Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности





НазваниеМетодические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности
страница3/4
Дата публикации18.07.2013
Размер0.69 Mb.
ТипМетодические указания
100-bal.ru > Математика > Методические указания
1   2   3   4

1.3 условия реализации учебной дисциплины


1.3.1 Требования к минимальному материально-техническому обеспечению

Реализация учебной дисциплины требует наличия учебной лаборатории по технической механике.

Оборудование учебной лаборатории: посадочные места по количеству обучающихся, рабочее место преподавателя, макеты: для демонстрации деформации тела, механических передач (кулачковый механизм, кривошипно-ползунный механизм, клиноременная передача, цепная передача, фрикционная передача, зубчатые передачи, червячные передачи, многоступенчатые передачи, планетарная передача, волновая передача); комплект зубчатых колес, редукторы цилиндрические и конические, червячные, комплект макетов муфт, оборудование для проведения лабораторных работ: установка для определения коэффициента трения скольжения тел, набор грузов, модели для определения положения центра тяжести, плакаты по разделу «Теоретическая механика» и «Детали машин», информационные стенды.

Технические средства обучения: ноутбук и проекционное оборудование.

1.3.2 Информационное обеспечение обучения


Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

Основные источники:

1. Л.П. Портаев, А.А.Петраков. Техническая механика/Учебник для техникумов-М.:Стройиздат, 2007-464с.

2. Эрдеди А.А., Эрдеди. Н.А Теоретическая механика. Сопротивление материалов. Учеб. пособие для машиност. спец. проф. учебн. заведений

3. Олофинская В.П. Учебное пособие. Техническая механика: Курс лекций с вариантами практических и тестовых заданий. Издательство: Форум - 2010 год, 349 с.

4. Вереина Л.И. Техническая механика. Учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования. Издательство: Academia (Академпресс), 2010. – 288 с.

5. Никитин Е.М. Теоретическая механика для техникумов. М.: Наука, 2008. – 336 с.

6. Сетков В.И. Сборник задач по технической механике. М.: Стройиздат, 2009.

7. Максина Е.Л. Техническая механика: конспект лекций. Издательство: Эксмо, 2008. – 160 с.


Дополнительные источники:

8. Винокуров А.И. Сборник задач по сопротивлению материалов: Учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов. М.: Высшая школа, 2007. – 383 с.

9. ЭЛЕКТРОННЫЙ ЗАДАЧНИК ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ В ИНТЕРНЕТ Вадим Вадимович Глаголев, В.И.Латышев Тульский государственный университет

10. Александров А.В., Потапов В.Д., Державин Б.П. Сопротивление материалов. - М.: Высшая школа, 2007. - 560 с.: ил.

11. Вольмир А.С., Григорьев Ю.П., Станкевич А.И. Сопротивление материалов. - М.: Дрофа, 2007. - 591 с.: ил.

12. Миролюбов И.Н., Алмаметов Ф.З., Курицын Н.А. Сопротивление материалов: Пособие по решению задач. - СПб.: Лань, 2007. - 512 с.: ил.

13. Ицкович Г.М. Сопротивление материалов. М.: Высшая школа, 2007.

1.4 Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины

Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения лекционных занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий.


Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

Умения:

- выполнение и защита практических и лабораторных работ, внеаудиторная самостоятельная работа (выполнение домашних заданий)

- определять направление реакций связей основных типов;

- определять равнодействующую системы сил, решать задачи на равновесие системы сил в аналитической форме;

- рассчитывать момент силы относительно точки и определять момент пары сил;

- определять реакции в опорах балочных систем с проверкой правильности решения;

- определять момент силы относительно оси, заменять пространственную систему сил одной силой и одной парой сил;

- определять положение центра тяжести фигур, составленных из стандартных профилей;

- определять траекторию движения точки, переходить от координатного к естественному способу задания точки;

- определять кинематические параметры движения точки, строить кинематические графики и использовать их при решении задач- определять скорость точки при сложном движении;

- рассчитывать работу и мощность с учетом потерь;

- определять параметры движения точки с помощью общих теорем динамики;

- определять виды нагружения и внутренние силовые факторы в поперечных сечениях;

- проводить испытания материалов на статическое растяжение и сжатие;

