Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов Автор-составитель В. А. Чумаков icon

Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов Автор-составитель В. А. Чумаков



Смотрите также:
Учебно-методическое пособие к семинарским занятиям для самостоятельной работы студентов Омск...
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов пермь...
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов...
Учебно-методическое пособие по практической грамматике английского языка для самостоятельной...
Методическое пособие Саратов 2008 г...
Учебно-методическое пособие Чебоксары 2004 ббк 63. 3(0)31р30 к 906...
Учебно-методическое пособие по организации самостоятельной работы студентов специальности...
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов биолого-почвенного факультета...
Специализированное учебно-методическое пособие по организации самостоятельной работы студентов...
Учебно-методическое пособие по организации самостоятельной работы студентов...
Методическое пособие для студентов заочных форм обучения (рекомендации по самостоятельной...
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов заочного отделения...



страницы:   1   2   3   4   5   6   7   8   9
скачать
Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Нижнетагильская государственная социально-педагогическая академия


сопротивление

материалов


Учебно-методическое пособие

для самостоятельной работы студентов


Автор-составитель В. А. Чумаков


Нижний Тагил

2007

ББК


Печатается по решению кафедры теории и методики технологического образования НТГСПА (протокол № 6 от 13.01.2006 г.)


Сопротивление материалов : учеб.-метод. пособие для самостоятельной работы студентов / авт.-сост. В. А. Чумаков ; Нижнетагильская государственная социально-педаго­гическая академия. – Нижний Тагил, 2007. – 84 с.


Рецензенты:

Ю. М. Филимонов, канд. физ.-мат. наук, профессор, зав. кафедрой математики и методики преподавания математики НТГСПА;

^ В. К. Колесников, канд. пед. наук, доцент кафедры общетехнических дисциплин НТГСПА


В пособии изложены основные сведения по всем программным вопросам курса сопротивление материалов, основные понятия и формулы, методические указания по изучению теоретического материала, самоконтролю и тесты для проверки знаний.

Для повышения обучающих возможностей пособия и обеспечения удобства в освоении новой информации в начале пособия даны все имеющиеся обозначения, а в конце содержится справочный материал по механическим свойствам материалов и геометрическим характеристикам плоских сечений.

Цель данного пособия оказать помощь студентам в самостоятельном освоении теоретической и практической части курса.

Пособие предназначено для студентов дневного и заочного отделений факультета технологического образования и может использоваться в технических колледжах.


Редактор Е. С. Шарипова

Корректор Л. А. Сорокова

Компьютерная верстка С. В. Горбуновой


Подписано в печать 19.06.07. Формат 6084 1/16. Бумага для множительных аппаратов. Гарнитура «Таймс». Печать офсетная (на ризографе). Усл. печ. л. . Уч.-изд. л. . Тираж 100 экз. Заказ №

Оригинал-макет изготовлен в РИО НТГСПА. Отдел издательских и множительных систем НТГСПА.

Адрес: 622031, Нижний Тагил, ул. Красногвардейская, 57.


 Нижнетагильская государственная

социально-педагогическая академия, 2007

СОДЕРЖАНИЕ


Перечень основных обозначений


Программа курса «Сопротивление материалов»


Литература


Словарь понятий и терминов


Общие методические указания по изучению курса


Методические указания по изучению курса

и вопросы для самопроверки


Тесты для проверки знаний по всему курсу


Ответы на тесты


Справочный материал:

– механические характеристики малоуглеродистой стали


– ориентировочные величины основных допускаемых

напряжений на растяжение и сжатие


– геометрические характеристики некоторых плоских сечений


^ Перечень ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ


Р



мощность

F



сосредоточенная сила

q



интенсивность распределенной нагрузки

М



сосредоточенный момент

Qx, Qy



поперечные силы, направленные вдоль осей х, y

Mx, My



изгибающие моменты в поперечном сечении бруса относительно осей x, y

Мк



крутящий момент в поперечном сечении бруса

Ми



изгибающий момент в поперечном сечении бруса

Мэкв



эквивалентный момент





нормальное напряжение (общее обозначение)





касательное напряжение (общее обозначение)

1, 2, 3



главные нормальные напряжения

экв



эквивалентное напряжение

см



нормальное напряжение при смятии

max, min, m, a



нормальные напряжения цикла: максимальное, минимальное, среднее, амплитуда

а, m



касательные напряжения цикла: амплитуда и среднее

т



предел текучести

в



временное сопротивление (предел прочности)

R



предел выносливости (общее обозначение)

-1, -1



пределы выносливости при симметричном цикле изгиба и кручения

0, 0



пределы выносливости при отнулевом цикле изгиба и кручения

R



коэффициент асимметрии цикла

[], []



допускаемые нормальное и касательное напряжение

n



коэффициент запаса прочности

[n]



допускаемый (требуемый) коэффициент запаса прочности

l



абсолютное удлинение (абсолютная линейная деформация)





относительное удлинение (относительная линейная деформация)





угол сдвига (относительная угловая деформация)





модуль упругости

G



модуль упругости при сдвиге





коэффициент Пуассона

W



работа внешних сил

U



потенциальная энергия деформации





перемещение сечения бруса при растяжении (сжатии)





угол поворота поперечного сечения бруса при кручении





прогиб балки





угол поворота поперечного сечения балки при изгибе

А



площадь поперечного сечения бруса

Sx, Sy



статистические моменты сечения относительно осей х, y

Jx, Jy



моменты инерции сечения относительно осей х, y

Jp



полярный момент инерции сечения

Jxy



центробежный момент инерции сечения

Wx, Wy, Wp



осевые и полярный моменты сопротивления сечения

К, К



эффективные коэффициенты концентрации напряжений

q



коэффициент чувствительности материала к концентрации напряжений

,



коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла

KF



коэффициент влияния шероховатости поверхности на предел выносливости

KV



коэффициент влияния упрочнения поверхности на предел выносливости

Kd



коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения на предел выносливости

Fкр



критическая сила

кр



критическое напряжение





гибкость стержня


^ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ»


1. Пояснительная записка


1.1 Специфика учебной дисциплины

Дисциплина «Сопротивление материалов» – фундаментальная дисциплина, являющаяся составной частью предметного блока «Прикладная механика». Эта дисциплина тесно связана с курсами «Теоретическая механика» и «Детали машин», в ее основе лежат закономерности физики и математики.

Выводы многих положений в сопротивлении материалов опираются на законы и теоремы теоретической механики и прежде всего статики, а все разделы курса «Детали машин», изучающие расчет и конструирование деталей машин, полностью базируются на методах расчета курса сопротивления материалов. Знания о технологии обработки материалов: гибки и правки, резки и рубки, опиливания, сверления, точения и фрезерования – формируются на основе освоения простейших видов деформаций: растяжения, сжатия, сдвига, кручения и изгиба с учетом механических свойств применяемых материалов.


^ 1.2 Цель и задачи учебной дисциплины

Важнейшим условием для подготовки учителя технологии и предпринимательства является глубокое знание основ фундаментальных наук, позволяющих решать практические задачи при выполнении творческих заданий в проектных и конструкторских расчетах объектов учебного, бытового и производственного назначения.

Цель курса «Сопротивление материалов» состоит в обучении методам расчета деталей машин и сооружений на прочность, жесткость и устойчивость, развитии инженерного мышления и формирования у студентов систематизированных знаний и практических навыков устанавливать, какой материал рационально применить для того или иного элемента конструкции, какую форму и размеры придать его поперечному сечению, для обеспечения надежной работы, при минимальных затратах материала.

Для надежности и безопасности работы все проектируемые конструкции (сооружения, мосты, машины, приборы) должны удовлетворять условиям прочности, жесткости и устойчивости.

^ Задачи курса:

– сформировать у студентов фундамент общеинженерных знаний, необходимых для освоения методов расчета типовых деталей машин на прочность, жесткость и устойчивость под действием статических нагрузок, за счет выбора более экономичных профилей проката и других конструкционных материалов;

– сформировать знания о способах определения напряжений и деформаций в зависимости от вида напряженно-деформированного состояния;

– научить выполнять расчеты на прочность и жесткость при растяжении, срезе, кручении, поперечном и продольном изгибе различных конструкций и узлов машин, применяемых в современных технологиях;

– развить навыки работы на лабораторном и исследовательском оборудовании.

В результате завершения изучения курса «Сопротивление материалов»

студент должен знать:

– механические свойства материалов и реальные значения прочных характеристик для широкого круга материалов;

– простейшие виды деформаций: растяжение, сжатие, сдвиг, кручение и изгиб, использовать эти понятия при ознакомлении с процессами гибки и правки металла, резки и рубки, опиливания, сверления, точения, фрезерования;

– основные расчетные зависимости при растяжении, сдвиге, кручении, изгибе и рациональные формы поперечных сечений при этих деформациях;

– общий метод решения задач на определение линейных и угловых перемещений стержней, валов и балок.

Студент должен уметь:

– определять механические характеристики некоторых машиностроительных материалов;

– определять внешние силы, действующие на элемент конструкции (собственный вес, реакции опор, давление жидкости, силы контакта со стороны других тел, силы инерции);

– составлять расчетные схемы объектов труда и технических устройств с учетом отклонений от реальной работы конструкций;

– определять внутренние силы и напряжения при деформациях: растяжении, сжатии, сдвиге, кручении, поперечном изгибе;

– вычислять геометрические характеристики плоских сечений (площадь, осевой и полярный моменты инерции и моменты сопротивления);

– выполнять проверочный и проектный расчеты, определять допустимую нагрузку при растяжении, сдвиге, кручении и изгибе.


^ 1.3 Принципы отбора содержания и организации учебного материала

Содержательное наполнение программы курса «Сопротивление материалов» обусловлено базовым местом этой дисциплины в процессе освоения предметного поля знаний, которая, являясь фундаментальной по характеру и обязательной в статусе дисциплин предметного блока, формирует общетехническое понимание методов расчета при решении практических задач.

Предлагаемая программа ориентируется при отборе содержания материала на следующие принципы:

– научности и фундаментальности, предполагающей отражение в содержании сущности курса «Сопротивление материалов» как учебной дисциплины, необходимой для формирования специалиста в области технологического образования;

– профессиональной направленности, состоящей в установлении системы приоритетов при отборе содержания учебного материала с учетом специфики и задач подготовки учительских кадров;

– универсальности и последовательности, обеспечивающей преемственность и возможности углубленной подготовки в рамках многоуровневого технологического образования;

– дополнительности (практические и лабораторные занятия не дублируют лекции);

– творческой активности (создание оптимальных условий для самостоятельного усвоения знаний, опыта творческой деятельности и реализации потенциальных возможностей каждого студента).

Дисциплина «Сопротивление материалов» состоит из лекционного курса, лабораторных и практических занятий, индивидуальной и самостоятельной работы.

Лекционный курс является теоретической основой получения базовых знаний, необходимых для вывода расчетных зависимостей. При этом обращается особое внимание на физическую сущность изучаемых деформаций и на те допущения и ограничения, которые делаются в процессе вывода формул.

Лабораторные работы направлены на закрепление и углубление теоретических знаний, формирование у студентов умения применять эти знания для постановки и проведения экспериментальных исследований, дают студентам представления о современных методах изучения механических свойств материалов и о поведении их при различных термомеханических воздействиях, знакомят с различными испытательными машинами и измерительными устройствами.

Практические занятия включают решение задач по расчету стержней, соединений деталей, валов, балок.

Индивидуальная работа предполагает углубленное изучение материала с выполнением расчетно-графического задания по наиболее важным разделам программы с последующей отчетностью, помогающей овладеть методами решения задач.

Контрольная работа на дневном отделении проводится по теме «Поперечный изгиб» и требует от студентов глубокого понимания физической сущности внутренних силовых факторов, умение определять и строить их эпюры и выполнять расчеты балок на прочность.

Контрольная работа на заочном отделении, являясь заключительным этапом изучения дисциплины, включает типовые задачи по расчету конструкций на прочность и ставит своей целью закрепить приобретенные знания и умения при изучении курса.

^ 2. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ


2.1 Учебно-тематический план



п/п

Раздел,

тема

Распределение часов

Всего

Дневное отделение

Заочное отделение

ауд.

лек.

практ.

лаб.

раб.

сам.

раб.

лек.

практ.

лаб.

раб.

сам.

раб.

1


2


3

4

5


6


7

8

Введение. Основные понятия и определения

Растяжение – сжатие прямого бруса

Механические свойства материалов при растяжении и сжатии

Сдвиг и смятие

Кручение. Геометрия сечений

Поперечный изгиб.

Контрольная работа

Сложное сопротивление Продольный изгиб


4


16

10

12

12


26

8

7


2


6

4

6

4


10

2

4


2


4


2

2


6

2

2


2


2

2


4




4

2

2


2


10

6

6

8


16

6

3


2


4


2

2


6





2


1

1


4


2


10

10

9

9


16

8

7




Итого

95

38

20

10

8

57

16




8

71


^ 2.2 Содержание дисциплины






оставить комментарий
страница1/9
В. А. Чумаков
Дата20.09.2011
Размер1,35 Mb.
ТипУчебно-методическое пособие, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3   4   5   6   7   8   9
плохо
  2
отлично
  2
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх