Рабочая программа дисциплины теоретическая механика направление ооп: 140100 теплоэнергетика icon

Рабочая программа дисциплины теоретическая механика направление ооп: 140100 теплоэнергетика


Смотрите также:
Рабочая программа учебной дисциплины «Теоретическая механика» Направление подготовки...
Рабочая программа дисциплины теоретическая механика направление ооп: машиностроение...
Рабочая программа дисциплины теоретическая механика для специальности 220301 Автоматизация...
Рабочая программа учебной дисциплины ф тпу 1-21/01 «Материаловедение...
Рабочая программа дисциплины «механика» направление ооп...
Рабочая программа дисциплины механика раздел: Теоретическая механика для специальностей: 260201...
Рабочая программа учебной дисциплины (модуля) «Теоретическая механика»...
Рабочая программа учебной дисциплины (модуля) «Теоретическая механика»...
Рабочая программа дисциплины теоретическая механика для специальности 220201 Управление и...
Рабочая программа Наименование дисциплины Теоретическая механика По специальности 220201...
Рабочая программа учебной дисциплины тпу 1-21/01...
Рабочая программа дисциплины Основы техники Часть 1 - Теоретическая механика Специальность...



Загрузка...
скачать
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»


УТВЕРЖДАЮ

Директор ЭНИН

____________ Ю.С. Боровиков

«___» ____________201__ г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА


НАПРАВЛЕНИЕ ООП: 140100 ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА

ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: Тепловые электрические станции, КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): бакалавр

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2009 г.

КУРС 2; СЕМЕСТР 3,4;

^ КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 4

ПРЕРЕКВИЗИТЫ: «Математика», «Физика».

КОРЕКВИЗИТЫ: «Турбины тепловых и атомных электростанций», «Нагнетатели тепловых электростанций», «Нагнетатели и тепловые двигатели», «Основы инженерно-физического эксперимента».

^ ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции

44

часа (ауд.)

Лабораторные занятия


-

часа (ауд.)

Практические занятия


26,5

часов (ауд.)

^ АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

70,5

часов

^ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

97

часов

ИТОГО

167,5

часов

ФОРМА ОБУЧЕНИЯ

очная


ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: экзамен в 3 семестре, зачёт в 4 семестре
^

Обеспечивающая кафедра: «Теоретическая и прикладная механика»


ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ: к.т.н., доцент, В.М. Замятин

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: к.т.н., доцент, Л.А. Беляев

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ к.т.н., доцент, А.П. Соколов


2010г.


^ 1. Цели освоения модуля (дисциплины)

В результате освоения данной дисциплины бакалавр приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц1, Ц3 и Ц5 основной образовательной программы «Теплоэнергетика и теплотехника».

Дисциплина нацелена на подготовку бакалавров к решению следующих профессиональных задач:

– сбор и анализ информационных исходных данных для проектирования тепловых электрических станций; систем теплоэнергоснабжения, топливоснабжения установок, цехов промышленных предприятий и объектов жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ); устройств и систем автоматизации и управления;

– расчет и проектирование деталей и узлов в соответствии с техническим заданием с использованием стандартных средств автоматизации проектирования;

– разработка проектной и рабочей технической документации, оформление законченных проектно-конструкторских работ;

– изучение научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике исследования;

– проведение экспериментов по заданной методике и анализ результатов;

– проведение измерений и наблюдений, составление описания проводимых исследований, подготовка данных для составления обзоров, отчетов и научных публикаций;

– составление отчета по выполненному заданию, участие во внедрении результатов исследований и разработок.


^ 2. Место модуля (дисциплины) в структуре ООП

Дисциплина относится к базовой части профессионально цикла (Б3.Б3). Она непосредственно связана с дисциплинами естественнонаучного и математического цикла (физика, химия) и опирается на освоенные при изучении данных дисциплин знания и умения. Кореквизитами для дисциплины «Теоретическая механика» являются дисциплины профессионального цикла: «Основы инженерно-физического эксперимента», «Турбины тепловых и атомных электростанций», «Нагнетатели тепловых электростанций», «Нагнетатели и тепловые двигатели»

^ 3. Результаты освоения модуля (дисциплины)

При изучении дисциплины бакалавр должен научиться самостоятельно определять силы реакций, действующих на тело; находить скорости ускорения точек тела в различных видах движений; анализировать кинематические схемы механических элементов энергетических комплексов; определять динамические реакции опор вращающихся тел. В результате освоения курса у бакалавров должен быть выработан навык рационального анализа механических систем

После изучения данной дисциплины бакалавры приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы: Р1, Р3, Р5*. Соответствие результатов освоения дисциплины «Теоретическая механика» формируемым компетенциям ООП представлено в таблице.