- проводить расчеты на прочность и жесткость;

- проводить проектные и проверочные расчеты деталей, работающих на срез и смятие;

- выполнять проекционные и проверочные расчеты круглого бруса для статически определимых систем;

- определять полярные и главные центральные моменты для сечений, имеющих ось симметрии;

- проводить проекционные и проверочные расчеты на прочность, проводить проверку бруса на жесткость при изгибе;

- производить расчет бруса на изгиб с кручением;

- проводить проверку сжатых стержней на устойчивость, подбирать рациональную форму сечений;




Знания:




- аксиомы статики, виды связей и их реакции, принцип освобождения тела от связей;

- геометрический и аналитический способы определения равнодействующей силы, условия равновесия системы сил;

- момент пары сил и относительно точки;

- теоремы Пуансо и Вариньона, три формы уравнений равновесия;

- аналитический способ определения равнодействующей и условия равновесия пространственной системы сил;

- методы определения центра тяжести тела;

- способы задания движения точки, определение скорости и ускорения точки, кинематические графики, частные случаи движения точки и их уравнения;

- аксиомы динамики, формулы расчета инерции, принцип Даламбера, формулы расчета работы и мощности, определять КПД, теоремы динамики;

- основные понятии, гипотезы и допущения сопротивления материалов;

- закон Гука, порядок расчетов на прочность, методы решения простейших статически неопределимых задач;

- внутренние силовые факторы, напряжения и деформации при сдвиге и смятии, при кручении;

- виды изгиба и внутренние силовые факторы, условия прочности и жесткости;

- порядок расчета на прочность бруса при одновременном растяжении (сжатии) и изгибе;

- основные применяемые гипотезы прочности;

- формулы для определения динамических напряжений в поперечном сечении бруса.

- письменная проверочная работа



2 Методические указания по изучению учебного материала по темам и вопросы для самоконтроля
Введение

Необходимо уяснить место технической механики в современном производстве, ее связь с другими дисциплинами специальности. Иметь понятие о материи, движении, механическом движении, равновесии. Знать, что изучает статика, кинематика, динамика.

Раздел 1 Теоретическая механика

Статика

Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится под действием заданной системы сил. Успешное овладение учебным материалом по статике – необходимое условие для изучения всех последующих тем и разделов курса технической механики.

Тема 1.1 Основные понятия и аксиомы статики

При изучении темы следует вникнуть в физический смысл аксиом статики. Изучая связи и их реакции, нужно иметь в виду, что реакция связи является силой противодействия и направлена всегда противоположно силе действия рассматривае­мого тела на связь (опору).

Вопросы для самоконтроля

1 Назовите разделы теоретической механики и укажите, какие вопросы в них изучают.

2 Дайте определение материи. Перечислите формы движения материи.

3 В чем общность понятий абсолютно твердого тела и материальной точки и в чем их различие?

4 Дайте определение силы.

5 Какие системы сил называют статически эквивалентными?

6 Что такое равнодействующая система сил, уравновешивающая сила?

7 Сформулируйте аксиомы статики.

8 Какие тела называются свободными, а какие несвободными?

9 Что называется связью?

10 Что такое реакция связи?

11 Перечислите виды связей и укажите направление соответствующих им реакций.

Тема 1.2 Плоская система сходящихся сил

Эта система эквивалентна одной силе (равнодействующей) и стремится придать телу (в случае, если точка схождения сил совпадает с центром тяжести тела) прямолинейное движение. Равновесие тела будет иметь место в случае равенства равнодействующей нулю. Геометрическим условием равновесия является замкнутость многоугольника, построенного на силах системы, аналитическим условием – равенство нулю алгебраических сумм проекций сил системы на любые две взаимно перпендикулярные оси. Научитесь решать задачи на равновесие тел, обратив особое внимание на рациональный выбор направления координатных осей.

Вопросы для самоконтроля

1 Геометрический способ нахождения равнодействующей плоской системы сходящихся сил.

2 Что называется проекцией силы на ось? В каком случае проекция силы на ось равна нулю?

3 Как найти силовое значение и направление равнодействующей системы сил, если заданы проекции составляющих сил на две взаимно перпендикулярные оси.

4 Сформулируйте аналитическое условие равновесия плоской системы сходящихся сил.

