Итоговая государственная аттестация - Южно
advertisement
ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ Декан физического факультета ___________Н.Д.Кундикова ПРОГРАММА итоговой государственной аттестации выпускников к ООП от 02.07.2014 № 07-130/02-199в Направление подготовки 151600.62 «Прикладная механика» Профиль подготовки Динамика и прочность машин Степень бакалавр кафедра-разработчик «Прикладная механика, динамика и прочность машин» Рабочая программа составлена в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки 151600.62 «Прикладная механика», утвержденным приказом Минобрнауки от 9 ноября 2009 г. № 541 и «Положением об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений Российской Федерации», утвержденным Приказом Минобразования России от 25.03.2003г. №1115. Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры прикладной механики, динамики и прочности машин (протокол № 1 от 30.08.2014) Зав. кафедрой разработчика, д.т.н., проф. _________________ А.О.Чернявский Уч. секретарь кафедры, к.т.н., доц. _________________ А.О.Щербакова Разработчик программы, к.т.н., доц. _________________ П.А.Тараненко Челябинск 2014 2 1. Общие положения 1.1. Цель и структура ИГА Целью итоговой государственной аттестации является установление уровня подготовки выпускника к выполнению профессиональных задач и соответствия его подготовки требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) и основной образовательной программы высшего профессионального образования (ООП ВПО), разработанной в университете. Итоговая государственная аттестация (ИГА) выпускников по направлению подготовки 151600.62 «Прикладная механика» включает: государственный экзамен (решение ученого совета Университета, протокол № 2 от 29.10.2012); защиту выпускной квалификационной работы. 1.2. Виды и задачи профессиональной деятельности выпускника Основной образовательной программой по направлению подготовки 151600.62 «Прикладная механика» предусматривается подготовка выпускников к следующим видам профессиональной деятельности: 1) расчетно-экспериментальная с элементами научно-исследовательской, 2) проектно-конструкторская, 3) производственно-технологическая, 4) инновационная, 5) организационно-управленческая. Выпускник должен решать следующие профессиональные задачи в соответствии с видами профессиональной деятельности: 1) расчетно-экспериментальная деятельность с элементами научно-исследовательской: сбор и обработка научно-технической информации, изучение передового отечественного и зарубежного опыта по избранной проблеме прикладной механики; анализ поставленной задачи в области прикладной механики на основе подбора и изучения литературных источников; участие в разработке физико-механических, математических и компьютерных моделей, предназначенных для выполнения исследований и решения научно-технических задач; участие в расчетно-экспериментальных работах в области прикладной механики в составе научно-исследовательской группы на основе классических и технических теорий и методов, достижений техники и технологий, в первую очередь, с помощью экспериментального оборудования для проведения механических испытаний, высокопроизводительных вычислительных систем и широко используемых в промышленности наукоемких компьютерных технологий; 3 составление описаний выполненных расчетно-экспериментальных работ и разрабатываемых проектов, обработка и анализ полученных результатов, подготовка данных для составления отчетов и презентаций, подготовка докладов, статей и другой научно-технической документации; участие в оформлении отчетов и презентаций, написании рефератов, докладов и статей на основе современных офисных информационных технологий, текстовых и графических редакторов, средств печати; 2) проектно-конструкторская деятельность: участие в проектировании машин и конструкций с целью обеспечения их прочности, устойчивости, долговечности и безопасности, обеспечения надежности и износостойкости узлов и деталей машин; участие в проектировании деталей и узлов с использованием программных систем компьютерного проектирования на основе эффективного сочетания передовых технологий и выполнения многовариантных расчетов; участие в работах по технико-экономическим обоснованиям проектируемых машин и конструкций; участие в работах по составлению отдельных видов технической документации на проекты, их элементы и сборочные единицы; 3) производственно-технологическая деятельность: проведение расчетно-экспериментальных работ по анализу характеристик конкретных механических объектов; участие в работах по рациональной оптимизации технологических процессов; участие во внедрении технологических процессов наукоемкого производства, контроля качества материалов, элементов и узлов машин и установок, механических систем различного назначения; 4) инновационная деятельность: участие во внедрении результатов научно-технических и проектноконструкторских разработок в реальный сектор экономики; 5) организационно-управленческая деятельность: участие в организации работы, направленной на формирование творческого характера деятельности небольших коллективов, работающих в области прикладной механики; участие в работах по поиску оптимальных решений при создании отдельных видов продукции с учетом требований динамики и прочности, долговечности, безопасности жизнедеятельности, качества, стоимости, сроков исполнения и конкурентоспособности; участие в разработке планов на отдельные виды работ и контроль их выполнения. 1.3. Трудоемкость ИГА Общая трудоемкость ИГА составляет 12 зачетных единиц, 8 недель, 432 часа. 4 2. Государственный экзамен 2.1. Перечень компетенций, освоение которых проверяется в ходе государственного экзамена Общекультурные компетенции (ОК): 1) владеть культурой мышления, иметь способности к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1); 2) уметь логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2); 3) осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8); 4) использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического и компьютерного моделирования в теоретических и расчетноэкспериментальных исследованиях (ОК-10); 5) уметь использовать фундаментальные законы природы, законы естественнонаучных дисциплин и механики в процессе профессиональной деятельности (ОК-15); Профессиональные компетенции (ПК): 1) быть способным выявлять сущность научно-технических проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-1); 2) применять физико-математический аппарат, теоретические, расчетные и экспериментальные методы исследований, методы математического и компьютерного моделирования в процессе профессиональной деятельности (ПК-2); 3) 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 и конструкциям (ПК-3); 4) быть готовым выполнять расчетно-экспериментальные работы в области прикладной механики с использованием современных вычислительных методов, высокопроизводительных вычислительных систем и наукоемких компьютерных технологий, широко распространенных в промышленности систем мирового уровня, и экспериментального оборудования для проведения механических испытаний (ПК-4); 5) 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); 6) участвовать в работах по поиску оптимальных решений при создании отдельных видов продукции с учетом требований динамики и прочности, 5 долговечности, безопасности жизнедеятельности, качества, стоимости, сроков исполнения и конкурентоспособности (ПК-14); 7) быть готовым применять профессиональные знания для минимизации негативных экологических последствий, обеспечения безопасности и улучшения условий труда в сфере своей профессиональной деятельности (ПК17). 2.2. Перечень дисциплин образовательной программы и/или их разделов и вопросов, выносимых для проверки на государственном экзамене сопротивление материалов - Основные гипотезы, используемые в курсе "Сопротивление материалов" - Виды опорных устройств и их реакции, используемые в курсе "Сопротивление материалов" - Диаграммы растяжения сталей. Механические свойства. - Диаграммы условных и истинных напряжений при растяжении. - Диаграммы сжатия хрупкого и пластичного материала. Характерные зоны. Механические свойства. - Характеристики ПРОЧНОСТИ (свойства материалов) - Характеристики ПЛАСТИЧНОСТИ (свойства материалов) - Условия прочности и жесткости при растяжении-сжатии. - Уравнения равновесия для тела, нагруженного в трех измерениях. Построение ЭВСФ. - Определение положения центра тяжести сечения, составленного из простых фигур. - Момент инерции сложного сечения. - Кручение тонкостенного замкнутого профиля. Определение напряжений. - Условия прочности при поперечном изгибе. - Тензор напряжений и тензор деформаций. - Обобщенный закон Гука. - Гипотеза пластичности Треска-Сен-Венана. - Рациональные формы поперечных сечений при поперечном изгибе - Рациональные формы поперечных сечений при продольном изгибе - Рациональные формы поперечных сечений при кручении - Стандартные профили, сортамент. Дать примеры и области применения - Расчет на прочность при внецентренном растяжении-сжатии. - Условные расчеты на прочность (срез). Привести пример. - Условные расчеты на прочность (смятие). Привести пример. - Интеграл Мора для определения перемещений. - Геометрический смысл канонического уравнения метода сил. - Предельный изгибающий момент прямоугольного бруса из пластичного материала. - Диаграммы кручения круглого бруса из пластичного материала. - Предельный крутящий момент круглого бруса из пластичного материала. - Предельная нагрузка балки (кинематический метод). - Понятие "Коэффициент динамичности" строительная механика машин Толстостенные цилиндры - Как вычислить напряжения в толстостенной резиновой трубке, заключенной в стальную оболочку, при действии внутреннего давления - Как оценить максимальную мощность, которую можно передать через шестерню, посаженную на гладкий круглый вал с натягом, не вызвав проворота шестерни на валу? Геометрические размеры и свойства материала известны. - Сплошной длинный цилиндр охлаждается с поверхности, при этом температура в нем по радиусу изменяется так, как показано на рисунке. Внешние механические 6 нагрузки отсутствуют. Показать (качественно) эпюры окружных, радиальных и осевых напряжений в сечениях, удаленных от торцов цилиндра. Пластины Оценить наибольшее перемещение в прямоугольной пластине под действием сосредоточенной силы. Безмоментные оболочки - Условия существования безмоментного напряженного состояния в оболочках. Удовлетворяют ли этим условиям оболочки, показанные на рисунке (нагрузка – внутреннее давление)? - Определить напряжения в конической оболочке, погруженной в жидкость. Общая теория оболочек - Труба с жесткими фланцами нагружена растягивающей нагрузкой (рис. "а"). Как изменятся максимальные напряжения, если переход между трубой и фланцем сделать плавным (рис. "б") ? Дать количественную оценку. - Возникают ли в показанной на рисунке трубе осевые напряжения? Почему? - Указать особенности расчета следующих сферических оболочек, нагруженных собственным весом (назвать требуемые расчетные формулы; указать особенности распределения напряжений): Кольцевые детали - Кольцо опирается на деталь с круговым выступом и нагружено через другую подобную деталь – см. рис. Указать наиболее нагруженную точку кольца. Привести обоснование. Тонкостенные стержни - Одинаковы ли показания тензодатчиков, если моменты инерции сеченй двутавра и швеллера одинаковы? аналитическая динамика и теория колебаний - От каких параметров системы зависит коэффициент передачи виброизоляции. Нарисуйте соответствующие зависимости. - Как влияет сухое трение на амплитуду и частоту свободных колебаний. - Найти амплитуду Po силы, которую необходимо приложить к системе, чтобы амплитуда точки A была равна ao (параметры c1, c2, k, m, заданы). - Записать граничные условия при изгибных колебаниях и условие ортогональности собственных форм - Составить уравнения колебаний балки в обратной форме - Свойства вынужденных колебаний - Стержни идентичны. На частоты какого из них влияние - продольной силы будет больше? - Составить уравнения движения в обратной форме - Записать граничные условия при изгибных колебаниях и условие ортогональности собственных форм - Найти максимальное усилие в пружине, - регистрируемое датчиком D - Опишите способ определения собственной частоты и декремента колебаний методом максимума квадратурной составляющей - Изложите суть теоремы о разложении кинетической и потенциальной энергий системы по ее собственным формам. - В точке A осуществляется силовое возбуждение системы. Найти амплитуду нормальной силы, действующей в сечении B-B - Подберите параметры с2 ,m1 так, чтобы масса m2 остановилась. Как будет вести себя масса m1? - Записать граничные условия и условие ортогональности собственных форм - Изложите последовательность решения задачи о вынужденных колебаниях диссипативной системы методом главных координат. 7 - В точке A осуществляется силовое возбуждение системы. Найти амплитуду нормальной силы, действующей в сечении B-B - Составить уравнения движения в обратной форме - Найдите "опасные" частоты вынуждающей силы. Укажите соответствующие им формы колебаний. - Нарисуйте примерный вид зависимости амплитуды резонансных колебаний от положения (координаты z) силы P(t), если P=ql, =p1. - Диаграмма Найквиста. Что в ней изменится, если декремент колебаний системы уменьшить вдвое? - Что такое передаточная функция ij ( ) системы с n степенями свободы? - Как изменятся максимальные напряжения в балке, если момент M(t) перенести из точки А в точку В? Ответ обосновать. P(t)=Pcos t, M(t)=PLcos t. = p 1 - Найти амплитуду силы, регистрируемой тензодатчиком D в пружине. Возбуждение в точке A кинематическое. - Составить уравнения движения в обратной форме экспериментальная механика - - - - На каком общем физическом эффекте основана работа тензорезисторных и потенциометрических преобразователей? В какой электрический параметр преобразуется измеряемая величина в контактных датчиках? Какие из перечисленных типов преобразователей относятся к параметрическим? Задана АЧХ датчика. Укажите диапазон частот в котором преобразователь работает как виброметр. Собственная частота датчика инерционного типа 3,0 кГц. В каком диапазоне частот этот датчик может быть использован как акселерометр? Упругий элемент – консольная балка, на поверхности балки установлено четыре тензорезистора. Выберите схему включения тензорезисторов, которая обеспечивает максимальную чувствительность измерений. Упругий элемент – стержень, нагружен крутящим моментом и продольной силой. На поверхности стержня установлено четыре тензорезистора. Выберите схему включения тензорезисторов, которая обеспечивает измерение деформации от действия продольной силы. Упругий элемент – стержень, нагруженный крутящим моментом, на поверхности стержня установлено два тензорезистора. Определите деформацию упругого элемента если известно:напряжение в измерительной диагонале мостовой схемы Uизм=2,5 мВ; напряжение в питающей диагонале моста Uпит.=4 В; коэффициент тензочувствительности тензорезисторов Sт=2. Какой тип тензорезисторного преобразователя обладает максимальным коэффициентом тензочувствительности? От каких основных параметров зависит чувствительность индуктивного преобразователя? В какой электрический параметр преобразуется измеряемая величина в потенциометрах? В какой электромагнитный параметр преобразуетсяизмеряемая величина в индуктивных датчиках? Какие из перечисленных типов преобразователей относятся к генераторным? Задана АЧХ датчика. Укажите диапазон частот в котором преобразователь работает как акселерометр. Собственная частота датчика инерционного типа 3,0 кГц. В каком диапазоне частот этот датчик может быть использован как виброметр? Упругий элемент – стержень, нагруженный продольной силой, на поверхности стержня установлено четыре тензорезистора. Выберите схему включения тензорезисторов, которая обеспечивает максимальную чувствительность измерений. 8 - - - - - - - Упругий элемент – консольная балка, на поверхности балки установлено два тензорезистора. Выберите схему включения тензорезисторов, которая обеспечивает максимальную чувствительность измерений. Упругий элемент – стержень, нагруженный крутящим моментом, на поверхности стержня установлено два тензорезистора. Определите напряжение в измерительной диагонале мостовой схемы Uизм если известно: сопротивление тензорезистора Rт/р=400 Ом; ток в питающей диагонале моста Iпит.=20 мА; коэффициент тензочувствительности тензорезисторов Sт=2; деформация упругого элемента равна =5*10-4 е.о.д. В чем основное отличие конструкции индуктивного и трансформаторного преобразователя? Какой пьезоэлектрический материал обладает максимальной чувствительностью к внешнему воздействию? Какие из перечислен- ных далее типов преобразователей имеют релейную статическую характеристику? В какой электро- магнитный параметр преобразуетсяизмеряемая величина в трансформаторных датчиках? Какие из перечисленных типов преобразователей относятся к параметрическим? Задана АЧХ датчика. Укажите диапазон частот в котором преобразователь работает как акселерометр. Собственная частота датчика инерционного типа 0,1 Гц. В каком диапазоне частот этот датчик может быть использован как сейсмический? Упругий элемент – стержень, нагруженный крутящим моментом, на поверхности стержня установлено четыре тензорезистора. Выберите схему включения тензорезисторов, которая обеспечивает максимальную чувствительность измерений. В какой электрический параметр преобразуетсяизмеряемая величина в тензорезисторах? Какие из перечисленных типов преобразователей относятся к генераторным? Задана АЧХ датчика. Укажите диапазон частот в котором преобразователь работает как виброметр. Собственная частота датчика инерционного типа 300 Гц. В каком диапазоне частот этот датчик может быть использован как квазистатический преобразователь? Упругий элемент – консольная балка, на поверхности балки установлено четыре тензорезистора. Выберите схему включения тензорезисторов, которая обеспечивает максимальную чувствительность измерений. От каких основных параметров зависит чувствительность электростатического преобразователя? Упругий элемент – стержень, нагруженный крутящим моментом, на поверхности стержня установлено четыре тензорезистора. Определите напряжение в измерительной диагонале мостовой схемы Uизм если известно: сопротивление тензорезистора Rт/р=200 Ом; ток в питающей диагонале моста Iпит.=5 мА; коэффициент тензочувствительности тензорезисторов Sт=2; деформация упругого элемента равна =2*10-4 е.о.д. Упругий элемент – стержень, нагружен изгибающим моментом и продольной силой. На поверхности стержня установлено два тензорезистора. Выберите схему включения тензорезисторов, которая обеспечивает измерение деформации от действия изгибающего момента. Из какого материала наиболее часто изготавливаются чувствительные элементы тензорезисторов? Какие типы фотоэлектрических преобразователей работают на основе внешнего фотоэффекта? В какой электромагнитный параметр преобразуетсяизмеряемая величина в магнитоупругихдатчиках? Какие из перечисленных типов преобразователей относятся к параметрическим? Задана АЧХ датчика. Укажите диапазон частот в котором преобразователь работает как датчик для измерения ускорения. Собственная частота датчика инерционного типа 300 Гц. В каком диапазоне частот этот 9 - - - - - - - - - датчик может быть использован как баллистический? Упругий элемент – стержень, нагруженный продольной силой, на поверхности стержня установлено четыре тензорезистора. Выберите схему включения тензорезисторов, которая обеспечивает максимальную чувствительность измерений. Что такое световая усталость фотоэлектрических преобразователей? Упругий элемент – стержень, нагруженный крутящим моментом, на поверхности стержня установлено четыре тензорезистора. Определите напряжение в измерительной диагонале мостовой схемы Uизм если известно: напряжение в питающей диагонале моста Uпит.=1 В; коэффициент тензочувствительности тензорезисторов Sт=2; деформация упругого элемента равна =1*10-4е.о.д. Упругий элемент – стержень, нагружен изгибающим моментом и продольной силой. На поверхности стержня установлено два тензорезистора. Выберите схему включения тензорезисторов, которая обеспечивает измерение деформации от действия продольной силы. У какого электромагнитного преобразователя отсутствуют подвижные элементы? В каком случае при исследовании напряженно-деформированного состояния конструкции необходимо использовать трехкомпонентную розетку тензорезисторов? В какой электрический параметр преобразуетсяизмеряемая величина в пьезоэлектрических датчиках? Какие из перечисленных типов преобразователей относятся к параметрическим? Задана АЧХ датчика. Укажите диапазон частот в котором преобразователь работает как виброперемещения. Собственная частота датчика инерционного типа 10 кГц. В каком диапазоне частот этот датчик может быть использован как датчик для измерения ускорения? Упругий элемент – стержень, нагруженный крутящим моментом, на поверхности стержня установлено четыре тензорезистора. Выберите схему включения тензорезисторов, которая обеспечивает максимальную чувствительность измерений. Упругий элемент – стержень, нагруженный продольной силой, на поверхности стержня установлено два тензорезистора. Выберите схему включения тензорезисторов, которая обеспечивает максимальную чувствительность измерений. Упругий элемент – консольная балка, на поверхности балки установлено четыре тензорезистора, включенные в схему полного моста. Определите деформацию упругого элемента если известно:напряжение в измерительной диагонале мостовой схемы Uизм=0,5 мВ; напряжение в питающей диагонале моста Uпит.=2,0 B; коэффициент тензочувствительности тензорезисторов Sт=2. По какой причине пьезоэлектрические преобразователи редко используютсядля регистрации статическихпараметров. Какой из перечисленных упругих элементов с наклеенными тензорезисторами лучше использовать для регистрации малых по величине нагрузок с максимально возможной точностью. Какое свойство мостовой схемы используется в методе схемной термокомпенсации? В какой электрический параметр преобразуетсяизмеряемая величина в электростатических датчиках? Какие из перечисленных типов преобразователей относятся к генераторным? Задана АЧХ датчика. Укажите диапазон частот в котором преобразователь работает как баллистический. Собственная частота датчика инерционного типа 10 Гц. В каком диапазоне частот этот датчик может быть использован как акселерометр? Упругий элемент – стержень, нагруженный крутящим моментом, на поверхности стержня установлено два тензорезистора. Выберите схему включения тензорезисторов, которая обеспечивает максимальную чувствительность измерений. Упругий элемент – стержень, нагружен изгибающим моментом и продольной силой. На поверхности стержня установлено два тензорезистора. Выберите схему включения тензорезисторов, которая обеспечивает измерение деформации от действия продольной 10 - - силы. Упругий элемент – консольный стержень, на поверхности стержня установлено четыре тензорезистора, включенные в схему полного моста.Определите напряжение в измерительной диагонале мостовой схемы Uизм если известно: сопротивление тензорезистора Rт/р=100 Ом; ток в питающей диагонале моста Iпит.=5 мА; коэффициент тензочувствительности тензорезисторов Sт=2; деформация упругого элемента равна =3*10-4 е.о.д. материал упругого элемента – сталь, модуль упругости Е=2*105 МПа; коэффициент Пуассона =0,3 . Необходимо измерить скорость изменения исследуемого процесса. Какой тип преобразователя Вы выберете? От каких основных параметров зависит чувствительность тензорезисторного преобразователя проводникового типа? Какие типы фотоэлектрических преобразователей работают на основе внутреннего фотоэффекта? В какой электрический параметр преобразуетсяизмеряемая величина в фотоэлектрических датчиках? Какие из перечисленных типов преобразователей относятся к параметрическим? Задана АЧХ датчика. Укажите диапазон частот в котором преобразователь работает как квазистатический. Собственная частота датчика инерционного типа 10 Гц. В каком диапазоне частот этот датчик может быть использован как датчик виброперемещений? Упругий элемент – стержень, нагруженный продольной силой, на поверхности стержня установлено два тензорезистора. Выберите схему включения тензорезисторов, которая обеспечивает максимальную чувствительность измерений. основы расчетов на прочность в инженерной практике динамика машин - Покажите взаимное расположение оси подшипников, оси вала и центра масс диска при различных частотах вращения ротора в случае наличия сил трения. - Нарисуйте резонансную кривую нелинейной системы с заданной характеристикой восстанавливающей силы .. - - . 2 x + (x - 1) x + p x = 0. Это система с мягким или жестким самовозбуждением? Изобразите ее фазовый портрет. Дайте определение устойчивости движения по А. М. Ляпунову.5. Задано кинематическое возбуждение консольного стержня. Найдите частоту возбуждения, при которой наиболее вероятна потеря динамической устойчивости Приведите две теоремы А.М. Ляпунова об устойчивости и неустойчивости движения Изобразите схему балансировочного станка рамного типа и опишите порядок балансировки. Перечислите и дайте определение видам прецессии ротора. .. - x +(dx-b)x+rx=0. Как влияют параметры b и d в этом уравнении на величину предельного цикла соответствующей автоколебательной системы? Что такое критическая частота второго порядка? Когда она проявляется? Турбогенератор с центробежным регулятором. Уравнения движения Изобразите примерный вид скелетной кривой нелинейной системы с заданной характеристикой восстанавливающей силы. Какими мерами можно повысить устойчивость крыла против дивергенции? Запишите уравнения взаимодействия системы «хищник-жертва». Изобразите фазовый портрет и дайте ему пояснения Что называют фазовой траекторией и фазовым портретом системы? Свойство фазовых траекторий? Почему субгармонические колебания невозможны с малыми амплитудами? Почему они невозможны с большими амплитудами? 11 - Дайте определение самоцентрированию диска. Когда его наблюдают? - Карта корней характеристического уравнения и соответствующий характер движения системы. - Изобразите фазовые портреты систем с мягким и жестким самовозбуждением. - Назовите основные причины неустойчивости вращающегося вала. - Ротор с эксцентрично посаженным диском разгоняется до частоты =2р1. Нарисуйте график (), который показывает тензодатчик Д1 - Как влияет внешнее и внутреннее вязкое трение на устойчивость вращающегося ротора? - Критерий устойчивости Рауса-Гурвица - Дана скелетная кривая нелинейной системы. Воспроизведите характеристику восстанавливающей силы этой системы. - Задано кинематическое возбуждение консольного стержня. Какой параметр системы модулируется? Укажите возможные формы потери динамической устойчивости. - Назовите отличие параметрических колебаний от вынужденных. - В чем состоит и как достигается статическое и динамическое уравновешивание вращающегося звена? - Что такое критический случай в теории устойчивости по А.М. Ляпунову? - Самоцентрирование диска. Когда оно происходит.? - Что такое синхронизация? Назовите примеры в природе и в технике. - Флаттер и дивергенция простейшей модели крыла. Модель, уравнения движения - Задана АЧХ следующей нелинейной системы. На частоте =1 амплитуда колебаний A=A1 Медленно (квазистатически) уменьшаем амплитуду вынуждающей силы. Нарисуйте график изменения амплитуды колебаний системы А(Р0) - За счет какого параметра можно увеличить размеры предельного цикла системы, описываемой уравнением… - Как влияет анизотропия ротора на его критические состояния? - Какое число N корректирующих плоскостей требуется для вращающегося ротора? - Изобразите и поясните диаграмму Айнса-Стретта. - Один стержень - невесомый с массой на конце. Второй -континуальный. Декременты в них равны. В каком из стержней при кинематическом возбуждении легче добиться параметрического резонанса? Почему? - Как влияет внешнее и внутреннее вязкое трение на устойчивость вращающегося ротора? - Какой параметр автоколебательной системы определяет скорость ее выхода на стационарный режим? - Задана АЧХ нелинейной системы. На частоте =1 амплитуда колебаний A=A2 Медленно (квазиста-тически) увеличиваем амплитуду вынуждающей силы. Нарисуйте график изменения амплитуды колебаний системы А2(Р) статистическая механика и теория надежности - Значения предела выносливости распределены по нормальному закону в параметрами m-1 = 32 кГ/мм2 , D-1 = 10(кГ/мм2)2. Построить графики функций распределения и плотности распределения. Определить: 1. вероятность превышения пределом выносливости значения -1 = 38 кГ/мм2. 2. значение дисперсии при которой вероятность превышения значения -1 = 38кГ/мм2 снизится в 3 раза. - Характеристика прочности детали в задана нормальным законом с параметрами: - mb = 5*102 Мпа, Db = 1.6*105 (МПа)2. - Требуется вычислить вероятность разрушения детали от однократных перегрузок, если извесно, что процесс изменения напряжений представляет собой стационарную случайную функцию K() = Ae-\\ (A = 106(Мпа)2, = 0.15 1/сек) . - Разъясните понятия о широко- и узкополосных процессах, укажите способ их классификации с помощью коэффициента сложности структуры. 12 - - - - - - - - - - Вычислить вероятность появления положительных максимумов процесса нагружения, превышающих значение Р = 5*103 Н, если КР() = A e-, mP = 0, = 0.4 1/сек, A = 2*103 H2 В сечениях круглого вала циклически действует крутящий момент, максимумы которого произвольно изменяются в пределах Т = 2 0.8 кНм. Диаметр вала имеет числовые характеристики рассеяния : m = 70 мм, = 2мм. Оценить коэффициент вариации максимальных касательных напряжений. Сформулируйте постановку задачи определения вероятности разрушения от однократных перегрузок, назовите характеристики, необходимые для расчета по методу Ржаницина. На одномассовую линейную систему ( m, c, ) действует внешняя нагрузка Р() в виде стационарного случайного процесса с корреляционной функцией : K P() = DP e- | |. Требуется получить выражение для дисперсии скорости перемещения массы. Определить вероятность разрушения детали от действия однократных перегрузок, если известно, что процесс изменения напряжений описывается функцией спектральной плотности: … (D = 104 (МПа)2; = 0.2 1/c ), а характеристика прочности задана нормальным законом с mb = 400 МПа, b = 600 МПа. В чем состоит суть метода линеаризации по критерию минимума среднеквадратической ошибки в задачах о случайных колебаниях нелинейных систем? Виброперемещение станины станка описывается стационарным случайным процессом с корреляционной функцией KX() = DX e - cos. Требуется определить дисперсию ускорений подвижной массы инерционного преобразователя (m,c, ), установленного на станине станка. Высотное сооружение испытывает действие ветровой нагрузки. положение равнодействующей ветровой нагрузки относительно основания распределено по закону Рэлея с параметром = 20м. Определить математическое ожидание и дисперсию момента ветровой нагрузки относительно основания сооружения. Принять Р = 50 кН. Укажите основные исходные положения и порядок получения закона распределения амплитуд по методу максимумов. Корреляционная функция процесса изменения температуры имеет вид: Kt() = Dt exp(- | | ) , а математическое ожидание равно mt . Требуется получить выражение математического ожидания продолжительности интервалов между выбросами температуры за уровень t*. Опишите процедуру определения функции вероятности безотказной работы по критерию усталостной долговечности методом функций случайных аргументов. Укажите зависимость формы закона распределения максимумов стационарного случайного процесса от сложности его структуры. Определить эффективную частоту случайных колебаний, имеющих следующие характеристики: mX = 0.03м; KX () = A exp(- ), = 0.4 (1/сек), A = 0.002 м2. Значения случайных нагрузок распределены по закону Релея с параметром = 1/2000 кГ. Определить 1. Значения математического ожидания и дисперсии нагрузок. 2. Вероятность превышения предельного значения Рмах = 4000 кГ. 3. Значения параметра распределения, при котором вероятность превышения предельного значения уменьшится в 5 раз. Укажите основные исходные положения и порядок получения закона распределения амплитуд по методу размахов с учетом среднего значения цикла. Значения импульсивной случайной нагрузки распределены по закону Релея с параметром =20кН. До каких значений необходимо снизить матаматическое ожидание и дисперсию нагрузки, чтобы уменьшить в два раза вероятность превышения допускаемого значения [P] = 40кН? 13 - Метод моментных функций в задачах линейного преобразования случайных процессов. - Эргодическое свойство стационарных случайных процессов. - Высота заготовок Н произвольно меняется в пределах 1 0.5м, а их вес Q=1000 Н. Вычислить коэффициент вариации динамических нагрузок на платформу, если известно, что её жесткость С = 104 Н/м. - Среднее значение временного сопротивления материала равно 600 МПа равна 0.3 . Во сколько раз необходимо изменить дисперсию нормального распределения временного сопротивления, чтобы снизить этот показатель в тир раза? - Укажите основные исходные положения и порядок получения полной вероятностной диаграммы выносливости материалов. - Сосуд испытывает действие внутреннего давления ( р ) и температуры ( t 0), которые циклически и синфазно изменяются во времени. Распределение амплитуд давления подчинено нормальному закону с параметрами : mP = 150 атм, P = 20 атм, а распределение амплитуд температуры - закону равной плотности с параметрами =200 0C, = 750 0C. Определить вероятность появления условий работы, при которых р180 атм, t05000C. Параметры р и t можно считать независимыми. - Вычислить коэффициент сложности структуры процесса изменения давления в гидросистеме, если KP() = Ae- cos() , mP = 0, = 0.2 (1/сек), = 0.1 (1/сек), А = 100 атм2. - В чем состоит суть метода линеаризации по критерию равенства моментных характеристик в задачах о случайных колебаниях нелинейных систем? - Ветровая нагрузка на высотное сооружение описывается корреляционной функцией KP () = Aexp(-) cos (U), mP = 100 kH, ( = 0.2 1/сек, = 0.8 1/сек, А = 5*103 Н2). Определить среднее число превышений уровня нагрузки, равного 104Н. - Функция спектральной плотности, ее основные свойства и связь с корреляционной функцией стационарного случайного процесса. - Понятие о Марковских процессах, их свойства и классификация. - На одномассовую линейную систему действует внешняя нагрузка Р( t ) в виде стационарного случайного процесса с корреляционной функцией K P() = DP e-||. Требуется получить выражение для дисперсии скорости перемещения массы. - Получить выражение для математического ожидания и дисперсии максимумов случайного процесса, выражение спектральной плотности которого имеет вид: а математическое ожидание равно mx. - Укажите основные исходные положения и порядок получения полной вероятностной диаграммы выносливости материалов. 2.3. Порядок проведения государственного экзамена Полный состав комиссии ГЭК, включая председателя, членов комиссии, секретаря, утверждается приказом ректора в соответствии с Положением об итоговой государственной аттестации выпускников бакалавриата физического факультета Южно-Уральского государственного университета по направлению «Прикладная механика». В период подготовки к экзамену после выдачи перечня тем и экзаменационных вопросов проводятся консультации и обзорные лекции. К началу государственного экзамена для Государственной экзаменационной комиссии по направлению 151600.62 «Прикладная механика» кафедрой и деканатом представляются следующие документы и материалы: – требования федерального государственного образовательного стандарта 14 – – – – – – высшего профессионального образования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников; программа государственного экзамена; распоряжение декана о допуске студентов к итоговой государственной аттестации; ведомости на госэкзамен; зачетные книжки студентов; экзаменационные темы и вопросы к ним; наглядные пособия, материалы справочного характера, нормативные документы и другие материалы, и технические средства, разрешенные к использованию на экзамене. Форма проведения экзамена – письменная по билетам, которые выдаются случайным образом. Каждый билет содержит вопросы по пяти блокам п.2.2: 1. «Сопротивление материалов»; 2. «Строительная механика машин»; 3. «Аналитическая динамика и теория колебаний»; 4. «Экспериментальная механика» или «Основы расчетов на прочность в инженерной практике» (раздел в билете выбирается студентом); 5. «Динамика машин» или «Статистическая механика и теория надежности» (раздел в билете выбирается студентом); На подготовку к ответу отводится не более 4 академических часов. После ответа студента члены ГЭК могут задавать ему дополнительные вопросы по разделам курса, перечисленным в п.2.2. Ответы на дополнительные вопросы должны даваться студентом сразу, без дополнительного времени на подготовку. Все вопросы, заданные членами ГЭК, протоколируются. Заседание Государственной экзаменационной комиссии протоколируется. В протоколе фиксируются заданные вопросы, результаты экзамена и особое мнение членов ГЭК, если оно имеется. Протоколы подписываются председателем государственной экзаменационной комиссии, членами комиссии и секретарем. Результаты экзамена объявляются студентам в тот же день. Апелляции студентов по результатам госэкзамена, поданные в день объявления оценок, рассматриваются апелляционной комиссией, создаваемой и утверждаемой одновременно с созданием ГЭК. 2.4. Учебно-методическое и информационное обеспечение государственного экзамена Печатная учебно-методическая документация а) основная литература Сопротивление материалов : [учебник] / В. И. Феодосьев. - Изд. 15-е, испр. - Москва : Изд-во МГТУ, 2010. - 590 с. С. Н. Кривошапко Сопротивление материалов: лекции, семинары, расчетно-графические работы : Базовый курс. Учебник для бакалавров инженер.-техн. направлений и 15 специальностей - М. Юрайт 2013 - 413 с. Лещенко А. П. Фундаментальная строительная механика упругих систем. Теория, практика, примеры – М. : Издательство ЛКИ – 2008 – 976 с. В. А. Светлицкий Строительная механика машин. Механика стержней. - М. Физматлит 2009 - 408 с. ил. А. Е. Саргсян Строительная механика. Механика инженерных конструкций : учеб. для вузов по техн. специальностям - М. : Высшая школа , 2008 В. И. Коробко, А. В. КоробкоСтроительная механика пластинок : Техническая теория. Учеб. пособие для техн. вузов - М. Спектр 2010 - 409 с. В. И. Погорелов Строительная механика тонкостенных конcтрукций - СПб. БХВ-Петербург 2007 - 518 с. Раннев Г.Г. Методы и средства измерений. М.: Академия, 2010г. – 330с. Бидерман, В. Л. Теория механических колебаний : учебник для вузов / В. Л. Бидерман. – Ижевск : НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2009. – 414 с. М. М. Ильин, К.С. Колесников, Ю.С. Саратов. Теория колебаний: Учеб. для вузов. – М.: Издво МГТУ им Н.Э. Баумана, 2010. – 272с. Тимошенко, С. П. Колебания в инженерном деле / С. П. Тимошенко. – М. : Комкнига, 2007. – 440 с. Гантмахер, Ф.Р. Лекции по аналитической механике Учебное пособие для вузов / Под ред. Е. С. Пятницкого. — 3-е изд. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 264 с. - ISBN 5-9221-0067-Х. Статистическая механика/ ред. Н. М. Плакида, А. Д. Суханов Н. Н. Боголюбов - М. Наука 2006 - 519 с. б) дополнительная литература: Прикладная механика : Академический курс. Учебник для академического бакалавриата [Текст] : учебник для вузов по направлениям и специальностям в обл. техники и технологии / В. В. Джамай и др.; под ред. В. В. Джамая ; Моск. авиац. ин-т (Нац. исслед. ун-т) - М. : Юрайт , 2014 - 360 с. А.Г.