М1_В_ДВ_1_1_УМКД_Современные проблемы наукиx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА ДВФУ
Согласовано
Инженерная школа ДВФУ
(название Школы ДВФУ)
Руководитель ОП
_____________
_Антоненко С. В._
(подпись)
(Ф.И.О. рук. ОП)
«__02_»_________09________2012_г.
«___02_»_______09________2012_г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)
Современные проблемы науки
151600.68 – Прикладная механика
Форма подготовки очная
Название Школы: Инженерная школа
Название кафедры: механики и математического моделирования
курс ___2____ семестр 3__ ____
лекции __10_ (час.)
практические занятия___44____час.
лабораторные работы_______час.
всего часов аудиторной нагрузки____54____ (час.)
самостоятельная работа ____54___ (час.)
контрольные работы (количество)
зачет _____3______ семестр
экзамен_________семестр
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного
стандарта высшего профессионального образования (№ 540 от 9 ноября 2009 г. Министерства образования и
науки Российской Федерации)
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры механики и математического моделирования
«_02_» _09__________2012_г.
Заведующая (ий) кафедрой: Бочарова А.А.
Составитель : Любимова О.Н.
Оборотная сторона титульного листа РПУД
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «__15___» ___октября____________ 2012 г. № ___1___
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(и.о. фамилия)
II. Рабочая учебная программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(и.о. фамилия)
АННОТАЦИЯ
Цель дисциплины - изучение современных проблем, моделей и методов
решения задач механики деформируемого твердого тела и механики
сплошных сред.
Задача
дисциплины
-
ознакомить
студентов
магистратуры
с
важнейшими актуальными проблемами механики деформируемого твердого тела
и механики сплошных сред и современными методами их решения.
В результате теоретического изучения дисциплины студент должен иметь
представление о современных проблемах механики деформируемого твердого
тела и механики сплошных сред и способах их решения.
Дисциплина основывается на знаниях, полученных студентами при
изучении дисциплин «Математика», «Механика сплошных сред», «Механики
деформируемого твердого тела», «Уравнения математической физики», «Теория
упругости».
При изучении дисциплины студенты должны приобрести следующие
компетенции:
- самостоятельно овладевать новыми методами исследования в условиях
измененного
научного
и
научно-производственного
профиля
своей
профессиональной деятельности; стремиться к саморазвитию, повышению своей
квалификации и компетенций; критически оценивать свои достоинства и
недостатки (ОК-2);
- свободно пользоваться русским и иностранным языками как средством м
делового общения, переписки и документооборота; готовить презентации, делать
доклады, писать статьи и отчеты о научно-исследовательской деятельности в том
числе и на иностранном языке (ОК-3);
- использовать на работе умения и навыки в организации проектных и
исследовательских работ; в управлении коллективом; использовать нормативные
правовые документы в своей деятельности (ОК-4);
-
самостоятельно
приобретать
с
помощью
информационных
и
телекоммуникационных технологий и использовать в практической сфере новые
знания и умения, в том числе в новых областях знаний, не связанных
непосредственно со сферой деятельности (ОК-5);
- уметь логически верно, аргументировано и ясно строить устную и
письменную речь; быть готовым к сотрудничеству с коллегами и работе в
коллективе, проявлять творческую инициативу, в том числе и в ситуациях риска;
находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и
быть готовым нести за них ответственность (ОК-6);
- использовать основные положения и методы социальных, гуманитарных и
экономических наук при решении социальных и профессиональных задач, быть
способным анализировать социально значимые проблемы и процессы; осознавать
социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией
к выполнению профессиональной деятельности (ОК-7)
- уважительно и бережно относиться к историческому наследию и
культурным традициям России, толерантно воспринимать социальные и
культурные различия и особенности других стран; 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-8)
- владеть культурой безопасности и риск-мышлением (ОК-10)
- обладать мотивацией и способностями для самостоятельного повышения
уровня культуры безопасности (ОК-11)
- осознавать, критически оценивать и анализировать вклад своей
предметной области в решении экологических проблем и проблем безопасности
(ОК-12)
- уметь использовать полученные знания для аргументированного
обоснования своих решений с точки зрения безопасности (ОК-13)
- самостоятельно выполнять научные исследования в области прикладной
механики для различных отраслей промышленности, топливно-энергетического
комплекса, транспорта и строительства; решать сложные научно-технические
задачи, которые для своего изучения требуют разработки и применения
математических и компьютерных моделей, применения программных систем
мультидисциплинарного анализа (CAE-систем мирового уровня) (ПК-5)
- принимать непосредственное участие в учебной и учебно-методической
работе кафедр и других учебных подразделений по профилю направления,
участвовать в разработке программ учебных дисциплин и курсов (ПК-8)
- проводить учебные занятия, лабораторные работы, вычислительные
практикумы, принимать участие в организации научно-исследовательской работы
студентов младших курсов, быть способным преподавать в школах и
среднетехнических учебных заведениях (ПК-9)
- разрабатывать и оптимизировать современные наукоемкие технологии в
различных областях приложения прикладной механики с учетом экономических и
экологических требований (ПК-10)
- формулировать технические задания и применять программные системы
компьютерного проектирования (CAD-системы) в процессе конструирования
деталей машин и элементов конструкций с учетом обеспечения их прочности,
жесткости, устойчивости, долговечности, надежности и износостойкости,
готовить необходимый комплект технической документации в соответствии с
ЕСКД (ПК-12)
- владеть приемами и методами работы с персоналом, методами оценки
качества и результативности труда, оценивать затраты и результаты деятельности
научно-производственного коллектива (ПК-15)
- быть готовым к постоянному совершенствованию профессиональной
деятельности, принимаемых решений и разработок в направлении повышения
безопасности (ПК-17)
- применять инновационные подходы с целью развития, внедрения и
коммерциализации новых наукоемких технологий (ПК-19)
- разрабатывать и реализовывать проекты по интеграции вузовской,
академической и отраслевой науки с целью коммерциализации и внедрения
инновационных
разработок
на
высокотехнологичных
промышленных
предприятиях, в НИИ и КБ (ПК-21)
-
участвовать
в
организации
и
проведении
инновационного
образовательного процесса (ПК-22)
I. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
МОДУЛЬ 1. Аналитические методы в механике деформируемого
твердого тела. Аналитические методы. (6 час.)
Тема 1. Аналитические методы в механике деформируемого твердого
тела. (2 час.)
Аналитические методы решения краевых задач. Аналитические методы в
теории тепломассопереноса твердых тел. Аналитические решения, полученные
для многослойных композиционных материалов для пластин и цилиндра.
Тема 2. Основные модели механики деформируемого твердого тела. (2
час.)
Задачи
теории
упругости.
Теория
пластичности
и
ползучести.
Температурные напряжения.
Тема 3. Основные модели механики жидкости. (2 час.)
Идеальная, вязкая жидкость. Ньютоновские и неньютоновские жидкости.
Течение т и теплообмен в пористых средах.
МОДУЛЬ 2. Численный эксперимент в механике. (4 час.)
Тема 1. Упругие свойства и разрушение композитов сложного строения.
(2 час.)
Тема
2. Композиты волокнистого строения, высокопрочные и
высокомодульные волокна. (2 час.)
Оптическое
волокно.
Определение
остаточных
напряжений
при
формировании оптического волокна.
II.
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
Занятие 1. Аналитические методы в теории тепломассопереноса
твердых тел. (6 час.)
Метод Фурье, некоторые замечания, касающиеся метода разделения
переменных.
Аналитические
решения,
полученные
для
многослойных
композиционных материалов для пластин и цилиндра.
Занятие 2. Аналитические методы решения краевых задач уравнения
теплопроводности в области с движущимися границами. (6 час.)
Динамическая задача теории упругости о тепловом ударе. Построение
решения с использованием функции Грина.
Занятие 3. Механика слоистых композиционных материалов. (4 час.)
Современные задачи и проблемы. Задача определения остаточных
напряжений и деформаций при формировании композиционных материалов.
Занятие 4. Упругие свойства и разрушение композитов сложного
строения. (4 час.)
Изложение и обсуждение докладов
Занятие 5. Композиты волокнистого строения, высокопрочные и
высокомодульные волокна. (4 час.)
Оптическое
волокно.
Определение
остаточных
напряжений
при
формировании оптического волокна.
Занятие 6. Сложные среды. Вязко-пластичность. (4 час.)
Изложение и обсуждение докладов
Занятие 7. Механика разрушения. (4 час.)
Предмет механики разрушения. Условие прочности для хрупких тел.
Хрупкое и вязкое разрушение. Линейная механика разрушений. Линейная модель
пластической зоны, длительное разрушение при высоких температурах. Понятие
об усталостном разрушении.
Занятие 8. Современные проблемы теории оболочек. (4 час.)
Изложение и обсуждение докладов
Занятие 9. Современные численные
методы в механике. О
вычислительной механике композитов. (4 час.)
Изложение и обсуждение докладов
Занятие 10. Постановка и численные методы решения некоторых
обратных задач. (4 час.)
Изложение и обсуждение докладов
III.
КОНТРОЛЬ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ КУРСА
Вопросы к зачету.
1. Аналитический метод Фурье решения уравнений в частных производных.
2. Аналитические
решения,
полученные
для
многослойных
композиционных материалов для пластин и цилиндра.
3. Связная задача термомеханики, границы ее применения.
4. Динамическая задача теории упругости о тепловом ударе. В напряжениях
и перемещениях.
5. Решение динамической задачи о тепловом ударе с помощью функции
Грина и преобразования Лапласа.
6. Механика слоистых композиционных материалов. Современные задачи
и проблемы.
7. Задача определения остаточных напряжений и деформаций при формировании композиционных материалов.
8. Упругие свойства и разрушение композитов сложного строения.
9. Композиты волокнистого строения, высокопрочные и высокомодульные
волокна. Оптическое волокно.
10.Определение остаточных напряжений при формировании оптического
волокна.
11.Сложные среды. Вязко - пластичность.
12.Вязко - пластическая среда.
13.Ползуче - пластическая среда.
14.Механика разрушения. Предмет механики разрушения.
15.Условие прочности для хрупких тел.
16.Хрупкое и вязкое разрушение.
17.Линейная механика разрушений.
18.Линейная модель пластической зоны длительное разрушение при высоких температурах.
19.Понятие об усталостном разрушении.
20.Построение физически состоятельной теории оболочек,
21.0 вычислительной механике композитов. Метод осреднения.
22.Постановка обратных задач механики.
23.Численные методы решения некоторых обратных задач.
IV. ТЕМАТИКА И ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ И РЕФЕРАТОВ
Учебным планом не предусмотрены
V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1. Большаков В.И., Андрианов И.В., Данишевский В.В. Асимптотические
методы расчета композитных материалов с учетом внутренней структуры.
Днепропетровск: Пороги, 2008.
2. Пикуль ВВ. Механика оболочек: Учебник в 2 частях. Часть 2. Владивосток: изд-во ДВГТУ, 2005. - 523 с.
3. Ворович
И.И.,
Александров
В.М.
(ред.)
Механика
контактных
взаимодействий. М.: Физматлит, 2008. - 350 с.
4. Еремеев В.А., Зубов Л.М. Механика упругих оболочек. М.: Наука, 2008
Ясницкий Л.Н., Данилевич Т.В. Современные проблемы науки: Учебное
пособие. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. - 294 с.
Дополнительная литература
1. Кукуджанов В.Н. Численные методы в механике сплошных сред. Курс
лекций. М.: МАТИ, 2006
2. Кукуджанов В.Н. Компьютерное моделирование деформирования,
повреждаемости и разрушения неупргугих материалов и конструкций. М.:
МФТИ, 2008
3. Ясницкий Л.Н., Данилевич Т.В. Современные проблемы науки:
Учебное пособие. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. - 294 с.
4.
Шифрин
Е.И.
Пространственные
задачи
линейной
механики
разрушения. М.: Физматлит, 2002.
Интернет-ресурсы
1. Астафьев В.И., Радаев Ю.Н., Степанова Л.В. Нелинейная механика
разрушения (2-е издание). Самара: Самарский университет, 2001. – 562 с.
http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/AstafevRadaevStepanova2004ru.pdf
2. Ясницкий Л.Н., Данилевич Т.В. Современные проблемы науки: Учебное
пособие
М.:
БИНОМ.
Лаборатория
знаний,
2008.
294
-
с.
http://window.edu.ru/resource/251/62251
3. Втюрин В.А. Современные проблемы науки и производства в области
автоматизации: Учебное пособие по направлению 220700 " Автоматизация
технологических
процессов".
-
СПб.:
http://window.edu.ru/resource/059/77059
СПбГЛТУ,
2011.
-
103
с.