Тема 1.3 Пара сил

Система пар сил эквивалентна одной паре (равнодействующей) и стремится придать телу вращательное движение. Равновесие тела будет иметь место в случае равенства нулю момента равнодействующей пары. Аналитическим условием равновесия является равенство нулю алгебраической суммы моментов пар системы. Следует обратить особое внимание на определение момента силы относительно точки. Необходимо помнить, что момент силы относительно точки равен нулю лишь, в случае если точка лежит на линии действия силы.

Вопросы для самоконтроля

1 Что такое пара сил?

2 Что такое момент пары сил, плечо пары сил?

3 Сформулируйте условие равновесия системы пар сил.

Тема 1.4 Плоская система произвольно расположенных сил

Эта система эквивалентна одной силе (называемой главным вектором) и самой паре (момент, который называют главным моментом) и стремится придать телу в общем случае прямолинейное и вращательное движение одновременно. Изученные ранее системы сходящихся сил и система пар – частные случаи произвольной системы сил. Равновесие тела будет иметь место в случае равенства нулю и главного вектора, и главного момента системы. Аналитическим условием равновесия является равенство нулю алгебраических сумм проекций сил системы на любые две взаимно перпендикулярные оси относительно любой точки. Следует получить навыки в решении задач на равновесие тел, в том числе на определение опорных реакций балок и сил, нагружающих стержни, обратив особое внимание на рациональный выбор направления координатных осей и положения центра моментов.

Вопросы для самоконтроля

1 Что такое момент силы относительно точки?

2 Как берется знак момента силы относительно точки?

3 Что называется плечом силы?

4 В каком случае момент силы относительно точки равен нулю?

5 Что такое главный вектор и главный момент плоской системы сил?

6 Сформулируйте теорему Вариньона.

7 Сформулируйте аналитическое условие равновесия плоской системы произвольно расположенных сил.

8 Укажите три вида уравнения равновесия плоской системы произвольно рас положенных сил.

9 Укажите, как рационально выбрать направления осей координат и центр моментов.

10 Какие нагрузки называются сосредоточенными и распределенными?

11 Что такое интенсивность равномерно распределенной нагрузки?

12 Как найти числовое значение направления и точку приложения равнодействующей равномерно распределенной нагрузки.

13 Какие системы называются статически определимыми?

14 Что называется силой трения?

15 Перечислите основные законы трения скольжения.

16 Что такое угол трения, конус трения?

17 Каковы особенности трения качения?

Тема 1.6 Пространственная система сил

Как плоские, пространственные системы подразделяют на системы сходящихся или произвольно расположенных сил. Многоугольник, построенный на сходящихся силах системы, оказывается пространственным, что делает невозможным применение графического и графоаналитического методов решения. Аналитический метод решения аналогичен изложенному для плоских систем с той лишь разницей, что силы проецируются на три (а не на две) взаимно перпендикулярные оси, а моменты сил определяются относительно этих осей (а не точек). Необходимо помнить, что момент силы относительно оси равен нулю в том случае, когда сила и ось лежат в одной плоскости (т.е. линия действия силы или параллельна оси, или пересекает ее).

Вопросы для самоконтроля

1 Напишите уравнения равновесия для пространственной системы сходящихся сил.

2 Что такое момент силы относительно оси? В каких случаях момент силы относительно оси равен нулю?

3 Напишите уравнения равновесия для произвольной пространственной системы сил.

Тема 1.7 Центр тяжести тела

Тема относительно проста для усвоения, однако крайне важна при изучении курса сопротивления материалов. Главное внимание здесь необходимо обратить на решение задач как с плоскими и геометрическими фигурами, так и со стандартными прокатными профилями.

Вопросы для самоконтроля

1 Что такое центр параллельных сил?

2 Как найти координаты центра параллельных сил?

3 Что такое центр тяжести тела?

4 Как найти центр тяжести прямоугольника, треугольника, круга?

5 Как найти координаты центра тяжести плоского составного сечения?

Кинематика

Тема 1.8 Основные понятия кинематики

Изучив кинематику точки, обратите внимание на то, что прямолинейное движение точки как неравномерное, так и равномерное всегда характеризуется наличием нормального (центростремительного) ускорения. При поступательном движении тела (характеризуемом движением любой его точки) применимы все формулы кинематики точки. Формулы для определения угловых величин тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, имеют полную смысловую аналогию с формулами для определения соответствующих линейных величин поступательно движущегося тела.

Вопросы для самоконтроля

1 Что изучает кинематика?

2 Что такое система отсчёта?

3 Какой смысл имеют в кинематике понятия «покой» и «движение»?

4 Дайте определение основных понятий кинематики: траектория, расстояние, путь и время.

Тема 1.9 Кинематика точки

Изучите уравнения движения точки; определения ускорения; построение графиков ускорения, скорости, пути, расстояния.

Вопросы для самоконтроля

1 В чем заключается относительность понятий покоя и движения?

2 Какими способами может быть задан закон движения точки?

3 Как направлен вектор истинной скорости точки при криволинейном движении?

4 Как направлены касательное и нормальное ускорения точки?

5 Какое движение совершает точка, если касательное ускорение равно нулю, а нормальное не изменяется с течением времени?

6 Как выглядят кинематические графики при равномерном и равнопеременном движении?

Тема 1. 10 Простейшие движения тела

Изучите поступательное и вращательное движение тела. Обратите внимание на определение всех параметров вращения тела вокруг неподвижной оси.

Вопросы для самоконтроля

1 Какое движение твердого тела называется поступательным?

2 Перечислите свойства поступательного движения твердого тела.

3 Дайне определение вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси.

4 Как записывается в общем виде уравнение вращательного движения твердого тела?

5 Напишите формулу, устанавливающую связь между частотой вращения тела и угловой скоростью вращения.

6 Дайте определение равномерного и равнопеременного вращательного движения.

7 Какая дифференциальная зависимость существует между угловым перемещением, угловой скоростью и угловым ускорением?

8 Какая зависимость существует между линейным перемещением, скоростью и ускорением точек вращающегося тела и угловым перемещением, скоростью и ускорением тела.

Тема 1. 11 Сложное движение точки

При изучении материала темы, обратите внимание на то, какое движение является относительным, переносным, абсолютным.

Вопросы для самоконтроля

1 Какое движение точки называется относительным, переносным, абсолютным? Приведите примеры относительного, переносного и абсолютного движения точки.

2 Сформулируйте теорему сложения скоростей при сложном движении точки.

Тема 1.12 Сложное движение тела

Изучив плоскопараллельное движение тела, его разложение на поступательное и вращательное, научитесь решать задачи на определение скоростей любых точек плоских механизмов. При изложении темы обратите внимание на возможность эквивалентной замены двух вращательных движений тела одним для параллельных и пересекающихся осей, определение угловой скорости абсолютного вращения тела.

Вопросы для самоконтроля

1 Какое движение твердого тела называется плоскопараллельным?

2 На какие движения может быть разложено плоскопараллельное движение?

3 Что такое мгновенный центр скоростей?

4 Как определить абсолютную скорость любой точки тела, если положение ее мгновенного центра скоростей известно?

Динамика

При изучении раздела вникните в физический смысл аксиом динамики, научитесь использовать основанный на принципе Даламбера метод кинетостатики, позволяющий применять уравнения равновесия статики для движущегося с ускорением тела. Следует помнить, что сила инерции прилагается к ускоренному телу условно, так как в действительности на него не действует. Особое внимание следует уделить вопросу трения скольжения и понятию самоторможения, имеющим важнейшее значение в технике. Формулы для определения работы, мощности и кинетической энергии тела, а также основной закон динамики для случаев поступательного и вращательного движения тела имеют полную смысловую аналогию.

Тема 1.13 Основные понятия и аксиомы динамики

При изучении темы необходимо научиться, при решении задач, применять аксиомы динамики и следствия из них.

Вопросы для самоконтроля

1 Сформулируйте первую аксиому динамики (принцип инерции) и вторую аксиому динамики (основной закон динамики точки).

2 Сформулируйте две основные задачи динамики.

3 Изложите третью аксиому динамики (закон независимости действия сил) и четвертую аксиому (закон равенства действия и противодействия).

Тема 1.14 Движение материальной точки. Метод кинетостатики

Изучите понятия о свободной и несвободной точке, о силе инерции. Научитесь решать задачи на поступательное движение тела с Помощью метода кинетостатики для любого вида движения.