Костюк Динамика и прочность турбомашин – М.: Изд. дом МЭИ – 2007 – 476 с. Дж. Фрайдент Современные датчики. Справочник. М.: Техносфера, 2006 г. Р. Джексон Новейшие датчики. Справочник. М.: Техносфера, 2007 г. Пановко, Я. Г. Основы прикладной теории колебаний и удара / Я. Г. Пановко. – М. : Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. – 272 с. Алфутов, Н. А. Устойчивость движения и равновесия / Н. А. Алфутов, К. С. Колесников. – М. : Издательство МГТУ им. Баумана, 2008. – 252 с. Малкин, И. Г. Теория устойчивости движения / И. Г. Малкин. – М. : Едиториал УРСС, 2010 – 432 с. в) методические рекомендации по подготовке к государственному экзамену: Итоговая государственная аттестация по направлению подготовки 151600 «Прикладная механика» (профиль «Динамика и прочность машин»). Методические рекомендации – ЮУрГУ, кафедра ПМиДПМ – 2014 (в электронном виде) Электронная учебно-методическая документация Вид учебнометодической документа ции методи- Доступность Наименование (сеть Интернет / Ссылка на Наименование ресурса в локальная сеть; информационн разработки электронной авторизованный / ый ресурс форме свободный доступ) Итоговая государственная \\xeonserv\dpm Сайт кафедры Локальная сеть 16 ческие рекомендации аттестация по направлению подготовки 151600 «Прикладная механика» (профиль «Динамика и прочность машин»). Методические рекомендации \books\dpm ПМиДПМ кафедры, авторизованный доступ 2.5. Критерии оценивания ответа студента на государственном экзамене В критерии оценки ответа входят: – уровень освоения студентом материала, предусмотренного действующими учебными программами; – умение студента использовать теоретические знания при решении практических задач; По каждому блоку студенту выставляется оценка от 2 до 5 баллов; при выставлении оценки по каждому разделу учитывается устный ответ студента по билету, содержащему указанный раздел, и полнота ответов на дополнительные вопросы членов экзаменационной комиссии по этому же разделу; Оценка «отлично» выставляется, если студент набирает в сумме по 5 блокам от 23 до 25 баллов. Оценка «хорошо» выставляется, если студент набирает в сумме по 5 блокам от 18 до 22 баллов. Оценка «удовлетворительно» выставляется, если студент набирает в сумме по 5 блокам от 13 до 17 баллов. Оценка «неудовлетворительно» выставляется, если студент набирает в сумме по 5 блокам менее 13 баллов. 3. Выпускная квалификационная работа 3.1. Перечень компетенций, формируемых в ходе выполнения и защиты выпускной квалификационной работы Общекультурные компетенции (ОК): 1) владеть культурой мышления, иметь способности к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1); 2) уметь логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2); 3) быть готовым к сотрудничеству с коллегами и к работе в коллективе (ОК-3); 4) находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и быть готовым нести за них ответственность (ОК-4); 5) использовать нормативные правовые документы в своей профессиональной деятельности (ОК-5); 6) стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6); 7) уметь критически оценивать свои достоинства и недостатки, намечать пути и 17 средства развития достоинств и устранения недостатков (ОК-7); 8) осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8); 9) использовать основные положения и методы социальных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач, быть способным анализировать социально значимые проблемы (ОК-9); 10) использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического и компьютерного моделирования в теоретических и расчетноэкспериментальных исследованиях (ОК-10); 11) способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-11); 12) владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12); 13) владеть одним из иностранных языков на уровне чтения и понимания научнотехнической литературы, быть способным общаться в устной и письменной формах на иностранном языке (ОК-13); 14) владеть основными знаниями и методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОК-14); 15) уметь использовать фундаментальные законы природы, законы естественнонаучных дисциплин и механики в процессе профессиональной деятельности (ОК-15); 16) быть готовым к профессиональному росту, самостоятельно пополнять свои знания, совершенствовать умения и навыки, самостоятельно приобретать и применять новые знания, развивать компетенции (ОК-16); 17) уважительно и бережно относиться к историческому наследию и культурным традициям России, толерантно воспринимать социальные и культурные различия и особенности других стран (ОК-17); 18) использовать в личной жизни и профессиональной деятельности этические и правовые нормы, регулирующие межличностные отношения и отношение к обществу, окружающей среде, основные закономерности и нормы социального поведения, права и свободы человека и гражданина (ОК-18); 19) владеть основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОК-19); 20) владеть средствами самостоятельного, методически правильного использования методов физического воспитания и укрепления здоровья, быть готовым к достижению должного уровня физической подготовленности для обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности (ОК20); 21) владеть культурой безопасности, экологическим сознанием и рискориентированным мышлением, при котором вопросы безопасности и 18 сохранения окружающей среды рассматриваются в качестве важнейших приоритетов жизнедеятельности (ОК-21); 22) понимать проблемы устойчивого развития и рисков, связанных с деятельностью человека (ОК-22); 23) владеть приемами рационализации жизнедеятельности, ориентированными на снижение антропогенного воздействия на природную среду и обеспечение безопасности личности и общества (ОК-23). Профессиональные компетенции (ПК): 1) быть способным выявлять сущность научно-технических проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-1); 2) применять физико-математический аппарат, теоретические, расчетные и экспериментальные методы исследований, методы математического и компьютерного моделирования в процессе профессиональной деятельности (ПК-2); 3) 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 и конструкциям (ПК-3); 4) быть готовым выполнять расчетно-экспериментальные работы в области прикладной механики с использованием современных вычислительных методов, высокопроизводительных вычислительных систем и наукоемких компьютерных технологий, широко распространенных в промышленности систем мирового уровня, и экспериментального оборудования для проведения механических испытаний (ПК-4); 5) составлять описания выполненных расчетно-экспериментальных работ и разрабатываемых проектов, обрабатывать и анализировать полученные результаты, готовить данные для составления отчетов и презентаций, написания докладов, статей и другой научно-технической документации (ПК5); 6) применять программные средства компьютерной графики и визуализации результатов научно-исследовательской деятельности, оформлять отчеты и презентации, готовить рефераты, доклады и статьи с помощью современных офисных информационных технологий, текстовых и графических редакторов, средств печати (ПК-6); 7) проектировать детали и узлы с использованием программных систем компьютерного проектирования на основе эффективного сочетания передовых технологий и выполнения многовариантных расчетов (ПК-7); 8) 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); 9) участвовать в работах по технико-экономическим обоснованиям проектируемых машин и конструкций, по составлению отдельных видов 19 технической документации на проекты, их элементы и сборочные единицы (ПК-9); 10) выполнять расчетно-экспериментальные работы по многовариантному анализу характеристик конкретных механических объектов с целью оптимизации технологических процессов (ПК-10); 11) участвовать во внедрении технологических процессов наукоемкого производства, контроля качества материалов, процессов повышения надежности и износостойкости элементов и узлов машин и установок, механических систем различного назначения (ПК-11); 12) участвовать во внедрении и сопровождении результатов научно-технических и проектно-конструкторских разработок в реальный сектор экономики (ПК-12); 13) участвовать в организации работы, направленной на формирование творческого характера деятельности небольших коллективов, работающих в области прикладной механики (ПК-13); 14) участвовать в работах по поиску оптимальных решений при создании отдельных видов продукции с учетом требований динамики и прочности, долговечности, безопасности жизнедеятельности, качества, стоимости, сроков исполнения и конкурентоспособности (ПК-14); 15) разрабатывать планы на отдельные виды работ и контролировать их выполнение (ПК-15); 16) владеть культурой профессиональной безопасности, уметь идентифицировать опасности и оценивать риски в сфере своей профессиональной деятельности (ПК-16); 17) быть готовым применять профессиональные знания для минимизации негативных экологических последствий, обеспечения безопасности и улучшения условий труда в сфере своей профессиональной деятельности (ПК17). 3.2. Перечень компетенций, освоение которых проверяется при защите выпускной квалификационной работы Общекультурные компетенции (ОК): 1) владеть культурой мышления, иметь способности к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1); 2) уметь логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2); 3) быть готовым к сотрудничеству с коллегами и к работе в коллективе (ОК-3); 4) находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и быть готовым нести за них ответственность (ОК-4); 5) использовать нормативные правовые документы в своей профессиональной деятельности (ОК-5); 6) стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6); 7) уметь критически оценивать свои достоинства и недостатки, намечать пути и 20 средства развития достоинств и устранения недостатков (ОК-7); 8) осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8); 9) использовать основные положения и методы социальных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач, быть способным анализировать социально значимые проблемы (ОК-9); 10) использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического и компьютерного моделирования в теоретических и расчетноэкспериментальных исследованиях (ОК-10); 11) способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-11); 12) владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12); 13) владеть одним из иностранных языков на уровне чтения и понимания научнотехнической литературы, быть способным общаться в устной и письменной формах на иностранном языке (ОК-13); 14) владеть основными знаниями и методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОК-14); 15) уметь использовать фундаментальные законы природы, законы естественнонаучных дисциплин и механики в процессе профессиональной деятельности (ОК-15); 16) быть готовым к профессиональному росту, самостоятельно пополнять свои знания, совершенствовать умения и навыки, самостоятельно приобретать и применять новые знания, развивать компетенции (ОК-16); 17) уважительно и бережно относиться к историческому наследию и культурным традициям России, толерантно воспринимать социальные и культурные различия и особенности других стран (ОК-17); 18) использовать в личной жизни и профессиональной деятельности этические и правовые нормы, регулирующие межличностные отношения и отношение к обществу, окружающей среде, основные закономерности и нормы социального поведения, права и свободы человека и гражданина (ОК-18); 19) владеть основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОК-19); 20) владеть средствами самостоятельного, методически правильного использования методов физического воспитания и укрепления здоровья, быть готовым к достижению должного уровня физической подготовленности для обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности (ОК20); 21) владеть культурой безопасности, экологическим сознанием и риск21 ориентированным мышлением, при котором вопросы безопасности и сохранения окружающей среды рассматриваются в качестве важнейших приоритетов жизнедеятельности (ОК-21); 22) понимать проблемы устойчивого развития и рисков, связанных с деятельностью человека (ОК-22); 23) владеть приемами рационализации жизнедеятельности, ориентированными на снижение антропогенного воздействия на природную среду и обеспечение безопасности личности и общества (ОК-23). Профессиональные компетенции (ПК): 1) быть способным выявлять сущность научно-технических проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-1); 2) применять физико-математический аппарат, теоретические, расчетные и экспериментальные методы исследований, методы математического и компьютерного моделирования в процессе профессиональной деятельности (ПК-2); 3) 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); 4) быть готовым выполнять расчетно-экспериментальные работы в области прикладной механики с использованием современных вычислительных методов, высокопроизводительных вычислительных систем и наукоемких компьютерных технологий, широко распространенных в промышленности систем мирового уровня, и экспериментального оборудования для проведения механических испытаний (ПК-4); 5) составлять описания выполненных расчетно-экспериментальных работ и разрабатываемых проектов, обрабатывать и анализировать полученные результаты, готовить данные для составления отчетов и презентаций, написания докладов, статей и другой научно-технической документации (ПК5); 6) применять программные средства компьютерной графики и визуализации результатов научно-исследовательской деятельности, оформлять отчеты и презентации, готовить рефераты, доклады и статьи с помощью современных офисных информационных технологий, текстовых и графических редакторов, средств печати (ПК-6); 7) проектировать детали и узлы с использованием программных систем компьютерного проектирования на основе эффективного сочетания передовых технологий и выполнения многовариантных расчетов (ПК-7); 8) 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); 9) участвовать в работах по технико-экономическим обоснованиям 22 проектируемых машин и конструкций, по составлению отдельных видов технической документации на проекты, их элементы и сборочные единицы (ПК-9); 10) выполнять расчетно-экспериментальные работы по многовариантному анализу характеристик конкретных механических объектов с целью оптимизации технологических процессов (ПК-10); 11) участвовать во внедрении технологических процессов наукоемкого производства, контроля качества материалов, процессов повышения надежности и износостойкости элементов и узлов машин и установок, механических систем различного назначения (ПК-11); 12) участвовать во внедрении и сопровождении результатов научно-технических и проектно-конструкторских разработок в реальный сектор экономики (ПК-12); 13) участвовать в организации работы, направленной на формирование творческого характера деятельности небольших коллективов, работающих в области прикладной механики (ПК-13); 14) участвовать в работах по поиску оптимальных решений при создании отдельных видов продукции с учетом требований динамики и прочности, долговечности, безопасности жизнедеятельности, качества, стоимости, сроков исполнения и конкурентоспособности (ПК-14); 15) разрабатывать планы на отдельные виды работ и контролировать их выполнение (ПК-15); 16) владеть культурой профессиональной безопасности, уметь идентифицировать опасности и оценивать риски в сфере своей профессиональной деятельности (ПК-16); 17) быть готовым применять профессиональные знания для минимизации негативных экологических последствий, обеспечения безопасности и улучшения условий труда в сфере своей профессиональной деятельности (ПК17). 3.3. Вид выпускной квалификационной работы Выпускная квалификационная работа (ВКР) бакалавра (бакалаврская работа). 3.4. Требования к содержанию, объему и структуре выпускной квалификационной работы Выпускная квалификационная работа бакалавра по направлению 151600.62 «Прикладная механика» (профиль «Динамика и прочность машин») должна содержать описание полученных лично выпускником результатов в регламентируемых ФГОС видах профессиональной деятельности. Работа должна быть оформлена в виде пояснительной записки и комплекта графических материалов для представления работы в виде доклада. Работа может также включать (опционально) конструкторскую часть: чертежи разработанных в ходе выполнения работы узлов, приспособлений и т.п. Пояснительная записка должна включать: введение, содержащее обоснование актуальности работы, анализ современных 23 публикаций, относящихся к тематике работы, и формулировку задачи работы; основную часть, содержащую изложение выполненных расчетных и экспериментальных работ; заключение и выводы по проделанной работе с анализом степени достоверности, новизны и практической ценности полученных результатов; список литературы. Объем записки не нормируется – он должен быть достаточным для ясного изложения полученных результатов. Объем контролируется руководителем ВКР и оценивается ГАК. Записка должна быть оформлена в соответствии с требованиями ЕСКД. 3.5. Примерная тематика и порядок утверждения тем выпускных квалификационных работ Темы ВКР студентов и задания на разработку тем утверждаются на заседании кафедры не позднее 1-й недели восьмого семестра. Перечень тем ВКР обновляется каждый год и определяется главным образом запросами предприятий. Примеры тем выполненных ранее работ: «Разработка способа уменьшения овальности гибов труб большого диаметра»; «Исследование эксплуатационной нагруженности несущих систем промышленных тракторов»; «Совершенствование элементов конструкции дельталета»; «Анализ динамики посадки дельталета»; «Демпфирование колебаний с использованием композиционного материала БЕЛАСТ»; «Разработка методики и расчет ресурса элементов погрузочного оборудования фронтального погрузчика В125»; «Моделирование процесса разделения ступеней баллистической ракеты»; «Разработка методики численного анализа кинетики развития трещины малоцикловой усталости при повышенной температуре»; «Разработка метода конечных элементов для расчета неупругого деформирования конструкций с учетом геометрической нелинейности»; «Подбор оптимальных проектных параметров подрессоренных систем автотранспортного средства»; «Динамика и прочность цистерны»; «Сравнительный анализ прочности ниппельного и безниппельного соединения электродов»; «Кинетика накопления деформаций и повреждений при циклическом контакте качения»; «Исследование динамики деформирования грудной клетки человека при импульсном воздействии». 3.6. Методические рекомендации по выполнению выпускной квалификационной работы Итоговая государственная аттестация по направлению подготовки 151600 24 «Прикладная механика» (профиль «Динамика и прочность машин»). Методические рекомендации – ЮУрГУ, кафедра ПМиДПМ – 2014 (в электронном виде) 3.7. Порядок представления выпускной квалификационной работы в государственную аттестационную комиссию К защите выпускных квалификационных работ допускаются студенты, успешно прошедшие все предшествующие аттестационные испытания, предусмотренные учебным планом. Для студентов, не проходивших государственных аттестационных испытаний по уважительной причине (по медицинским показаниям или в других исключительных случаях, документально подтвержденных), предоставляется возможность пройти итоговые аттестационные испытания без отчисления из вуза. Дополнительные заседания государственных аттестационных комиссий организуются не позднее четырех месяцев после подачи заявления лицом, не проходившим итоговых аттестационных испытаний по уважительной причине. До представления в государственную аттестационную комиссию работа должна быть обсуждена комиссией из специалистов выпускающей кафедры, тематика работы которых близка к тематике рассматриваемой ВКР. Комиссии предоставляются все документы, необходимые для защиты: пояснительная записка в печатном виде с приложением необходимых графических материалов; иллюстративный материал для доклада; отзыв руководителя работы с указанием ученой степени, места работы, должности руководителя и оценкой работы выпускника; рецензия на работу специалиста, не являющегося сотрудником выпускающей кафедры, с указанием ученой степени, места работы, должности рецензента и оценкой работы выпускника. Состав комиссии утверждается распоряжением заведующего кафедрой. Заседание комиссии проводится не менее чем за 1 неделю до защиты работы перед ГАК. Результаты защиты оформляются протоколом с решением о возможности допуска студента к защите перед ГАК. Окончательное решение о допуске работы к защите перед государственной аттестационной комиссией принимает заведующий кафедрой не менее чем за 3 дня до защиты перед ГАК, это решение приводится на титульном листе ВКР. 3.8. Порядок защиты выпускной квалификационной работы Защиты проводятся в установленные сроки при наличии кворума – в присутствии не менее 2/3 состава ГАК, утвержденного приказом ректора. Очередность защит определяется ГАК по согласованию с руководителями ВКР. Порядок защиты: o Председатель ГАК предоставляет слово секретарю комиссии для сообщения о наличии всех необходимых документов и оценках студента за время обучения. 25 o Доклад защищающегося. На доклад отводится 10-12 минут. o Вопросы по докладу. Защиты ВКР являются открытыми, задавать вопросы защищаемуся может любой из присутствующих. o Выступление руководителя и рецензента (рецензент может отсутствовать на защите, в этом случае отзыв рецензента зачитывает секретарь ГАК). o Ответы защищающегося на замечания, прозвучавшие в отзывах руководителя и рецензента. Оценки выставляются ГАК после обсуждения результатов защит, прошедших в один день, и сообщаются студентам в день защиты. Обсуждение ГАК является закрытым – допускается присутствие только членов ГАК. При несогласии студента с оценкой, выставленной ГАК, он может в день объявления оценки заявить об этом апелляционной комиссии, утверждаемой тем же приказом, которым утверждается состав ГАК. Апелляционная комиссия рассматривает заявление в течение не более чем 3 дней. Решение апелляционной комиссии оформляется протоколом. Лица, не прошедшие государственную итоговую аттестацию по неуважительной причине или получившие на государственной итоговой аттестации неудовлетворительные оценки, вправе пройти государственную итоговую аттестацию повторно не ранее чем через год и не позднее чем через пять лет после прохождения государственной итоговой аттестации впервые. При прохождении повторной государственной итоговой аттестации обучающемуся по решению государственной аттестационной комиссии может быть изменена тема выпускной квалификационной работы. Государственные аттестационные испытания для одного лица могут назначаться не более двух раз. 3.9. Критерии оценивания соответствия уровня подготовки студента требованиям ФГОС ВПО на основе выполнения и защиты выпускной квалификационной работы Оценка выставляется как среднее арифметическое оценок, выставленных членами государственной аттестационной комиссии по 5-балльной системе. При выставлении оценки члены ГАК учитывают: соответствие работы направлению 151600.62 «Прикладная механика» и профилю «Динамика и прочность машин»; актуальность, новизну, достоверность, практическую ценность результатов работы; степень самостоятельности выполнения работы; уровень ответов защищающегося на вопросы, как связанные с работой, так и более широкие (в рамках предусмотренных ФГОС компетенций). Оценка «отлично» выставляется в том случае, если студент демонстрирует – понимание связи поставленной ему конкретной задачи (оценки прочности, надежности и т.п.) со смежными задачами (обеспечение технологичности, экономичности, безопасности); – умение выбрать и применить необходимые средства для решения задачи; – аргументированную защиту основных положений работы. 26 Оценка «хорошо» выставляется в том случае, если студент демонстрирует – понимание поставленной ему конкретной задачи; – умение выбрать и применить необходимые средства для решения задачи; – аргументированную защиту основных положений работы. Оценка «удовлетворительно» выставляется в том случае, если студент демонстрирует – умение применить необходимые средства для решения задачи; – защиту основных положений работы. Оценка «неудовлетворительно» выставляется в случае, если работа выполнена не самостоятельно, отсутствуют необходимые ссылки на источники, студент не может защитить основные положения работы. 27
