1

1
Министерство образования и науки РФ
ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет»
Кафедра Сопротивления материалов и теоретической механики
Одобрена:
Кафедрой
Сопротивления материалов
и теоретической механики
Протокол № 1
от 05.09.2012 г.
Зав. кафедрой СМ и ТМ
______________Л.Т.Раевская
Методической комиссией
ИАТТС
Протокол № ____
от _____________20__ г.
Председатель
______________ (__________)
«Утверждаю»
Директор ИАТТС
____________ Е.Е.Баженов
«_____»____________20__г.
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Б.2.Б.7.1. «Сопротивление материалов»
Направление – 151000 «Технологические машины и оборудование»
Квалификация специалиста - бакалавр
Количество зачётных единиц (Трудоёмкость, час) – 5 (180)
Разработчик программы
Старший преподаватель, Одинцева Светлана Александровна
Екатеринбург, 2012
2
Оглавление
Затраты времени обучающегося на изучение дисциплины ……………………………3
1. Пояснительная записка……………………………………………………………..….4
1.1. Введение……………………………………………………………….….........4
1.2. Цели и задачи преподавания сопротивления материалов. Компетенции….4
1.3. Место дисциплины в учебном процессе…………………..............................5
1.4. Требования к знаниям, умениям и владениям…………………………….....6
2. Содержание дисциплины………………………………………………………..……..8
2.1. Перечень модулей учебной дисциплины………………….…………..……..8
2.2. Содержание модулей учебной дисциплины………………….…...…….. ….9
2.3. Перечень практических занятий…………………….……….………….…...11
2.4. Перечень лабораторных занятий……………………….……………………12
3. Самостоятельная работа студентов……………………………….………………….12
4. Контроль результативности учебного процесса …………………..……..………….13
5. Учебно-методические материалы по дисциплине………………..………..………...13
6. Требования к ресурсам…………………………...………………..……………..…….14
7. Нормативные ссылки……………………………………………….………………...15
Приложение 1………………………………………………………….…………….…….15
Приложение 2…………………………………………………………….……….……….19
Затраты времени при форме учебных
занятий
Сокращенная
очная
заочная
форма
обучения
Вид учебных занятий
Аудиторные всего,
В том числе:
Лекции
Практические занятия
Лабораторные занятия
90
16
20
38
40
12
8
4
4
10
8
2
Самостоятельные всего,
В том числе:
Текущая проработка лекций
Подготовка к практическим занятиям
Подготовка к лабораторным занятиям
Выполнение домашней контрольной работы
Самостоятельное изучение дисциплины
90
164
160
20
15
15
40
-
15
14
5
30
100
19
14
5
30
120
Всего по учебному плану
180
180
180
3
1. Пояснительная записка.
1.1 Введение
В условиях современного производства бакалавр встречается с множеством
производственных, проектно-конструкторских и исследовательских задач, в которых
значительное место занимают вопросы о движении, равновесии и взаимодействии
масс разнообразных материальных объектов, расчётов на прочность, жёсткость,
устойчивость и надёжность элементов конструкции. Современная техника
усложнилась настолько, что большинство актуальных производственно-технических
проблем для своего решения требует специальных знаний. Подготовка современных
специалистов по деревообработке включает в себя множество общенаучных,
общепрофессиональных и специальных дисциплин, таких как физика, математика,
теоретическая механика, сопротивление материалов, строительная механика,
гидравлика и т.д.
Проблемами расчета различных типов сооружений и их несущих конструкций
на прочность, жесткость и устойчивость занимается наука – сопротивление
материалов. Сопротивление материалов является дисциплиной, в которой изучаются
основные понятия и принципы, используемые в этих расчетах. В сопротивлении
материалов закладывается фундамент для грамотного проектирования конструкций.
Знание основ сопротивления материалов является важнейшим требованием и
составной частью при подготовке бакалавра.
Сопротивление материалов является теоретической базой многих областей
современной техники. Знание сопротивления материалов необходимо для изучения
общеинженерных и специальных дисциплин. Любое инженерное сооружение – здание
мост, тоннель и др. – помимо элементов, обеспечивающих функциональное
назначение данного объекта, обязательно имеет несущие элементы конструкции,
составляющие «силовой каркас» и предназначенные для восприятия нагрузок и
различных силовых воздействий на конструкцию.