Формируемые компетенции в соответствии с ООП*

Результаты освоения дисциплины

З.1.1, З.1.2, З.3.1, З.3.3, З.5.1.



В результате освоения дисциплины бакалавр должен знать:

Законы преобразования систем сил; условия равновесия систем сил на плоскости и в пространстве и условия равновесия тел; трения скольжения и сопротивление качению на равновесие тел.

Способы задания движения точки и тела, законы определения скоростей и ускорений точек при плоском, сферическом и произвольном движении тела.

Основные задачи динамики материальной точки и уравнения движения системы материальных точек. Колебание материальной точки и механической системы. Принцип Даламбера, метод кинетостатики, принцип возможных перемещений, общее уравнение динамики, уравнение Лагранжа второго рода, уравнение равновесия в обобщённых координатах, потенциальное силовое поле.

У.1.1, У.1.2, У.3.1, У.5.1, У.5.2, У.5.3.

В результате освоения дисциплины бакалавр должен уметь:

Определять силы реакций, действующих на тело, и силы взаимодействия между телами системы; определять скорости и ускорения точек тела во вращательном и плоском движениях; определять динамические реакции опор вращающихся тел. Анализировать кинематические схемы механических элементов энергетических агрегатов и комплексов, определять их основные динамические характеристики.

В.1.1, В.1.2, В.1.3, В.3.2, В.3.3, В.5.1, В.5.2.

В результате освоения дисциплины бакалавр должен владеть:

Методами анализа механизмов в статике, кинематике и динамике; критериями выделения основных параметров, влияющих на устойчивую работу энергетических агрегатов. Опытом работы и использования научно-технической информации, Internet-ресурсов, баз данных и каталогов, электронных журналов и патентов, поисковых ресурсов и др. в области высокотехнологического теплоэнергетического оборудования, в том числе, на иностранном языке.


*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в Основной образовательной программе подготовки бакалавров по направлению 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника».


  1. ^ Структура и содержание дисциплины

    1. Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения






Название раздела/темы

Аудиторная работа (час)

СРС

(час)

Итого

Формы текущего контроля и аттестации


Лекции

Практ./ семинар

Лаб. зан.

3 семестр



Введение. Сходящаяся и плоская системы сил.

4

2




12

18

Выполнение расчётно-графич. работы



Простр. система сил. Трение скольжения

4

4




12

20

Выполнение расчётно-графич. работы



Кинематика точки.

4

2




6

12

Выполнение задания в рабочей тетради



Кинематика твёрдого тела

6

4




15

25

Выполнение расчётно-графич. работы



Сложное движение точки и тела

6

4




14

24

Выполнение расчётно-графич. работы



Динамика точки.

4

2




4

10

Выполнение задания в рабочей тетради




Промежуточная аттестация
















Экзамен




Итого

за 3-й семестр

28

18




63

109




4 семестр

7

Общие теоремы динамики механической системы

6

3,5




14

23,5

Выполнение расчётно-графич. работы

8

Аналитическая механика

6

3




14

23


Выполнение расчётно-графич. работы

9

Малые колебания механической системы

4

2




6

12

Выполнение задания в рабочей тетради




Промежуточная аттестация
















Зачёт




Итого

за 4-й семестр

16

8,5




34

58,5







Итого

по дисциплине

44

26,5




97

167,5




При сдаче отчетов и рабочих тетрадей проводится устное собеседование.

    1. ^ Содержание разделов дисциплины

Семестр 3


Раздел 1. Введение. Сходящаяся и плоская системы сил

Лекция. Введение в механику. Механическое движение. Материальная точка. Система материальных точек. Абсолютно твёрдое тело (АТТ). Сила. Система сил, равнодействующая. Аксиомы статики. Система сходящихся сил Теорема о трёх силах.

^ Лекция. Практическое занятие. Момент силы относительно точки. Алгебраический момент силы. Момент силы относительно оси. Пара сил. Момент пары. Эквивалентность пар.


^ Раздел 2. Пространственная система сил. Трение скольжения

Лекция. Практическое занятие. Лемма о параллельном переносе силы. Основная теорема статики (Теорема Пуансо). Различные случаи приведения системы сил к центру. Уравнения равновесия произвольной системы сил. Уравнения равновесия произвольной плоской системы сил. Параллельные силы. Центр параллельных сил.

^ Лекция. Практическое занятие. Статические моменты объёма и площади. Центр тяжести тела и методы определения его положения. Центр тяжести простейших однородных тел. Силы трения скольжения и качения. Равновесие при наличии сил трения. Равновесие системы тел. Статически определимые системы.


^ Раздел 3. Кинематика точки

Лекция. Способы задания движения, скорость и ускорение точки в декартовых осях.

