Техническая механика

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Материал программы дисциплины «Техническая механика» состоит из трех разделов: теоретическая механика, основы сопротивления материалов, детали машин и механизмов. Каждый раздел технической механики необходимо изучить, затем выполнить контрольную работу.

Изучение учебного материала следует вести в последовательности:

-ознакомиться с содержанием программы, подобрать учебную литературу;

-изучить материал каждой темы задания;

-ответить на вопросы для самопроверки;

-закрепить усвоение материала путем разбора решенных задач, приведенных в учебной литературе.

После того как материал изучен, можно приступить к выполнению контрольной работы. Контрольная работа выполняется по одному из 30 вариантов. Вариант выбирается по двум последним цифрам шифра студента (таблица 1).

При выполнении контрольных работ необходимо соблюдать следующие требования:

-каждая контрольная работа выполняется в отдельной тетради;

-на обложку тетради приклеивается заполненный студентом бланк «Контрольная работа»;

-контрольная работа выполняется чернилами, разборчивым почерком, с интервалом между строками, а рисунки и схемы — карандашом с соблюдением правил черчения; для пометок и замечаний преподавателя необходимо оставлять поля, а в конце работы – несколько страниц для рецензии;

-каждую задачу нужно начинать с новой страницы, тексты условий задач переписывать полностью;

-решение задач сопровождать краткими пояснениями, в которых указывать, какая величина определяется, по какой формуле (привести эту формулу в общем виде), какие величины подставляются в формулу;

-вычисления в задачах контрольной работы производить в единицах СИ, применять стандартные символы для обозначения величин; при всех исходных и вычисленных величинах должны указываться единицы измерения (размерности);

-ответы на контрольные вопросы необходимо давать сжато, конкретно, по существу заданного вопроса;

-в конце контрольной работы следует указать список использованной литературы (наименование, автор, год издания).

Перед чистовым оформлением задачи тщательно проверить правильность всех вычислений, оценить правдоподобность полученных результатов.

Выполненную работу следует подписать, поставить дату и своевременно выслать в колледж.

После получения зачтенной работы необходимо внимательно изучить рецензию и все замечания преподавателя, обратить внимание на ошибки и доработать материал. Не зачтенная работа выполняется заново или переделывается частично по указанию преподавателя.

При затруднениях в решении задач контрольной работы можно обратиться к преподавателю колледжа с просьбой о консультации по неясным вопросам.

Работа, выполненная не по своему варианту или не в полном объеме, проверке не подлежит и возвращается без оценки.

ЛИТЕРАТУРА

1.  Мовнин М. С., Израелит А. Б., Рубашкин А. Г. Основы технической механики. Санкт-Петербург, «Политехника», 2003.

2.  Эрдеди А. А., Эрдеди Н. А., Теоретическая механика. Сопротивление материалов. Москва, «Высшая школа», 2001.

3.  Эрдеди А. А., Эрдеди Н. А., Детали машин, Москва, «Высшая школа», 2001.

ПРОГРАММА

ВВЕДЕНИЕ

Значение дисциплины, ее связь с другими изучаемыми дисциплинами. Роль технической механики в технике.

Краткий обзор развития технической механики. Разделы технической механики.

РАЗДЕЛ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

Тема 1.1. Основные понятия и аксиомы статики

Абсолютно твердое тело. Материальная точка, система материальных тел. Свободное и несвободное тела. Сила как вектор. Система сил, экви­валентные системы сил. Силы внешние и внутренние. Условия равновесия твердого тела. Правило параллелограмма сил. Связи, реакции связей. Ак­сиомы статики.

Тема 1.2. Плоская система сходящихся сил

Система сходящихся сил. Силовой многоугольник. Геометрическое условие равновесия. Проекции вектора силы на оси координат, знак проекции. Уравнения равновесия плоской системы сходя­щихся сил.

Тема 1.3. Пара сил

Понятие о паре сил. Момент пары, знак момента. Основные свойства пар сил. Условие равновесия плоской системы пар сил.

Тема 1.4. Плоская система произвольно расположенных сил

Приведение силы к данной точке. Приведение плоской системы сил к данному центру. Главный вектор и главный момент системы. Равнодейству­ющая плоской системы сил Теорема Вариньона. Применение теоремы Ва­риньона к определению равнодействующей параллельных сил, направленных в одну и в разные стороны. Три вида уравнений равновесия плоской сис­темы сил. Рациональный выбор центров моментов, балочные системы. Клас­сификация нагрузок и виды опор. Понятие о статически неопределимых системах Связи с трением. Трение скольжения, сила трения, угол тре­ния, коэффициент трения. Особенности трения качения, коэффициент тре­ния качения, его размерность.

Тема 1.5. Пространственная система сил

Параллелепипед сил. Равнодействующая пространственной системы сходящихся сил. Проекции вектора на три оси координат. Условие и урав­нения равновесия пространственной системы сходящихся сил. Момент силы относительно оси, знак и условие равенства нулю. Пространственная сис­тема произвольно расположенных сил и ее уравнения равновесия (без вы­вода).

Тема 1.6. Центр тяжести

Центр параллельных сил, его свойства. Формулы для определения координат центра параллельных сил. Силы тяжести. Центр тяжести как центр параллельных сил. Определение координат центра тяжести простых и слож­ных сечений.

Тема 1.7. Основы кинематики

Основные понятия: пространство и время, механическое движение. Параметры движения и способы его задания. Классификация видов движения точки и тела. Уравнения движения, скорость и ускорение точки при ес­тественном способе задания движения. Виды движения точки в зависимости от ускорения. Равнопеременное движение точки. Поступательное движение твердого тела и его свойства. Вращательное движение твердого тела. Уг­ловая скорость, частота вращения. Угловое ускорение. Линейные скорости точек вращающегося тела. Нормальное, касательное и полное ускорения. Выражение нормального и касательного ускорений точки через угловую скорость и угловое ускорение тела.

Тема 1.8. Основы динамики

Основные понятия, законы динамики. Сила инерции несвободной мате­риальной точки. Касательная и нормальная составляющие силы инерции при криволинейном движении точки (принцип Даламбера). Работа постоянной силы при прямолинейном движении. Работа сил тяжести. Мощность. Единицы работы и мощности в Международной системе (СИ). Понятие о механическом коэффициенте полезного действия. Работа и мощность при вращательном движении тела.

РАЗДЕЛ 2. СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

Тема 2.1. Основные положения

Деформируемое тело, его упругость и пластичность, основные гипо­тезы и допущения о свойствах материалов и характере деформаций. Метод сечений по определению внутренних сил. Внутренние силовые факторы. Ви­ды деформаций. Напряжения: полное, нормальное и касательное.

Тема 2.2. Растяжение и сжатие

Продольная сила и нормальное напряжение в поперечном сечении бру­са. Эпюры продольных сил и нормальных напряжений. Продольная и попе­речная деформации при растяжении (сжатии). Закон Гука. Модуль про­дольной упругости. Коэффициент Пуассона. Перемещения поперечных сече­ний. Механические характеристики материалов. Допускаемое напряжение и коэффициент запаса прочности, основные факторы, влияющие на их выбор. Расчеты на прочность по допускаемым напряжениям (три вида). Понятие о статически неопределимых системах при растяжении (сжатии). Температу­рные и монтажные напряжения.

Тема 2.3. Срез и смятие

Понятие о срезе и смятии. Основные расчетные предпосылки и форму­лы, условности расчета. Допускаемые напряжения на срез и смятие. Рас­четы на срез и смятие болтовых и сварных соединении.

Тема 2.4. Геометрические характеристики плоских сечений

Понятие о геометрических характеристиках плоских сечений бруса. Моменты инерции: осевой, полярный, центробежный. Осевые моменты инер­ции простейших сечений. Зависимость между моментами инерции относи­тельно параллельных осей. Понятие о главных центральных осях. Момент сопротивления и радиус инерции сечения бруса.

Тема 2.5. Прямой изгиб

Основные понятия и определения. Классификация видов изгиба. Внут­ренние силовые факторы при прямом изгибе. Дифференциальные зависимости между интенсивностью распределенной нагрузки, поперечной силой и изги­бающим моментом. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов, Зависимость между изгибающим моментом и кривизной оси балки. Жесткость сечения при изгибе. Нормальные напряжения в поперечных сечениях балки. Расчеты на прочность при изгибе. Рациональные формы поперечных сечений балок.

Тема 2.6. Кручение

Понятие о сдвиге. Закон Гука для сдвига. Модуль сдвига. Зависи­мость между упругими постоянными для тела (без вывода). Кручение бруса круглого поперечного сечения. Крутящий момент, построение эпюр крутящих моментов. Основные гипотезы. Напряжения в по­перечных сечениях бруса, угол закручивания. Полярные моменты инерции и сопротивления для круга и кольца. Расчеты валов на прочность и жест­кость. Рациональные формы поперечных сечений валов.

Тема 2.7. Изгиб с кручением

Работа бруса при совместном действии изгиба и кручения. Внутрен­ние силовые факторы и напряжения в поперечном сечении. Эквивалентный момент. Формулы для определения эквивалентного напряжения по гипотезам наибольших напряжений и энергии формоизменения. Расчет валов на изгиб с кручением.