ПУД_Механика_210100 - Высшая школа экономики

Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"
Московский институт электроники и математики Национального
исследовательского университета «Высшая школа экономики»
Факультет Электроники и телекоммуникаций
Программа дисциплины
«МЕХАНИКА»
для направления 210100.62 «Электроника и наноэлектроника»
подготовки бакалавра
Авторы программы:
Виноградов А.Н., к.т.н., доцент, [email protected]
Ершов В.С. , к.т.н., доцент, [email protected]
Одобрена на заседании кафедры
«Электроника и наноэлектроника»
Зав. кафедрой К.О. Петросянц____________________
«____»____________ 20
г.
Рекомендована профессиональной коллегией
УМС по электронике
Председатель С.У. Увайсов_______________________
«____»____________ 20
г.
«____»_____________20
г.
Утверждена Учёным советом МИЭМ
Ученый секретарь В.П. Симонов __________________
Москва, 2013
Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета
и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Механика» для направления
210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра
1. Область применения и нормативные ссылки
Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к
знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности.
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных
ассистентов и студентов направления 210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки
бакалавра, изучающих дисциплину «Механика».
Программа разработана в соответствии с:
 ФГОС высшего профессионального образования по направлению подготовки 210100.62
«Электроника и наноэлектроника» (квалификация бакалавр);
 Образовательной программой 210100.62 «Электроника и наноэлектроника» (квалификация бакалавр);
 Рабочим учебным планом по направлению подготовки бакалавров 210100.62 «Электроника и наноэлектроника», утвержденным в 2013 г.
2. Цели освоения дисциплины



Целями освоения дисциплины «Механика» являются:
изучение вопросов построения расчётных схем и математических моделей реальных механических конструкций;
знание основных принципов и теорий моделирования движения механических систем
под действием внешних сил;
приобретение студентами навыков и умений при исследовании прочности, жесткости и
устойчивости конструкций.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать: основные механические характеристики материалов, методы и способы расчета
на прочность, жесткость, устойчивость элементов конструкций электронной техники; структурные и динамические модели механических систем; методы кинематического, силового и
прочностного анализа механических систем.
Уметь: составлять расчетные схемы и математические модели исследуемых объектов,
выбирать их оптимальные параметры; рассчитывать кинематические и динамические характеристики механизмов; определять внутренние усилия и оценивать прочность их элементов.
Владеть: навыками разработки графических и математических моделей механических
систем с применением ЭВМ; методиками кинематического, динамического и силового анализа
механических систем; методами расчета на прочность и жесткость конструкций микросистемной техники и технологического оборудования.
В результате освоения дисциплины «Механика» студент осваивает следующие компетенции:
Компетенция
Код по
ФГОС
Способность представлять
ПК-1
адекватную современному
уровню знаний научную картину мира на основе знаний
основных положений, законов
и методов естественных наук
и математики
Дескрипторы – основные
признаки освоения (показатели достижения результата)
Формы и методы обучения,
способствующие формированию и развитию компетенции
Решение задач, в том
числе в рамках зачёта,
выполнение цикла лабораторных работ
Посещение лекций,
подготовка к практическим занятиям и лабораторным работам
2
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Механика» для направления
210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра
Компетенция
Код по
ФГОС
Способность выявлять естеПК-2
ственнонаучную сущность
проблем, возникающих в ходе
профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат.
Способность строить проПК-19
стейшие физические и математические модели приборов,
схем, устройств и установок
электроники и наноэлектроники различного функционального назначения, а также
использовать стандартные
программные средства их
компьютерного моделирования
Дескрипторы – основные
признаки освоения (показатели достижения результата)
Формы и методы обучения,
способствующие формированию и развитию компетенции
Решение задач, в том
числе в рамках зачёта и
экзамена
Посещение лекций,
подготовка к практическим занятиям, выполнение курсовой работы
Решение задач, в том
числе в рамках зачёта,
написание контрольных
работ
Посещение лекций,
подготовка к практическим занятиям
4. Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина «Механика» относится к вариативной части математического и естественнонаучного цикла учебного плана (Б.2.В). Дисциплина изучается на 2 курсе (модули 1, 2, 3, 4).
Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:
- Математика. Математический анализ (1 курс, модули 1 – 4);
- Математика. Линейная алгебра и аналитическая геометрия (1 курс, модули 3,4);
- Физика (1 курс, модули 1 – 4);
- Механика. Теоретическая механика (1 курс, модули 3,4).