Лекция. Практическое занятие. Естественный способ задания движения. Нормальное и касательное ускорения.


^ Раздел 4. Кинематика твёрдого тела

Лекция. Практическое занятие. Поступательное и вращательное движения АТТ. Закон вращательного движения, угловая скорость и угловое ускорение тела. Скорость и ускорение точки при вращательном движении тела. Формула Эйлера.

^ Лекция. Практическое занятие. Плоское движение АТТ. Скорости и ускорения точек плоской фигуры. Мгновенный центр скоростей (МЦС). Способы нахождения МЦС.

Лекция. Движение АТТ с одной неподвижной точкой. Сложение вращений вокруг пересекающихся и параллельных осей. Пара вращений. Метод остановки (Метод Виллиса) для определения угловых скоростей звеньев планетарного редуктора.


^ Раздел 5. Сложное движение точки и тела

Лекция. Практическое занятие. Сложное движение точки. Теорема сложения скоростей.

Лекция. Практическое занятие. Теорема Кориолиса. Ускорение Кориолиса. Сложное движение частиц газа в турбине и компрессоре.

Лекция. Сложное движение тела.


Раздел 6. Динамика точки

^ Лекция. Практическое занятие. Законы Ньютона. Дифференциальные уравнения движения точки в декартовых и естественных осях. Две основные задачи динамики точки. Задача Коши в динамике точки.

Лекция. Принцип Даламбера для точки. Относительное равновесие. Принцип относительности в классической механике (Принцип Галилея – Ньютона). Движение точки под действием упруго-линейной силы. Свободные колебания точки. Период, частота и амплитуда колебаний. Затухающие и вынужденные колебания точки.


4 семестр


Раздел 7. Общие теоремы динамики механической системы

Лекция. Внутренние силы и их свойства. Дифференциальные уравнения движения точек механической системы. Центр масс системы. О моментах инерции системы. Понятие главной центральной оси инерции. Радиус инерции. Теорема Штейнера-Гюйгенса. Осевые моменты инерции простейших тел.

^ Лекция. Практическое занятие. Количество движения системы. Теорема об изменении количества движения системы. Закон сохранения количества движения. Теорема импульсов для сплошной среды. Теорема Эйлера. Кинетический момент системы и АТТ. Теорема об изменении кинетического момента относительно произвольной, неподвижной точки и относительно центра масс. Дифференциальное уравнение вращательного движения АТТ.

^ Лекция. Практическое занятие. Работа и мощность силы. Работа силы, приложенной к АТТ. Силовое поле. Потенциальная энергия. Потенциальная энергия силы тяжести и упруго-линейной силы.


^ Раздел 8. Аналитическая механика.

Лекция. Практическое занятие. Принцип Даламбера для материальной точки и системы. Возможные перемещения. Принцип возможных перемещений.

^ Лекция. Практическое занятие. Обобщенные координаты системы; обобщённые силы; уравнения Лагранжа второго рода.

Лекция. Принцип Гамильтона-Остроградского; понятие об устойчивости равновесия


^ Раздел 9. Малые колебания механической системы.


Лекция. Практическое занятие. Источники колебаний механических систем. Неуравновешенность. Балансировка.

Лекция. Малые свободные колебания механической системы с несколькими степенями свободы и их свойства. Собственные частоты и коэффициенты формы.



    1. ^ Распределение компетенций по разделам дисциплины

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3.




Формируемые

компетенции

^ Разделы дисциплины




1

2

3

4

5

6

7

8

9



З.1.1







х

х

х

х

х

х

х



З.1.2.




х










х

х

х






З.3.1.

х



























З.3.3.

х






















х



З.5.1.

х

х
























У.1.1.




х







х















У.1.2.



















х

х

х



У.3.1.

х



























У.5.1.

х



























У.5.2.







х

х

х

х







х



У.5.3.




х










х












В.1.1.

х













х












В.1.2.







х







х







х



В.1.3.










х

х




х

х

х



В.3.2.

х



























В.3.3.










Х

х




х

х

х



В.5.1.







х







х












В.5.2.




х



















х

  1. ^ Образовательные технологии

При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности бакалавров для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.


^ Методы и формы активизации деятельности

Виды учебной деятельности

ЛК

СРС

Дискуссия

х




IT-методы

х




Опережающая СРС




х

Индивидуальное обучение




х

Проблемное обучение




х

Обучение на основе опыта




х



Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:

  • изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;

  • самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;

  • закрепление теоретического материала при выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий в рабочей тетради.


^ 6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC)

6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:

  • работе бакалавров с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и электронных источников информации по заданной проблеме,

  • выполнении домашних заданий в рабочей тетради,

  • переводе материалов из тематических информационных ресурсов с иностранных языков,

  • изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку,

  • подготовке к экзамену и зачету.