Несущие элементы должны проектироваться и создаваться так, чтобы они были
прочными, т.е. могли воспринимать все силовые воздействия, не разрушаясь в течение
достаточно длительного времени. Элементы конструкции должны обладать
достаточной жесткостью и быть устойчивыми.
1.2. Цели и задачи преподавания сопротивления материалов
Компетенции
Целью дисциплины является изучение теоретических основ и получение
практических навыков в области применения статических методов при управлении
качеством в системе менеджмента качества.
После изучения дисциплины «Сопротивление материалов» студент должен
обладать следующими компетенциями:
- владением культурой мышления, способностью к обобщению, анализу,
восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);
4
- умением логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную
речь (ОК-2);
- стремлением к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК6);
- осознанием социальной значимости своей будущей профессии, обладанием
высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8);
- использование основных законов естественнонаучных дисциплин в
профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и
моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);
- способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в
ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий
физико-математический аппарат (ПК-2);
- владением основными законами геометрического формирования, построения и
взаимного пересечения моделей плоскости и пространства, необходимыми для
выполнения и чтения чертежей зданий, сооружений, конструкций, составление
конструкторской документации и деталей (ПК-3);
- владением основными методами, способами и средствами получения, хранения,
переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления
информацией (ПК-5);
- способностью работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ПК-6).
Программа рассматривает следующие задачи:
 Знание и умение
определять основные физико-математические
характеристики различных материалов.
 Усвоение основных понятий сопротивления материалов: напряжения и
деформации.
 Изучение методов расчета на прочность, жесткость и устойчивость
элементов строительных конструкций и деталей машин.
 Ознакомление с основами теории пластичности и ползучести.
1.3 Место дисциплины в учебном процессе
Перечень дисциплин, обеспечивающих изучение данной дисциплины
Сведения, об обеспечивающих, сопутствующих и обеспечиваемых дисциплинах
№ Обеспечивающие
Сопутствующие
Обеспечиваемые
Технология
и
оборудование
лесопромышленного производства
Лесотранспортные машины и конструкции
Материаловедение
1
Высшая математика
2
Физика
3
Информатика
Информационные
технологии
Теория машин и
механизмов
Теплотехника
4
Теоретическая механика
Машинная графика
5
Инженерная графика
Гидравлика
Автомобили и автомобильное хозяйство
Детали машин и основы конструирования
6
5
Изучение курса дисциплины «Сопротивление материалов» невозможно без
знания целого ряда общенаучных и общетехнических дисциплин. Базовыми
дисциплинами для изучения курса являются: высшая математика, физика и
теоретическая механика. Важной дисциплиной, значение которой необходимо для
решения задач курса, является инженерная графика.
 Высшая математика: аналитическая геометрия (исследование функций), векторная
алгебра, дифференциальное и интегральное исчисления, дифференциальные
уравнения, основы теории вероятностей и математической статистики, матричное
исчисление.
 Физика: физические величины и их измерения, системы единиц, уравнения связи
между физическими величинами, размерности физических величин; понятие силы,
момента; условия равновесия системы твердых тел.
 Теоретическая механика: разделы: статика, динамика, кинематика.
1.4. Требования к знаниям, умениям и владениям
Код
УЦ
ООП
Трудоемк
ость
Учебные циклы и проектируемые результаты их освоения
Естественно научный и обще технический цикл
Базовая часть
В результате изучения дисциплины «Сопротивление материалов»
обучающийся должен:
знать:
- теоретические основы Сопротивления материалов
- социальную значимость своей будущей профессии, обладанием
высокой
мотивацией
к
выполнению
профессиональной
деятельности;
уметь:
- логически верно, аргументировано и ясно строить устную и
письменную речь;
Б2
- использовать основные законы естественнонаучных дисциплин
в
профессиональной
деятельности,
применяет
методы
математического анализа и моделирования, теоретического и
экспериментального исследования;
-логически верно, аргументировано и ясно строить устную и
письменную речь.
владеть:
- использованием основных законов естественнонаучных
дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы
математического анализа и моделирования, теоретического и
экспериментального исследования;
- основными методами, способами и средствами получения,
хранения, переработки информации, навыками работы с
компьютером как средством управления информацией.
6
Коды
формиру
емых
компете
нций
ОК-1
ОК-2
ОК-6
ОК-8
ОК-10
ОК-12
ОК-13
ПК-1
ПК-2
ПК-4
ПК-6
ПК-10
- культурой мышления, способностью к обобщению, анализу,
восприятию информации, постановке цели и выбору путей её
достижения
После изучения дисциплины «Сопротивление материалов»:
Студент должен знать: основные понятия прочности и деформаций реальных
материалов, применяемых в машиностроении и методы их расчетов; свойства
материалов, из которого конструкция будет изготовлена, чтобы она отвечала
требованиям прочности, жесткости и устойчивости, т.е. была надежной и
экономичной в эксплуатации, а ее элементы должны иметь рациональные форму и
размеры; теорию расчета на простые виды деформации с пониманием механизма
явления.
Студент должен уметь: решать конкретные инженерные задачи по расчету
простейших элементов конструкций, находящихся под действием, как статических
нагрузок, так и динамических нагрузок; делать расчеты на прочность элементов
конструкций находящихся под действием различных нагрузок.
Студент должен владеть: методами решением задач сопротивления материалов с
дорожно-строительной направленностью; самостоятельной работы с учебной, научнотехнической литературой по дисциплинам, использующим сопротивление материалов;
использовать способы статического, кинематического и динамического анализа
элементов конструкций и деталей машин.
Студент должен иметь представление: об основных разделах сопротивления материалов
в определении механических свойств и характеристик материалов,
применяемых в машиностроении; о взаимосвязи дисциплины с другими
общепрофессиональными и специальными дисциплинами; о роли дисциплины в
профессиональной деятельности.
7
Аудиторные
Самостоятельные
Рекомендуемая
литература
/примечание/
Трудоемкость по видам и формам обучения
заочная
Сокращенная
форма обучения
2
1
1
6
14
10
1,2,3,7
2
1
1
6
10
10
1,2,3,12
2
1
1
6
10
10
1,2,3,4,13
2
1
1
6
10
10
1,2,3,4,7,9
ОК Анализ
напряженного
и
-6 деформированного состояния в
точке.
ОК Сложное сопротивление.
-8
ОК Изгиб с кручением.
-10
ОК Теория
напряженного
и
-12 деформированного состояния в
точке. Обобщенный закон Гука.
Объемная деформация.
ОК Теория прочности.
-13
ПК Интеграл
Мора.
Способ
-1 Верещагина.
2
1
1
6
10
10
1,2,3,4
4
1
2
8
14
14
1,2,3,14
4
1
2
8
14
14
1,2,3,4,7
4
1
1
6
14
14
1,2,3,14
2
1
2
8
14
14
1,2,3,4
4
2
2
6
14
14
1,2,3,4
11
ПК Косой изгиб.
-2 сжатие.
Внецентренное
2
1
2
6
10
10
1,2,3,4,7
12
ПК Статически
-3 системы.
неопределимые
4
2
2
6
10
10
1,2,3,15
2
3
4
5
6
7
8
9
10
8
заочная
ОК Задачи курса сопротивления
-1 материалов. Основные понятия.
Понятия о напряженном и
деформированном
состоянии.
Метод сечений.
ОК Центральное растяжение-сжатие.
-2 Сдвиг.
ОК Механические
свойства
-2 материалов.
Геометрические
характеристики
ПК Поперечный изгиб. Кручение.
-6 Расчеты на прочность.
1
очная
очная
Содержание
Сокращенная
форма обучения
Коды формируемых компетенций
№ раздела, подраздела, пункта,
подпункта
2. Содержание дисциплины
2.1. Перечень модулей учебной дисциплины
13
ПК Устойчивость сжатых стержней.
-4
2
1
1
6
10
10
1,2,3,4
14
ПК Динамические нагрузки.
-10
2
1
1
6
10
10
1,2,3,4,7,9
38
16
20
90
164
160
Итого
2.2. Содержание модулей учебной дисциплины
№
Литерат
Наименование и содержание модулей
п/п
ура
1
2
3
1. Задачи курса сопротивления материалов. Связь курса с другими
1,2,3
дисциплинами. Методика решения задач в сопротивлении
материалов. Выбор и обоснование расчетной схемы. Определение
стержня, пластины, оболочки, массива. Перемещения угловые и
линейные. Принцип начальных параметров. Упругость и
пластичность. Основные гипотезы о деформируемом теле. Внешние
силы и их классификация. Силы объемные и поверхностные.
Нагрузки статические и динамические. Нагрузки постоянные и
переменные во времени. Принцип Сен-Венана.
2.
3.
4.
Принцип независимости действия сил. Внутренние силы и метод их
изучения (метод сечений). Напряжение полное, нормальное и
касательное. Деформации линейные и угловые. Понятия о
напряженном и деформированном состоянии.Растяжение и сжатие.
Напряжения в поперечных и наклонных сечения прямого стержня.
Деформации продольные и поперечные. Коэффициент Пуассона.
Закон Гука при одноосном напряженном состоянии. Модуль
упругости. Определение осевых перемещений поперечных сечений.
Построение эпюр продольных сил, нормальных напряжений и осевых
перемещений. Потенциальная энергия деформации. Удельная
потенциальная энергия.
Механические свойства материалов при растяжении и сжатии.
Опытное изучение свойств материалов при растяжении.
Механические характеристики. Диаграмма сжатия. Пластическое и
хрупкое состояние материала, типы разрушения. Влияние
температуры
и
скорости
нагружения
на
механические
характеристики материала.
Расчеты на прочность при растяжении и сжатии. Расчет по
допускаемым напряжениям. Расчет по разрушающим нагрузкам.
Основные понятия о надежности и долговечности конструкции. Типы
задач при расчете на прочность: проверка на прочность, подбор
сечений и определение грузоподъемности стержней.
9
1,2,3,7
1,2,3,12
1,2,3,4
5.
6.
7.
8.
9.
Кручение. Исследование чистого сдвига. Главные напряжения при
чистом сдвиге. Закон Гука для сдвига. Зависимости между Е, G, v для
изотропного тела. Кручение прямого стержня круглого поперечного
сечения. Напряжения в поперечном сечении стержня. Угол
закручивания. Жесткость при кручении. Потенциальная энергия 1,2,3,4,7,
деформации круглого стержня при кручении. Расчет сплошного и
9
пустотелого круглого стержня на прочность и жесткость. Основные
результаты теории кручения стержней некруглого сечения.
Геометрические характеристики поперечных сечений стержня. 1,2,3,4,1
Статические моменты площади. Осевые, полярные и центробежные
3
моменты инерции площади. Радиусы инерции. Зависимости между
моментами инерции для параллельных осей. Изменение осевых
моментов в зависимости от угла поворота координатных осей.
Главные оси инерции. Главные моменты инерции. Определение
положения главных осей и вычисление главных моментов инерции
различных сечений.
Изгиб прямых стержней. Внешние силы, вызывающие изгиб. Опоры 1,2,3,4,7,
и опорные реакции. Определение внутренних силовых факторов в
9
поперечных сечениях балок при изгибе. Дифференциальные
зависимости между М, Q и q. Эпюры М и Q. Чистый и поперечный
изгиб. Нормальные напряжения при чистом изгибе. Распространение
выводов чистого изгиба на поперечный изгиб. Касательные
напряжения
при
поперечном
изгибе
стержня
(формула
Д.И.Журавского). Касательные напряжения при изгибе тонкостенных
стержней. Понятие о центре изгиба. Главные напряжения при изгибе.
Рациональное сечение балок.
Потенциальная энергия деформации при изгибе. Дифференциальное 1,2,3,14
уравнение изогнутой оси прямого стержня и его интегрирование.
Метод начальных параметров. Балки на упругом основании. Теория
напряженного и деформированного состояния в точке. Главные
площадки и главные напряжения. Определение положения главных
площадок и отыскание –величин главных напряжений. Определение
напряжений в наклонной площадке при двухосном напряженном
состоянии. Графическое изображение напряженного состояния с
помощью круга Мора. Экстремальные касательные напряжения.
Обобщенный закон Гука. Объемная деформация. Удельная
потенциальная энергия. Удельная энергия изменения объема и
изменения формы.
Теории прочности и их назначение. Эквивалентное напряжение. 1,2,3,4
Критерии возникновения пластических деформаций. Теория
наибольших
касательных
напряжений.
Теория
энергии
формоизменения. Теория хрупкого разрушения. Теория Мора.
10
10. Потенциальная энергия деформации и общие методы определения 1,2,3,4
перемещений. Потенциальная энергия –стержня при произвольном
нагружении. Теоремы о взаимности работ и перемещений. Теорема
Кастилиано и принцип наибольшей работы. Интеграл Мора для
вычисления перемещений произвольно нагруженного стержня.
Способ Верещагина.
11. Общий случай действия нагрузок на стержень. Косой изгиб. 1,2,3,4,7
Определение напряжений, нахождение положения нейтральной оси и
опасных точек в сечении. Расчет на прочность стержней большой
жесткости при совместном изгибе и растяжении или сжатии.
Определение положения нейтральной линии и напряжений.
Внецентренное сжатие, изгиб с кручением.
12. Статически неопределимые системы. Понятие о степенях свободы и 1,2,3,15
связях. Метод сил. Канонические уравнения. Выбор основной
системы. Расчет статически неопределимых балок и простейших рам.
13. Продольный изгиб стержня. Понятие об устойчивой и неустойчивой 1,2,3,4
формах равновесия. Устойчивость сжатых стержней. Понятие о
критической нагрузке. Формула Эйлера для различных случаев
опорного закрепления. Понятие о гибкости и приведенной длине
стержня. Пределы применимости формулы Эйлера. Понятие о потере
устойчивости
при
напряжениях,
превышающих
предел
пропорциональности
материала.
Исследование
Ясинского.
Коэффициент продольного изгиба. Подбор сечений при расчете на
устойчивость. Продольно-поперечный изгиб, проверка устойчивости
и прочности.
14. Динамическая нагрузка. Использование принципа Даламбера. Силы 1,2,3,4,7,
инерции. Упругие колебания систем с одной степенью свободы.
9
Определение динамического коэффициента при колебаниях. Ударные
нагрузки. Продольный удар. Изгибающий удар. Крутящий удар.
Напряжения и деформации при ударе.
15. Принципы расчета на прочность при переменных во времени 1,2,3,9
напряжениях. Кривые усталости и предел выносливости. Факторы,
влияющие на выносливость. Характеристики циклов переменных
напряжений.
Диаграммы
предельных
напряжений
при
асимметричных циклах. Определение коэффициентов запаса
прочности.
2.3. Перечень практических занятий
Номер
темы
Наименование работ (занятий)
1.
Геометрические характеристики плоских
фигур.
очная
11
2
Кол-во
часов
сокращенная
заочн
форма
ая
обучения
0,28
0,5
Литература
5,7,8,10
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Решение задач на растяжение и сжатие.
Решение
задач
на
исследование
напряженного состояния в точке.
Решение задач на кручение прямого
стержня.
Построение эпюр внутренних силовых
факторов в балках при изгибе.
Расчет на прочность при изгибе. Подбор
сечений,
определение
перемещений
методом начальных параметров.
Определение
перемещений
упругих
систем с помощью интеграла Мора и
способа Верещагина.
Расчет
статически
неопределимых
стержневых систем.
Расчет стержней тонкостенного профиля.
Расчет
стержней
при
сложном
нагружении. Построение эпюр ВСФ.
Проверка прочности.
Расчет тонкостенных осесимметричных
оболочек вращения по безмоментой
теории.
Расчет стержней на устойчивость.
Расчет на действие динамических
нагрузок.
Расчет
на
прочность
при
знакопеременных напряжениях.
Всего
2
0,28
0,5
5,7,8,10
4
0,28
0,5
5,7,8,10,14
2
0,28
0,5
5,7,8,10
2
0,3
0,5
5,7,8,10
4
0,28
0,5
5,7,8,10
4
0,3
1
5,7,8,10
4
0,3
1
5,7,8,10,15
2
0,28
0,5
7,8,10
4
0,28
0,5
5,7,8,10
2
0,28
0,5
5,7,8,10
2
0,28
0,5
5,7,8,10
4
0,28
0,5
5,7,8,10
2
0,3
0,5
5,7,8,10
40
4
8
2.4. Перечень лабораторных занятий
Номер
темы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Наименование работ (занятий)
очная
Испытание образцов на растяжение
Определение критической силы сжатого
стержня.
Испытание материалов на сжатие.
Испытание образцов из различных
материалов на кручение.
Определение деформаций балки при
изгибе.
Механические возбуждения колебаний
упругой системы с одной степенью
свободы и явление резонанса.
2
2
Всего
12
Кол-во
часов
сокращенная
заочн
форма
ая
обучения
0,6
0,3
0,3
0,6
Литература
26
26
2
0,6
0,3
26
2
0,6
0,3
26
2
0,6
0,3
26
2
1
0,5
26
12
4
2
3. Самостоятельная работа студентов
№
п/п
Наименование расчётно-графических
работ соответствующих модулям
очная
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
РГР №1. Геометрические характеристики
сечений.
РГР №2. Расчеты на прочность и жесткость
при растяжении-сжатии и кручении.
РГР №3. Расчет статически определимых
балок на изгиб.
РГР №4. Расчет стержня на косой изгиб и
внецентренное нагружение.
РГР №5. Расчет статически неопределимых
балок и рам методом сил.
РГР №6. Расчет стержней на устойчивость.
РГР №6. Расчет на прочность при
колебаниях.
РГР №6. Определение напряжений и
перемещений от ударной нагрузки.
Всего
Кол-во часов
сокращенная
заочн
форма
ая
обучения
Методические
материалы
10
18
20
21,22
10
20
20
21,22
14
20
20
21,22
10
24
20
21,23
12
22
20
21,23
10
20
20
21,23
10
20
20
21,23
14
20
20
21,23
90
164
160
4. Контроль результативности учебного процесса
Лист контрольных мероприятий
(для выдачи обучающемуся)
2
2
5
10
5
2
2
Защита курсовой
работы/проекта
5
Зачет
10
Экзамен
Активность на
занятии
5
Выполнение
домашнего
задания
Посещаемость
занятий
Написание и
защита реферата
Контрольное
мероприятие
Контрольное
мероприятие
Основные виды
деформации
Выполнение
практического
задания
Перечень и
содержание
модулей учебной
дисциплины
Защита отчетов по
лабораторной
работе
Текущая аттестация
2
2
Сложное
сопротивление
100
2
3
5
5
2
2
2
3
5
5
2
2
10
10
5
10
10
5
устойчивость
динамика
Обязательный
минимум для
допуска к
экзамену
(зачету)
Итого
Максимально возможный балл по виду учебной работы
13
50
Планирование контроля, выбор методов и средств контроля производится в
соответствии с требованиями учебных планов и других нормативных документов
университета
Контрольно-измерительными материалами по дисциплине являются:
-перечень вопросов выносимых на экзамен (зачёт);
-тесты текущего контроля знаний, с использованием компьютерных технологий,
Интернет тренажеров, демо-версий ФЭПО и т.д.;
-тесты итогового контроля знаний.
5. Учебно-методические материалы по дисциплине
№
п/п
Автор, наименование
Год
издания
Кол-во экз. в
научной
библиотеке
Коэффициент
книгообеспечения
2001
13
0,4
2001
101
50
2006
2001
48
2
25
0,2
2005
5
0,3
Основная литература
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Кочетов
В.Т.,
Павленко
А.Д.
Сопротивление материалов.
Александров
А.В.
Сопротивление
материалов.
Степин П.А. Сопротивление материалов.
Ицкович Г.М. Сопротивление материалов
Семин М.И. Основы сопротивления
материалов.
Дополнительная литература
1975
Смирнов А.Ф. Сопротивление материал
1978
Беляев Н.М. Сопротивление материалов.
Уманский А.А. Сборник задач по
сопротивлению материалов.
Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление
материалов.
Феодосьев
В.И.
Сопротивление
материалов.
Качурин В.К. Сборник задач по
сопротивлению материалов
Писаренко
Г.С.
Справочник
по
сопротивлению материалов
Саргсян А.Е. Сопротивление материалов
1973
1989
1986
1975
1988
2000
6. Требования к ресурсам
Комплект плакатов по сопротивлению материалов.
Комплект учебных фильмов по сопротивлению материалов.
Электронная база данных.
Интернет тренажеры.
14
7. Нормативные ссылки
Программа составлена на основании нормативных документов:
1. Министерство образования и науки Российской Федерации.
Приказ № 337
от 17.09.2009 г. «Об утверждении перечней подготовки высшего
профессионального образования».
Зарегистрировано в Минюсте РФ 30.10.2009 №15158
2. Министерство образования и науки Российской Федерации. Федеральный
государственный образовательный стандарт высшего профессионального
образования.
Приказ № 556 от 09. 11.2009 г.
Направление подготовки бакалавров 150000 «Металлургия, машиностроение и
материаловедение».
Квалификация специалиста – бакалавр
Профиль 151000.62 «Технологические машины и оборудование».
3. Министерство образования и науки РФ. ФГБОУ ВПО Уральский государственный
лесотехнический университет.
Учебный план высшего профессионального образования.
Направление подготовки бакалавров 150000 «Металлургия, машиностроение и
материаловедение».
Профиль 151000.62 «Технологические машины и оборудование».
Квалификация специалиста – бакалавр
Нормативный срок обучения – 4 лет.
Фактический срок обучения – 4 лет.
Форма обучения – очная, заочная.
Протокол № 8_ от 16 сентября 2010 года заседания Ученого совета УГЛТУ.
4. Уральский государственный лесотехнический университет. Стандарт предприятия
СТП 1.2.1.3-00-04 «Программа учебной дисциплины. Требования к содержанию и
оформлению» Екатеринбург, 2004.
Приложение 1
ВОПРОСЫ
к экзамену по курсу «Сопротивление материалов»
1. Историческое развитие учения о сопротивлении материалов.
Диаграмма стального образца Ст – 3.
2. Диаграмма Ф.Ясинского.
3. Основные понятия курса сопротивления материалов.
4. Механические характеристики Ст-3. Закон Гука при растяжении – сжатии и
коэффициент Пуассона.
5. Предел прочности и предел текучести. Допускаемые напряжения. Основания для
выбора коэффициента запаса прочности.
15
6. Диаграммы растяжения различных материалов.
7. Расчет на растяжение – сжатие.
8. Геометрический смысл модуля упругости.
9. Вывод формулы Лапласа для расчета тонкостенных сосудов.
10.Расчет сосуда шаровой формы.
11.Изменение объема при растяжении – сжатии.
12.Три типа задач курса сопротивления материалов.
13.Статически неопределимые случаи растяжения – сжатия.
14.Сдвиг. Закон Гука при сдвиге.
15.Напряжения в осевом и поперечном сечении цилиндрического котла.
16.Коэффициент Пуассона. Относительное изменение объема при деформации
растяжения.
17.Расчет статически неопределимых систем на растяжение – сжатие.
18.Напряжения, возникающие при изменении температуры.
19.Изменение объема при растяжении.
20.Расчет гибких нитей.
21.Момент инерции полярный и осевой, зависимости между ними. Вывод формулы
момента инерции для площади круга
22.Момент инерции площади.
23.Вычисление главных центральных моментов инерции. Вычисление момента
сопротивления.
24.Определение положения главных центральных осей инерции.
25.Главные оси инерции и главные моменты инерции.
26.Моменты инерции площади прямоугольника.
27.Зависимость между моментами инерции относительно параллельных осей.
28.Вычисление полярного момента инерции круглого сечения.
29.Главные оси инерции и главные моменты инерции. Гибкость стержня.
30.Вычисление главных центральных моментов инерции.
31.Вычисление момента инерции.
32.Вычисление момента инерции площади круга.
33.Теорема о моментах инерции относительно параллельных осей.
34.Определение осевых моментов инерции для простейших фигур.
35.Координаты центра тяжести прямоугольника, треугольника, полукруга, трапеции.
36.Центр тяжести площади параболического сектора.
37.Основные теоремы о моменте инерции.
38.Моменты инерции прямоугольника, треугольника, круга и полукруга.
39.Вычисление момента инерции сложной фигуры.
40.Центробежный момент инерции.
41.Центробежный момент инерции прямоугольника, треугольника.
42.Момент сопротивления изгиба: прямоугольника, круга, трубчатого сечения.
43.Зависимость между моментами инерции относительно осей, проходящих через
одну и ту же точку.
44.Зависимость между моментами инерции при повороте осей.
45.Зависимость между моментами инерции относительно параллельных осей, из
которых одна – центральная.
46.Классические теории прочности.
16
47.Изгибающий момент, поперечная сила, нормальная сила.
48.Определение нормальных и касательных напряжений при изгибе балки.
49.Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов при изгибе.
50.Наивыгоднейшие формы сечения балок.
51.Дифференциальные зависимости при изгибе.
52.Дифференциальное уравнение изогнутой оси балки и его интегрирование.
53.Эпюра касательных напряжений по сечению балки.
54.Касательные напряжения при изгибе.
55.Методы контроля правильности построения эпюр поперечных сил и изгибающих
моментов.
56.Интегрирование дифференциального уравнения изогнутой оси балки при
нескольких участках.
57.Балки Гербера.
58.Определение углов поворота и прогибов методом начальных параметров.
59.Вычисление касательных напряжений при изгибе балки.
60.Нормальные напряжения при изгибе.
61.Расчет статически неопределимых балок методом сравнения деформаций.
62.Напряжения нормальных и касательных напряжений по длине и сечению балки при
изгибе.
63.Расчет статически неопределимых балок методом сил.
64.Расчет статически неопределимых рам методом сил.
65.Продольно поперечный изгиб. Определение напряжений и прогибов.
66.Формула И.Г.Бубнова для определения прогиба при продольно-поперечном изгибе.
67.Изгиб со сжатием. Вывод формулы нормального напряжения. Ядро сечения.
68.Внецентренное сжатие. Определение напряжений. Уравнение нулевой линии. Ядро
сечения.
69.Определение нормальных напряжений при внецентренном приложении нагрузки.
70.Определение нормальных напряжений и прогибов при косом изгибе.
71.Изгиб со сжатием. Вывод формулы нормального напряжения.
72.Расчет балки на совместное действие продольных и поперечных сил.
73.Определение напряжений при внецентренном растяжении.
74.Вывод уравнений нулевой линии при внецентренном сжатии.
75.Косой изгиб. Определение положения нулевой линии и опасных точек.
76.Вывод основных формул при кручении круглого стержня.
77.Касательные напряжения при кручении круглого стержня.
78.Расчет вала на совместное действие изгиба с кручением.
79.Зависимость между крутящим моментом, мощностью и числом оборотов вала.
80.Кручение стержней прямоугольного сечения.
81.Расчет валов на прочность и жесткость.
82.Расчет стержней некруглого сечения на чистое кручение.
83.Вычисление полярных моментов инерции и моментов сопротивления сечения
пустотелого вала.
84.Расчет сплошного и полого валов.
85.Расчет круглого вала на прочность и жесткость при одновременном действии
изгиба и кручения.
86.Момент сопротивления пустотелого вала при кручении.
17
87.Зависимость между касательными напряжениями и углом закручивания при
кручении круглого стержня.
88.Определение угла закручивания при кручении.
89.Расчет тонкостенных сосудов.
90.Напряжения в тонкостенном, цилиндрическом сосуде при внутреннем давлении.
91.Температурные напряжения в элементах статически неопределимых конструкциях.
92.Расчет винтовой пружины.
93.Правило Верещагина.
94.Интеграл Мора и его применение.
95.Формула Эйлера для определения критического напряжения и пределы ее
применения.
96.Расчет сжатых стержней. Определение коэффициента .
97.Критическое напряжение и гибкость стержня.
98.Пределы применения формулы Эйлера при расчете на продольный изгиб.
99.Критическая сила и критическое напряжение.
100. Устойчивость сжатого стержня.
101. Расчет на устойчивость по коэффициенту снижения допускаемых напряжений.
102. Формула Эйлера при расчете на устойчивость.
103. Зависимость величины критической силы от способа закрепления концов
стержня.
104. Формула Эйлера при различных случаях закрепления.
105. Динамический коэффициент при изгибающем ударе.
106. Напряжения при изгибающем ударе.
107. Определение напряжений и прогибов при изгибающем ударе.
108. Усталость. Концентрация напряжений. Выбор допускаемых напряжений.
109. Расчет на прочность при напряжениях циклически изменяющихся во времени.
110. Кривая усталости при симметричном цикле.
111. Предел выносливости. Факторы, влияющие на предел выносливости.
112. Определение коэффициента запаса прочности при симметричном и
асимметричном цикле напряжений.
113. Практические меры повышения сопротивления усталости материалов.
114. Расчет элементов конструкций с учетом сил инерции.
115. Крутящий удар.
116. Внецентренный удар.
117. Расчет безмоментных оболочек вращения.
118. Расчеты по теориям прочности и по предельным состояниям стержней.
119. Выбор предельного состояния в зависимости от свойств материала, условий
работы и назначение конструкции.
120. Испытание материалов, их виды. Испытательные машины в СМ.
18
Приложение 2
Лист изменений
Исключить
(разделы содержания тем, практических
занятий)
Добавить
(разделы содержания тем,
практических занятий)
19