Для освоения учебной дисциплины, студенты должны владеть следующими знаниями:
- Дифференциальное и интегральное исчисление, операции с векторами и матрицами, методы
решения трансцендентных уравнений;
- Статика, кинематика, динамика точки и системы твердых тел;
- Оформление кинематических схем и технической документации;
- Применять компьютерную технику для решения математических задач.
Владеть следующими компетенциями:
- ОК-1 – Способность владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу,
восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения
- ОК-2 – Способностью логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь;
- ОК-10 – Способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования,
теоретического и экспериментального исследования.
- ПК-6 – Способность собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научнотехническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной
и зарубежной науки, техники и технологии.
3
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Механика» для направления
210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра
Основные положения дисциплины «Механика» должны быть использованы в дальнейшем при изучении следующих дисциплин: «Материалы электронной техники», «Детали технических систем», «Метрология, стандартизация и технические измерения», «Технология электронного машиностроения», «Оборудование производства изделий электронной техники».
5. Тематический план учебной дисциплины
5.1. Модули 1, 2. Механика деформируемых тел. Читает к.т.н., доцент В.С. Ершов
№
1
2
3
4
5
6
7
7a
8
9
10
11
12
Аудиторные часы
СамостояВсего
Практичетельная
Семичасов Лекции
ские заняработа
нары
тия
Название раздела
Первый модуль
Основные понятия, определения и допуще4
ния. Метод разреза. Понятие о напряжении
Центральное растяжение, сжатие
20
Механические свойства материалов
6
Основы теории напряжённого состояния в
12
точке тела
Сдвиг
10
Геометрические характеристики плоских фи6
гур
Изгиб
8
Промежуточный зачёт
4
Итого 1 модуль:
64
Второй модуль
Изгиб
14
Кручение
8
Сложное сопротивление. Тории прочности
12
Устойчивость сжатых стержней
6
Напряжения и деформации при динамиче10
ских нагрузках
Усталостная прочность материалов
4
Лабораторные работы
12
Промежуточный зачёт
4
Итого 2 модуль:
70
Итого 1, 2 модули:
140
4
2
2
4
2
2
6
4
10
4
6
2
2
2
2
6
2
2
2
4
4
16
2
2
4
2
4
16
2
2
2
10
4
6
4
4
2
2
2
4
4
8
16
32
34
16
32
38
76
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Механика» для направления
210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра
5.2. Модули 3, 4. Моделирование механизмов. Читает к.т.н., доцент А.Н. Виноградов
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Аудиторные часы
СамостояВсего
Практительная
Семичасов Лекции
ческие
работа
нары
занятия
Название раздела
Третий модуль
Основы моделирования механизмов как меха- 10
нических систем
Структурные модели механизмов
18
Кинематический анализ плоских моделей ры20
чажных механизмов
Силовой анализ механизмов
20
Динамические модели механических систем
16
Лабораторные работы
4
Итого 3 модуль:
88
Четвёртый модуль
Моделирование передач
22
Синтез механизмов
22
Уравновешивание и балансировка
22
Гироскопические системы
22
Моделирование пьезоэлектрических приводов
28
Лабораторные работы
16
Итого 4 модуль:
132
Итого 3, 4 модули:
220
Всего часов по дисциплине (модули 1–4)
360
4
2
4
4
4
4
4
10
12
4
4
4
2
4
12
10
20
4
4
4
4
4
20
48
4
4
4
4
8
16
20
40
72
14
14
14
14
16
40
60
92
72
120
196
6. Формы контроля знаний студентов
Тип контроля
Форма контроля
Текущий
Контрольная работа 1
(неделя)
Домашнее задание 1, 2
1
8*
1 год
2
3
12*
Домашнее задание 3, 4
8
Зачет
3, 9
9*
Письменная работа 40 минут
18
Опрос по вопроснику, задача
22
Экзамен
Решение задач по 2 темам
15, 20 Поэтапный отчёт в письменной
и электронной форме
Опрос по вопроснику, задача
18*
Защита курсовой работы
Итоговый
Решение задач по 2 темем
6
Курсовая работа
Параметры **
Письменная работа 60 минут
17*
Контрольная работа 2
Промежуточный Зачет
4
Опрос по теме курсовой работы
23-24 Устный опрос с письменным
решением задач
5
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Механика» для направления
210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра
7. Содержание дисциплины
7. 1. Часть 1 – Механика деформируемых тел, модули 1, 2
Тема 1. Основные понятия, определения и допущения (2 часа)
Предмет "Механика" и его место в инженерном деле. Основные понятия: прочность, жесткость, устойчивость, расчетная схема. Классификация внешних сил, основные допущения в
отношении свойств реальных тел, классификация элементов конструкций по геометрическим
размерам (брус, нить, оболочка, пластина, объемное тело). Силы внешние и внутренние. Метод
разреза. Виды нагружений конструкций: простые - растяжение, сдвиг, кручение, изгиб; сложные - как сочетание простых. Понятие о напряжениях: полном, нормальном и касательном.
Тема 2. Центральное растяжение, сжатие (10 часов)
Определения внутренних усилий при центральном растяжении (сжатии). Напряжения
при центральном растяжении (сжатии). Условие прочности. Допускаемые напряжения. Закон
Гука. Коэффициент поперечной деформации. Перемещения сечений бруса при центральном
растяжении (сжатии). Работа сил при центральном растяжении (сжатии). Потенциальная энергия упругих сил. Напряжения на наклонных площадках. Закон парности касательных напряжений. Статически неопределимые конструкции. Порядок их решения. Закон Гука-Неймана.
Тема 3. Механические свойства материалов (2 часа)
Виды испытаний для определения механических характеристик материалов. Диаграмма
растяжения (сжатия) материалов. Основные механические характеристики, определяемые по
диаграмме растяжения (сжатия). Материалы хрупкие и пластичные. Диаграммы растяжения
(сжатия) хрупких и пластичных материалов. Явление текучести. Понятие о наклепе. Диаграммы
растяжения: истинная и условная. Влияние температуры и скорости деформации на механические свойства материалов. Понятие о ползучести и релаксации. Выбор допускаемого напряжения. Полимерные материалы.
Тема 4. Основы теории напряженного состояния (6 часов)
Виды напряженного состояния в точке тела. Двухосное напряженное состояние. Напряжения на наклонных площадках при плоском напряженном состоянии. Главные площадки и
главные напряжения. Наибольшие касательные напряжения. Трехосное напряженное состояние. Обобщенный закон Гука. Объемная деформация. Удельная потенциальная энергия при 3-хосном напряженном состоянии. Удельная потенциальная энергия изменения формы.
Тема 5. Сдвиг (4 часа)
Чистый сдвиг. Закон Гука при чистом сдвиге. Главные напряжения при чистом сдвиге.
Потенциальная энергия при чистом сдвиге. Объемная деформация. Связь между тремя упругими постоянными E,G и µ. Практические расчеты на сдвиг, срез.
Тема 6. Геометрические характеристики плоских сечений (4 часа)
Статический момент площади сечения. Определение положения центра тяжести плоской
фигуры. Осевые, полярный и центробежный моменты инерции плоской фигуры. Изменение
осевых моментов инерции при параллельном переносе осей. Моменты инерции простейших
фигур. Главные оси инерции. Определение положения главных осей и вычисление главных
осевых моментов инерции плоских фигур. Момент сопротивления сечения. Понятие о радиусе
инерции плоской фигуры.
Тема 7. Изгиб (8 часов)
Понятие о деформации изгиба бруса. Понятие о прямом и косом изгибе бруса. Правила
для определения внутренних усилий при изгибе. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Теорема о дифференциальной зависимости между M, Q и q. Чистый изгиб.
6
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Механика» для направления
210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра
Напряжения при чистом изгибе. Условие прочности. Потенциальная энергия при изгибе. Поперечный изгиб. Формула Журавского для касательных напряжений. Законы изменения нормальных и касательных напряжений по высоте поперечного сечения балки. Главные напряжения
при изгибе. Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки. Определение линейных и угловых перемещений балки путем интегрирования дифференциального уравнения изогнутой оси
балки. Напряжения при косом изгибе бруса. Определение положения нулевой линии при косом
изгибе. Внецентренное растяжение и сжатие. Напряжения и положение нулевой линии при внецентренном растяжении и сжатии.
Тема 8. Кручение (4 часа)
Чистое кручение вала круглого поперечного сечения. Правила определения внутренних
усилий при кручении. Определение касательных напряжений при кручении вала круглого поперечного сечения. Определение углов поворота сечений вала при кручении. Условие прочности при кручении. Условие жесткости при кручении. Потенциальная энергия упругой деформации при кручении. Главные напряжения при кручении. Определение напряжений при кручении
бруса прямоугольного сечения. Определение угловых перемещений при кручении бруса прямоугольного сечения.
Тема 9. Сложное сопротивление. Теории прочности (6 часов)
Назначение теорий прочности. Понятие об эквивалентном напряжении. Теория прочности наибольших касательных напряжений. Теория прочности удельной энергии формоизменения. Расчет вала круглого поперечного сечения при одновременном действии изгибающего и
крутящего моментов по теории наибольших касательных напряжений и энергии формоизменения. Особенности расчета бруса прямоугольного сечения по теориям прочности при совместном действии изгиба и кручения.
Тема 10. Устойчивость сжатых стержней (2 часа)
Формула Эйлера для определения величины критической силы. Влияние способа закрепления стержня на величину критической силы. Пределы применимости формулы Эйлера.
Формула Ясинского. Решение прямой и обратной задачи.
Тема 11. Напряжения и деформации при динамических нагрузках (6 часов)
Виды динамических нагрузок. Учет сил инерции при расчетах на прочность. Напряжения и деформации при ударной и мгновенно приложенной нагрузке. Колебания. Определение
частоты собственных колебаний. Вынужденные колебания. Определение напряжений и деформаций. Резонанс.
Тема 12. Усталостная прочность материалов (2 часа)
Понятие об усталостной прочности материалов при циклических нагрузках. Основные
характеристики цикла. Понятие о пределе выносливости. Кривая усталостной прочности.
Коэффициент запаса прочности. Влияние концентрации напряжений, размеров детали,
состояния ее поверхности на коэффициент запаса усталостной прочности.
7.2. Часть 2 – Моделирование механизмов, модули 3, 4
Тема 1. Основы моделирования механизмов как механических систем (6 часов)
Виды моделей: графические, математические, физические (макеты), алгоритмы. Механические системы: статические, подвижные, упругие. Механизм. Машина. Виды приводов
(электромагнитные, электромеханические, пьезоэлектрические, пневматические, гидравлические). Особенности работы механизмов в вакууме. Использование упругих тел для преобразования движения.
7
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Механика» для направления
210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра
Тема 2. Структурные модели механизмов (12 часов)
Звено механизма. Входные и выходные звенья. Ведущие и ведомые звенья. Кинематические пары и их классификация. Кинематические цепи. Обобщенные координаты. Подвижность
кинематической цепи. Плоские и пространственные механизмы. Строение механизма. Структурные группы. Классификация плоских механизмов. Избыточные связи и местные подвижности. Рациональные механизмы. Виды манипуляторов. Промышленные роботы. Структурные
схемы манипуляторов. Рабочий объем манипулятора. Маневренность манипулятора, зона обслуживания, угол и коэффициент сервиса.
Тема 3. Кинематический анализ плоских моделей рычажных механизмов (8 часов)
Задачи и методы кинематического анализа. Относительное, переносное и абсолютное
движения точек звена. Планы положений, скоростей и ускорений плоских механизмов. Составление и решение векторных уравнений. Угловые кинематические параметры звеньев. Кориолисово ускорение. Аналоги скоростей и ускорений. Аналитические методы. Кинематика открытых кинематических цепей роботов и манипуляторов. Матричный метод преобразования координат. Метод замкнутого векторного контура. Метод численного дифференцирования. Погрешности в механизмах.
Тема 4. Силовой анализ механизмов (8 часов)
Задачи силового расчета. Силы, действующие на звенья механизма. Инерционные
нагрузки. Реакции в кинематических парах. Принцип Даламбера. Условие статической определимости кинематической цепи. Определение реакций в двухповодковых структурных группах
Ассура. Кинетостатика входного звена. Принцип возможных перемещений, теорема Н.Е. Жуковского о «жестком рычаге». Основные виды трения. Коэффициент трения скольжения. Трение в поступательной кинематической паре, угол трения. Самоторможение. Трение во вращательной паре. Трение качения. Угол давления. Мощность, затрачиваемая на трение, КПД.
Тема 5. Динамические модели механических систем (6 часов)
Основная задача динамики механизмов. Кинетическая энергия механизма. Работа движущих сил. Приведение сил и масс в плоских механизмах. Динамические модели. Уравнения
движения механизма. Решение уравнения движения в частных случаях. Режимы движения механизма. Установившееся движение. Коэффициент неравномерности движения механизма, способы его снижения. Колебания механических систем. Собственные частоты. Вынужденные колебания. Резонанс.
Тема 6. Моделирование механизмов передач (8 часов)
Виды передач. Передаточное отношение и передаточное число. Фрикционные передачи.
Вариаторы. Простейшие зубчатые передачи. Многоступенчатые передачи с неподвижными
осями. Планетарные и дифференциальные механизмы. Метод обращения движения. Условия
соосности, соседства и сборки в планетарных механизмах. Основная теорема зацепления в
плоских механизмах. Свойства эвольвентного зацепления. Основные параметры зубчатых колес. Косозубые колеса. Передача Новикова. Червячная передача. Циклоидальное и цевочное
зацепления.
Тема 7. Синтез механизмов (8 часов)
Общие методы и этапы синтеза механизмов. Входные и выходные параметры синтеза.
Ограничения. Структурный синтез. Метрический синтез механизмов. Синтез механизмов с
высшими кинематическими парами. Основные типы кулачковых механизмов. Задачи синтеза.
Законы движения толкателя. Угол давления. Выбор начального радиуса графическим и аналитическим методами. Определение начального радиуса из условия выпуклости кулачка. Расчет
полярных координат центрового профиля кулачка. Алгоритм метрического синтеза дисковых
кулачков. Конструктивный профиль. Выбор ролика. Контактные напряжения. Расчет характе8
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Механика» для направления
210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра
ристики пружины для силового замыкания. Оценка собственной частоты толкателя. Мальтийские механизмы. Виды и свойства. Метрический синтез. Применение основной теоремы зацепления. Передаточные функции. Храповые механизмы.
Тема 8. Уравновешивание и балансировка (8 часов)
Проблемы и основная цель уравновешивания движущихся масс в механизмах. Экологические аспекты. Статическая и динамическая балансировка вращающихся звеньев. Статическое
уравновешивание масс в механизмах. Положение центра масс в уравновешенном механизме.
Тема 9. Гироскопические системы (8 часов)
Основные понятия гироскопических систем. Классический роторный гироскоп. Назначение. Структура гироскопа. Основные свойства. Гироскопический момент. Правило Н.Е. Жуковского. Прецессия и нутация. Вибрационные гироскопы. Миниатюрные пьезогироскопы. Гироскопы и акселерометры МЭМС.
Тема 10. Моделирование пьезоэлектрических приводов (12 часов)
Пьезоэлектрические свойства материалов. Пьезокерамика. Уравнения прямого и обратного пьезоэффектов. Механизмы микроперемещений. Уравнения пьзоэффекта в матричной
форме. Пьезоэлектрические датчики угловой скорости и ускорения. Пьезосканеры в зондовой
микроскопии.
7.3. Лабораторный практикум
№
п/п
1
2
3
4
5
6
№ раздела
дисциплины
Часть 1
2, 3
2
3
7
8
11
Часть 2
7
8
9
10
11
2
3
6
7
9
Наименование лабораторных работ
Механика деформируемых тел, модули 1, 2
Испытание металлов на прочность при растяжении
Растяжение стального образца в пределах упругости
Определение коэффициента поперечной деформации
Опытная проверка теории поперечного изгиба
Испытание на кручение стержня круглого сечения
Определение частоты собственных колебаний балки
Моделирование механизмов, модули 3, 4
Структурный анализ физических моделей механизмов
Моделирование манипуляторов на ЭВМ
Моделирование эвольвентных колес
Синтез кулачковых механизмов на ЭВМ
Динамика гироскопа
7.4. Примерная тематика курсовой работы (выбирается 4 темы):
1. Структурный анализ плоских рычажных механизмов (выполняется с применение ЭВМ);
2. Структура и кинематика манипулятора (выполняется с применение ЭВМ);
3. Кинематический анализ рычажного механизма (выполняется с применение ЭВМ);
4. Динамический анализ механической системы (выполняется с применение ЭВМ);
5. Синтез кулачкового механизма (выполняется с применение ЭВМ);
6. Синтез модели мальтийского механизма.
7. Кинематический и силовой анализ пьезопривода (выполняется с применение ЭВМ).
9
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Механика» для направления
210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра
8. Образовательные технологии
8.1. Методические рекомендации преподавателю
Для текущего контроля успеваемости проводятся две контрольные работы (60 и 40 минут) в часы практических занятий. Индивидуальные задания студентам выдаются на карточках
с расчётной схемой и исходными данными. Предварительно решаются подобные задачи.
Для ведения протоколов лабораторных работ каждому студенту выдаётся специальный
журнал «Тетрадь для лабораторных работ по курсу Техническая механика. Составители: А.Н.
Виноградов, В.С. Ершов./ МИЭМ, 2005. – 19с.»
8.2. Методические указания студентам
Методические указания для выполнения лабораторных и самостоятельных работ по всем
темам домашнего задания и курсовой работы предоставляются студентам в печатном ил электронном виде.
9. Оценочные средства для текущего контроля и аттестации студента
9.1. Тематика заданий текущего контроля
Примерные темы контрольных работ:
КР-1. Теория кручения (модуль 2);
КР-2. Планы скоростей (модуль 3).
9.2. Примерная тематика домашних заданий
- ДЗ-1. Статически неопределимые задачи на растяжение - сжатие;
- ДЗ-2. Построение эпюр внутренних усилий для балок, расчет на прочность при изгибе. Построение эпюр нормальных и касательных напряжений в сложных сечениях.
- ДЗ-3. Определение передаточного отношения в многоступенчатом редукторе (или мультипликаторе) аналитическим и графическим методами.
- ДЗ-4. Кинетостатический расчёт механизма.
9.2. Вопросы для оценки качества освоения дисциплины
Примерный список вопросов к зачёту и экзамену формируется из «Содержания разделов
дисциплины», приведённого в пунктах 7.1 и 7.2 данной программы. Перечень задач к итоговому контролю и самопроверки студентов частично содержится в учебно-методических указаниях, сопровождающих данную дисциплину.
10. Порядок формирования оценок по дисциплине
Дисциплина преподаётся четыре модуля, итоговая оценка формируется за 4 этапа.
Модуль 1. Накопленная оценка – НО1 (максимум 10 баллов) включает оценку за работу
на практических и лекционных занятиях (ОПЗ-1), выполнение домашнего задания (ОДЗ-1), и формируется по следующему правилу:
НО1 = 0,3∙ОПЗ-1 + 0,7∙ОДЗ-1.
Зачёт 1 – ОЗач1 (максимум 10 баллов) проводится в форме устного опроса по изученным темам.
Промежуточная оценка 1 – ОПромеж.1 (максимум 10 баллов) по дисциплине определяется с учётом накопленной оценки и оценки, полученной на зачёте, по следующей формуле:
ОПромеж.1 = 0,4∙НО1 + 0,6∙ОЗач1.
Модуль 2. Накопленная оценка – НО2 (максимум 10 баллов) включает оценку за работу
на практических, лекционных и лабораторных занятиях (ОПЗ-2), выполнение домашнего задания
(ОДЗ-2), оценку за 1-ю контрольную работу (ОКР1) и формируется по следующему правилу:
10
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Механика» для направления
210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра
НО2 = 0,2∙ОПЗ-2 + 0,5∙ОДЗ-2 + 0,3ОКР1
Зачёт 2 – ОЗач2 (максимум 10 баллов).
Промежуточная оценка 2 – ОПромеж.2 (максимум 10 баллов) по дисциплине определяется с учётом накопленной оценки и оценки, полученной на зачёте, по следующей формуле:
ОПромеж.2 = 0,4∙НО2 + 0,6∙ОЗач2.
Модуль 3. Накопленная оценка – НО3 (максимум 10 баллов) включает оценку за работу
на практических, лекционных и лабораторных занятиях (ОПЗ-3), выполнение домашнего задания
(ОДЗ-3), оценку за 2-ю контрольную работу (ОКР2) и формируется по следующему правилу:
НО3 = 0,3∙ОПЗ-3 + 0,4∙ОДЗ-3 + 0,3ОКР2.
Промежуточная оценка 3 – ОПромеж.3 (максимум 10 баллов) определяется с учётом накопленной оценки и оценки первой половины курсовой работы ОК/Р1 по следующей формуле:
ОПромеж.3 = 0,5∙НО3 + 0,6∙ОК/Р1.
Модуль 4. Текущая оценка – ОТекущ.4 (максимум 10 баллов) включает оценку за работу
на практических, лекционных и лабораторных занятиях (ОПЗ-4), выполнение домашнего задания
(ОДЗ-4) и формируется по следующему правилу:
ОТекущ.4 = 0,4∙ОПЗ-4 + 0,6∙ОДЗ-4.
Накопленная оценка 4-го этапа – НО4 (максимум 10 баллов) по дисциплине определяется с учётом текущей оценки и итоговой оценки, полученной на защите курсовой работы ОК/Р, по следующей формуле:
НО4 = 0,5∙ОТекущ.4 + 0,5∙ОК/Р.
Итоговая накопленная оценка за четыре этапа (максимум 10 баллов) рассчитывается по
формуле:
ОНакопл.Итог. = (ОПромеж.1 + ОПромеж.2 + ОПромеж.3 + НО4)/4.
Итоговый экзамен оценивается (ОИЭ) максимум в 10 баллов и проводится в виде устного
опроса по экзаменационным билетам (два теоретических вопроса и одна задача) с письменной
фиксацией ответов и решения задачи.
В диплом выставляет результирующая оценка по учебной дисциплине «Механика», которая формируется по следующей формуле:
ОРезульт. = 0,6ОНакопл.Итог. + 0,4ОИЭ.
Экзамен является обязательным, независимо от накопленной за учебный год оценки.
Студент, не явившийся на экзамен без уважительной причины, или получивший на экзамене
неудовлетворительную оценку (от 1 до 3 баллов), получает неудовлетворительную оценку за
курс в целом.
Пересдача по курсу (П) (первая, вторая) представляет собой письменную работу, за которую выставляется оценка (максимум 10 баллов).
Итоговая оценка по курсу после пересдачи (ИОП) (первой, второй) определяется с учетом накопленной оценки (с весом 0,6) и оценки за пересдачу (с весом 0,4) по следующей формуле:
ИОП = 0,6ОНакопл.Итог. + 0,4П
Все округления производятся в соответствии с общими математическими правилами.
11
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Механика» для направления
210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра
Оценки за курс определяются по десятибалльной и пятибалльной шкале.
Количество набранных Оценка по десяти- Оценка по пятибалльной
баллов
балльной шкале
шкале
9,5–10
10
отлично
8,5–9,4
9
отлично
7,5–8,4
8
отлично
6,5–7,4
7
хорошо
5,5–6,4
6
хорошо
4,5–5,4
5
удовлетворительно
3,5–4,4
4
удовлетворительно
2,5–3,4
3
неудовлетворительно
1,5–2,4
2
неудовлетворительно
0–1,4
1
неудовлетворительно
11. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
11.1. Базовые учебники
1. Александров А.В., Потапов В.Д, Державин Б.П. Сопротивление материалов./Учебное пособие для вузов. 2-е издание. М.: Высшая школа. 2001. – 560 с.
2. Под ред. К.В. Фролова. Теория механизмов и машин./Учебник для втузов. М.: Высшая школа, 2005.  496 с.
11.2. Основная литература
3. Тимофеев В.Н., Погалов А.И., Угольников С.В., Панкратов О.В., Андрианов А.М. Прикладная механика микросистем: Учебное пособие. – М.: МИЭТ, 2006. – с.
4. Сурин В.М. Прикладная механика./Учебное пособие. – Мн.: «Новое знание, 2005.  388 с.
5. Аркуша И.А. Техническая механика. Теоретическая механика и сопротивление материалов.
– М.: Высшая школа, 2003. – 352 с.
6. Виноградов А.Н. Прикладная механика. Основы динамики и синтеза механизмов./Учебное
пособие. – М.: МИЭМ, 1992.  77 с.
7. Виноградов А.Н., Грусков А.Д. Прикладная механика. Основы теоретической механики и
теории механизмов./Учебное пособие. – М.: МИЭМ, 1991.  157 с.
11.3. Дополнительная литература
1) Ицкович Г.М. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов./ Учебное пособие – 3-е издание перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 2001 г. – 592 с.
2) Копнов В.А. Сопротивление материалов. Руководство для решения задач, выполнения лабораторных работ и расчетно-графических работ. – М.: Высшая школа 2003 г. – 351 с.
3) Тарасик В.П. (2-е изд. испр. и доп.). Математическое моделирование технических систем./
Учебник. Мн: Дизайн ПРО, 2004. – 640 с.
4) Ершов В.С. Методические указания к выполнению домашних заданий по дисциплине «Прикладная механика». Изд-во МИЭМ НИУ ВШЭ, 2013. – 38 с.
5) Виноградов А.Н. Сборник заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплинам
механики с примерами решений. Статика механических систем./ Учебно-методическое пособие по выполнению курсовых работ и домашних заданий. М.: МИЭМ НИУ ВШЭ, 2013. –
39 с.
6) Виноградов А.Н. Сборник заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплинам
механики. Ч. 1. Моделирование механизмов с применением ЭВМ. М.: МИЭМ, 2011. – 32 с.
12
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Механика» для направления
210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра
7) Виноградов А.Н. Сборник заданий для самостоятельной работы студентов по дисциплинам
механики. Ч. 2. Моделирование механизмов с высшими кинематическими парами. М.:
МИЭМ, 2011. – 32 с.
8) Виноградов А.Н., Матвеев Е.В. Кинематический анализ механизмов графоаналитическим
методом./ Методические указания для самостоятельной работы студентов по дисциплинам
механики. М.: МИЭМ, 2010. – 30 с.
9) Виноградов А.Н., Катков А.А., Матвеев Е.В., Шмытков Н.Н. Динамика гироскопа./ Методические указания к лабораторным и практическим работам по дисциплинам механики. М.:
МИЭМ, 2008. – 32 с.
10) Виноградов А.Н. Динамический анализ механических систем./ Методические указания к
курсовому проектированию по дисциплинам механики. М.: МИЭМ, 2005.  36 с.
11) Виноградов А.Н., Ершов В.С. Механические испытания./ Методические указания к выполнению лабораторных работ. М.: МИЭМ, 2004. – 39 с.
12) Виноградов А.Н. Кинематический анализ зубчатых передач./ Методические указания к выполнению РГР по курсу «Техническая механика» М.: МИЭМ, 2001.  35 с.
13) Виноградов А.Н. Силовой анализ механизмов./ Методические указания по выполнению
курсового проекта по дисциплине «Техническая механика». М.: МИЭМ, 2001.  32 с.
14) Виноградов А.Н. Синтез кулачковых механизмов на ЭВМ. (Механизмы с плоским толкателем)./ Методические указания по выполнению курсового проекта по ТММ. М.: МИЭМ,
1991.–30 с.
15). Виноградов А.Н. Синтез кулачковых механизмов на ЭВМ (плоские механизмы с роликовым толкателем)./ Методические указания по выполнению курсового проекта по ТММ.  М.:
МИЭМ, 1988. – 36 с
16) Виноградов А.Н. Синтез мальтийских механизмов/ Методические указания по выполнению
курсового проекта по ТММ. М.: МИЭМ, 1986. – 32 с.
11.4. Программные средства
Для успешного освоения дисциплины, студент использует следующие программные средства.
1. Обучающие компьютерные программы:
Structura 
Контролирующая программа по структурному анализу механизмов.
ROBOT 
Диалоговая программа по структуре и сборке плоских схем роботов.
KINR 
Диалоговая программа по кинематике манипуляторов.
Механика материалов – Обучающая программа по свойствам материалов.
2. Расчётные программы для ЭВМ:
MNPLTR3 –
Моделирование манипуляторов с тремя степенями свободы.
ManMrt104_2D
Программа по моделированию плоских схем манипуляторов.
KINGUI 
Пакет расчетных программ по кинематическому анализу механизмов.
DIN 
Пакет расчетных программ по динамическому анализу механизмов.
SIL 
Пакет расчетных программ по силовому анализу механизмов.
QLK1, QLK5 
Диалоговые программы по синтезу кулачковых механизмов.
АПМ WinMachine – Комплекс компьютерных программ анализа механических систем.
Excel – Электронные таблицы пакета Microsoft Office операционной системы Windows.
3. Специальная компьютерная программа для научных исследований:
МПТП – Моделирование прецизионного трубчатого пьезопривода.
13
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Программа дисциплины «Механика» для направления
210100.62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра
12. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для выполнения лабораторных работ используется следующее оборудование кафедры:
1. Разрывные испытательные машины ИМ-4А, ИМ-4Р
2. Машина для проведения испытаний на кручение.
3. Установка для определения частоты собственных колебаний балки.
4. Тензометры механические рычажные.
5. Электротензометры.
6. Автоматический измеритель деформаций АИД-1м с коммутатором.
7. Комплект макетов механизмов серии «ТММ».
8. Комплект приборов для моделирования эвольвентных колес.
9. Установка лабораторная «Гироскоп ФМ 18».
10. Учебный модульный робот «УМР-2».
Для проведения практических занятий и выполнения расчётных работ используются:
- Дисплейный класс кафедры с проектором на 12 мест.
- Дисплейный класс кафедры на 6 мест.
- Дисплейный класс ВЦ МИЭМ на 21 место.
Авторы программы: _____________ /Виноградов А.Н./
_____________ /Ершов В.С./
14