6.1.1. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:

- система моделирования механических объектов;

- расчёт простых ферм методом Риттера;

- действие трения на равновесие механических систем;

- факторы, изменяющие действие трения на движение механических систем;

- сложное движение точки и аэродинамика газовых потоков в турбинах и нагнетателях;

- мощности силовых факторов в разветвлённых механических системах.


6.2 ^ Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа

(ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала бакалавров и заключается в:

  • поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе научных публикаций по определенной теме исследований,

  • анализе материалов по заданной теме, аналитическое исследование задач повышения эффективности объектов теплоэнергетики и теплоснабжения,

  • исследовательской работе и участии в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах,


^ 6.2.1. Примерный перечень научных проблем и направлений научных исследований:

  1. Принцип схематизации механических систем.

  2. Выработка методологических основ анализа механических систем.

  3. Принцип выделения факторов и параметров, играющих определяющую роль в динамике механических систем.

  4. Выявление принципов соотнесения основных и побочных факторов в динамике механических систем.

  5. Исследование действия диссипативных сил на малые колебания механических систем.

  6. Выявление принципов взаимодействия формальных, сюжетных и
    смысловых уровней произведения конкретного периода.

  7. Применение принципа Даламбера для анализа динамики механических систем.

^ 7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств)

Оценка успеваемости бакалавров осуществляется по результатам:

- самостоятельного выполнения заданий в рабочей тетради,

- анализа подготовленных бакалаврами расчётно-графических работ,

- устного опроса при сдаче выполненных заданий в рабочей тетради, во время зачета во четвёртом семестре (для выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины).


^ 7.1. Требования к содержанию экзаменационных вопросов

Экзаменационные билеты включают три типа заданий:

  1. Теоретический вопрос.

  2. Проблемный вопрос.

  3. Творческое проблемно-ориентированное задание.


^ 7.2. Примеры экзаменационных вопросов


1

Введение в динамику. Предмет динамики. Основные понятия и определения: масса, материальная точка, сила. Законы Галилея-Ньютона.


2



^ Дано: V-скорость ползуна С, ОА=r, OB=a . Определить скорость точки А в указанном положении механизма.

3

Приведите последовательные операции получения модели механической системы - газовой турбины



^ 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля (дисциплины)

Основная литература

      • Бутенин Н.В. Курс теоретической механи­ки. Т.1: статика и кинематика. Т.2: динамика: в 2 т./Н.В. Бутенин, Я.Л.Лунц, Д.Р. Меркин . – СПб. : Лань, 2008. 736 с.

      • Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики : учебник для вузов /С.М. Тарг. – 13 изд.стер. – М.: Высшая школа, 2003. 416 с.

      • Мещерский, Иван Всеволодович. Сборник задач по теоретической механике. , И.В. Мещерский. – 38-е изд., стер. – СПб. : Лань, 2001. – 448 с.

      • Сборник коротких задач по теоретической механике : учебное пособие/О.Э. Кепе [и др.]; под ред. О.Э. Кепе.–М.: Высшая школа, 1989. 368 с.

Вспомогательная литература

      • Яблонский, А.А. Курс теоретической механики : статика, кинематика, динамика : учебник / А.А. Яблонский, В.М. Никифорова. – 9-е изд., стер. – СПб. : Лань, 2002. 768 с.

      • Добронравов, Владимир Васильевич Курс теоретиче­ской механики : учебник / В.В. Добронравов, Н.Н. Никитин, А.Л. Дворников. – 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1983. – 575 с.

      • Бать, Моисей Иосифович. Теоретическая механика в примерах и задачах : учебное пособие для вузов / М.И. Бать, Г.Ю. Джанелидзе, А.С. Кельзон. – 9-е. изд., перераб. – М.: Наука, 1990 – 1991. Т.2 : Динамика. – 1991. 638 с.

      • Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике / под ред. А.А. Яблонского.–16-е изд. Стер.–М. : Интеграл-Пресс, 2007. – 384 с.


Интернет-ресурсы:

http://www.lib.- сайт, посвящённый проблемам механики.


^ 9. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины)

При освоении дисциплины используются технические средства и оборудование кафедры ТПМ ИПР.

* приложение – Рейтинг-план освоения модуля (дисциплины) в течение семестра.


Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС-2010 по направлению подготовки «Теплоэнергетика и теплотехника», профили «Тепловые электрические станции», «Промышленная теплоэнергетика», «Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике и теплотехнике» .


Автор: Соколов А.П.

Программа одобрена на заседании кафедры ТПМ ИПР

(протокол № ____ от «___» _______ 2010 г.).




Скачать 241,79 Kb.
оставить комментарий
Дата29.09.2011
Размер241,79 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
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
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх