1 .Введение (18 час). Основные понятия [1], с. 5,21
- •Раздел 2. Осевое растяжение - сжатие прямого стержня (22 час)
- •Раздел 3. Напряженное и деформированное состояние в точке тела
- •Раздел 4. Сдвиг. Кручение (17час)
- •Раздел 5. Плоский прямой изгиб. (40 час)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.3. Структурно логическая схема дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины при использовании
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1.Практические занятия
- •2.5.2. Лабораторные работы
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект
- •Раздел 1. Введение. Основные понятия
- •Задачи курса
- •1.2. Допущения о свойствах материалов и характере деформации
- •1.3. Расчетная схема. Классификация элементов конструкций
- •1.4. Внешние силы и их классификация
- •1.5. Внутренние силы. Метод сечений
- •1.6. Понятие о напряжениях
- •1.7. Деформации и их классификация
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 2. Осевое растяжение (сжатие) прямого стержня
- •2.1. Внутренние силовые факторы
- •2.2. Напряжения и деформации
- •2.3. Закон Гука
- •2.4. Диаграммы растяжения и сжатия материалов в пластичном и хрупком состояниях
- •2.5. Условие прочности
- •2.6. Алгоритм решения задач
- •2.7. Статически неопределимые стержни
- •2.8. Напряжения в наклонных сечениях. Закон парности касательных напряжений
- •2.9. Расчет по несущей способности
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 3 Напряженное и деформированное состояние в точке тела
- •3.1. Напряженное состояние в точке тела
- •3.2. Гипотезы прочности
- •3.3. Деформированное состояние в точке (обобщенный закон Гука)
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 4. Сдвиг. Кручение
- •Чистый сдвиг. Условие прочности
- •4.2. Крутящий момент. Построение эпюр
- •4.3. Определение напряжений при кручении. Условие прочности
- •4.4. Определение перемещений при кручении. Условие жесткости
- •4.5. Геометрические характеристики поперечных сечений
- •4.6. Рациональные формы поперечного сечения
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 5 Плоский прямой изгиб
- •5.1. Внутренние силовые факторы. Правило знаков
- •5.2. Дифференциальные зависимости между q, q и м
- •5.3. Построение эпюр q и м
- •5.4. Определение напряжений
- •5.5. Геометрические характеристики поперечных сечений
- •5.6. Расчет на прочность
- •5.7. Аналитический способ определения перемещений
- •5.8. Графоаналитический метод определения перемещений
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 6. Статически неопределимые балки
- •Раздел 6 курса включает три темы: «Статически неопределимые балки», «Метод сил» и «Уравнение трех моментов». После изучения раздела Вам следует ответить на вопросы для самопроверки.
- •6.1. Статическая неопределимость балки. Степень статической неопределимости
- •6.2. Метод сил
- •6.3. Уравнение трех моментов
- •Раздел 7. Сложное сопротивление
- •Основные понятия
- •7.1. Косой изгиб. Определение напряжений и перемещений. Положение нейтральной оси
- •7.2. Внецентренное нагружение
- •7.3. Изгиб с кручением
- •7.4. Расчет безмоментных оболочек вращения
- •Раздел 8. Устойчивость сжатых стержней
- •8.1. Основные понятия
- •8.2. Формула Эйлера для критической силы
- •8.3. Потеря устойчивости за пределом пропорциональности
- •8.4. График зависимости критического напряжения от гибкости стержня
- •8.5. Рациональные формы поперечных сечений
- •8.6. Продольно - поперечный изгиб
- •Раздел 9. Динамическое действие нагрузки
- •9.1. Учет сил инерции
- •9.2. Коэффициент динамичности
- •9.3. Коэффициент динамичности при колебаниях
- •9.4. Коэффициент динамичности при ударе
- •9.5. Понятие об усталости металлов
- •9.6. Усталостное разрушение
- •9.7. Виды циклов напряжения и их параметры
- •9.8. Кривые усталости. Предел выносливости.
- •9.9. Влияние различных факторов на предел выносливости детали
- •9.10. Проверка прочности при переменных напряжениях
- •3.3. Глоссарий (словарь терминов)
- •3.4. Методические указания к выполнению лабораторных работ Общие указания
- •Содержание отчета
- •Охрана труда и техника безопасности при выполнении лабораторных работ
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Обработка результатов работы
- •6. Содержание отчета
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Обработка результатов опыта
- •6. Содержание отчета
- •Вопросы для самопроверки
- •3. Порядок выполнения работы
- •4. Обработка результатов работы
- •5. Содержание отчета
- •Вопросы для самопроверки
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •Вопросы ля самопроверки
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Обработка результатов работы
- •6. Содержание отчета
- •Вопросы для самопроверки
- •Лабораторная работа № 10
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчёта
- •Вопросы для самопроверки
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задания на контрольные работы и методические указания к их выполнению Общие указания
- •Задача 1
- •Указания к выполнению задачи
- •Задача 2
- •Указания к выполнению задачи
- •Задача 3
- •Указания к выполнению задачи
- •Задача 4
- •Указания к выполнению задачи
- •Задача 5
- •Задача 6
- •Указания к выполнению задачи
- •Задача 7
- •Задача 8
- •О сновная балка
- •Эквивалентная балка
- •Задача 9
- •Задача 10
- •Указания к выполнению задачи
- •Задача 11
- •Указания к выполнению задачи
- •Задача 12
- •Задача 13
- •Задача 14
- •Двутавры Таблица 1
- •Швеллеры Таблица 2
- •Уголки неравнобокие т а б л и ц а 4
- •4.2.Текущий контроль Тренировочные тесты Тесты к разделу 1
- •Тесты к разделу
- •Тесты к разделу 3
- •Тесты к разделу 4
- •Тесты к разделу 5
- •Тесты к разделу 6
- •Тесты к разделу 7
- •Тесты к разделу 8
- •Тесты к разделу 9
- •4.4. Типовые экзаменационные вопросы
3. Информационные ресурсы дисциплины
3.1. Библиографический список
1.Александров, А.В. Сопротивление материалов / А.В. Александров,
В.Д. Потапов, Б.П. Державин. – М.: Высш.шк., 2001.
2. Макаров, Е.Г.. Сопротивление материалов на базе Matcad, 2004: учеб. пособие / Е.Г. Макаров.- СПб: БХВ – Петербург, 2004.
Дополнительный:
3. Воронова, Л.Г. Сопротивление материалов ч.I: письменные лекции/ Л.Г. Воронова, Г.Д. Коршунова, Ю.Н. Соболев. - СПб.; СЗТУ, 2003.
4. Сопротивление материалов: метод. указ. / сост.: Л.Г. Воронова, Г.Д. Коршунова, Ю.Н. Соболев. – СПб.: СЗТУ, 2005 .
5. Беляев, Н.М. Сопротивление материалов / Н.М. Беляев –М.:Наука, 1985 .
6. Беляев, Н.М. Сборник задач по сопротивлению материалов / Н.М. Беляев - М.: Наука. 1968.
7. Соловьев, В.К. Сопротивление материалов: учеб. пособие / В.К. Соловьев. – Л.: СЗПИ. 1976 .
Средства обеспечения освоения дисциплины (ресурсы Internet)?
Средства обеспечения освоения дисциплины (ресурсы Internet)?
3.2. Опорный конспект
Раздел 1. Введение. Основные понятия
Курс сопротивления материалов относится к фундаментальным дисциплинам общеинженерной подготовки специалистов с техническим образованием. Сопротивление материалов одно из направлений механики твердого деформируемого тела, которое под действием приложенных к нему сил изменяет свою форму и размеры – деформируется. Сопротивление материалов является экспериментально-теоретической наукой, так как она широко использует опытные данные и теоретические исследования. Опытная проверка необходима, так как теоретические расчеты основаны на ряде упрощающих предпосылок и допущений относительно свойств материалов и характера деформации.
Задачи курса
Основные задачи науки о сопротивлении материалов заключаются в разработке методов расчета деталей машин и сооружений на прочность, жесткость и устойчивость с минимальным расходом материала.
Прочность – способность элемента конструкции воспринимать внешнюю нагрузку не разрушаясь, и не приобретая остаточных деформаций.
Жесткость – способность элемента конструкции сопротивляться деформированию, то есть сопротивляться внешним воздействиям без значительных деформаций.
Устойчивость- способность элемента конструкции сохранять первоначальную форму упругого равновесия под действием внешней нагрузки.
С помощью методов сопротивления материалов производятся расчеты различных машин, аппаратов, приборов, конструкций гражданских и промышленных сооружений. Эти расчеты служат для обеспечения надежности и долговечности проектируемых конструкций при минимальной затрате материалов на их изготовление.
1.2. Допущения о свойствах материалов и характере деформации
При построении теории расчетов на прочность и жесткость невозможно отразить все многообразие свойств реальных материалов. Поэтому в сопротивлении материалов проходится вводить ряд допущений о свойствах материалов и характере деформации. Экспериментальная проверка показала, что погрешность, вносимая допущениями, очень незначительна, и для практических целей ею можно пренебречь.
Основные допущения относительно свойств материалов в сопротивлении материалов следующие:
1. Материал полностью без пустот заполняет форму элемента конструкции (гипотеза сплошности).
2. Материал конструкции является однородным, то есть его свойства во всех точках одинаковы.
3. Материал конструкции является изотропным, то есть его свойства по всем направлениях одинаковы.
4. Материал конструкции обладает свойством идеальной упругости, то есть способностью полностью восстанавливать первоначальные форму и размеры тела после снятия нагрузки.
Основные допущения относительно характера деформаций в сопротивлении материалов следующие:
1. Деформации конструкции малы по сравнению с размерами самого тела.
2. Для малых упругих деформаций справедлив принцип начальных размеров, согласно которому при составлении уравнений равновесия не следует учитывать изменения в расположении точек приложения внешних сил.
3. Деформации прямо пропорциональны приложенным силам (рис.1.1). Данная предпосылка впервые была сформулирована Р. Гуком (1660г.) и называется законом Гука.
Рис. 1.1
4. Для малых упругих деформаций справедлив принцип независимости действия сил: результат действия группы сил не зависит от последовательности нагружения ими конструкции и равен сумме результатов действия каждой из сил в отдельности.
5. Справедлива гипотеза плоских сечений или гипотеза Бернулли: поперечные сечения бруса, плоские до приложения к нему нагрузки, остаются плоскими и при действии нагрузки.
6. Справедлив принцип Сен-Венана: в точках тела, удаленных от места приложения нагрузки, внутренние силы не зависят от способа приложения нагрузки.