Вопросы для самоконтроля

1 Дайте определение силы инерции. Как определяется ее модуль и направление? К чему приложена сила инерции?

2 В чем заключается принцип Даламбера?

Тема 1.15 Работа и мощность

При изучении темы необходимо усвоить понятия работы, мощности, коэффициента полезного действия. Изучите единицы измерения работы и мощности. Научитесь решать задачи по определению работы и мощности при поступательном и вращательном движении тел, потерь на трение.

Вопросы для самоконтроля

1 Как определяется работа постоянной силы на прямолинейном пути?

2 Что называется мощностью?

3 Что такое механический коэффициент полезного действия?

4 Назовите формулу, позволяющую определить вращающийся момент через передаваемую мощность и угловую скорость вращения тела при равномерном вращении.

Тема 1.16 Общие теоремы динамики

Изучите общие теории динамики. Обратите внимание: на решение задач на поступательное движение точки и тела с использованием теорем о количестве движения и о кинетической энергии; на решение задач с использованием основного закона динамики для вращательного движения тела.

Вопросы для самоконтроля

1 Дайте определение импульса силы, количества движения. Сформулируйте теорему об изменении количества движения точки.

2 Что такое кинетическая энергия точки? Сформулируйте теорему об изменении кинетической энергии материальной точки.

3 Перескажите формулировку основного закона динамики вращательного движения твердого тела.

4 Что такое момент инерции тела? От чего зависит его значение?

Раздел 2 Сопротивление материалов

Изучение курса сопротивления материалов (наука о прочности, жесткости и устойчивости, деформируемых под нагрузкой элементов машин и конструкций) следует начать с повторения раздела «Статика» (равновесие тел, уравнения равновесия, геометрические характеристики сечений). Непременными условиями успешного овладения учебным материалом являются: а) четкое понимание физического смысла рассматриваемых понятий; б) свободное владение методом сечений; в) осознанное применение геометрических характеристик прочности и жесткости поперечных сечений; г) самостоятельное решение достаточно большого числа задач. Принципиальная схема изучения каждого из видов нагружения бруса единообразна: от внешних сил с помощью метода сечения к внутренним силовым факторам, от них – к напряжениям, от расчетного напряжения – к условию прочности бруса.

Тема 2.1 Основные положения сопротивления материалов

Внутренние силы, возникающие между частицами тела под действием нагрузок, являются таковыми для тела в целом. При применении метода сечений эти силы для рассматриваемой части тела являются внешними, т.е. к ним применимы методы статики. Действующая в произвольно проведенном поперечном сечении система внутренних сил эквивалентна в общем случае одной силе и одному моменту. Разложив их на составляющие, получим соответственно три силы (по направлению координатных осей) и три момента (относительно этих осей), которые называют внутренними силовыми факторами (ВСФ). Возникновение тех или иных ВСФ зависит от фактического нагружения бруса. Определяют ВСФ с помощью уравнений равновесия статики. Внутренним нормальным силам соответствуют нормальные напряжения σ, касательным силам – касательные напряжения .

Вопросы для самоконтроля

1 Для чего изучается сопротивление материалов?

2 Чем отличается упругая деформация от пластической?

3 Следует ли учитывать изменение размеров тел при составлении уравнений равновесия сил, приложенных к нему?

4 В каких случаях при действии на тело нескольких сил эффект действия каждой силы можно считать независимым от действия других сил? Какое название, носит этот принцип?

5 Какими расчетными схемами заменяются реальные объекты расчета? Каковы геометрические признаки, присущие каждой расчетной схеме?

6 Почему нельзя определить внутренние силовые факторы в произвольном сечении, рассматривая равновесие всего тела в целом?

7 В чем заключается метод сечений?

8 Можно ли с помощью метода сечений установить закон распределения внутренних силовых факторов по проведенному сечению?

9 Что такое напряжение? Какова размерность напряжения?

Тема 2.2 Растяжение и сжатие

При изучении темы следует обратить особое внимание на гипотезу плоских сечений, которая справедлива и при других видах нагружения бруса. При растяжении или сжатии напряжения распределяются по поперечному сечению равномерно, геометрической характеристикой прочности и жесткости сечения является его площадь, форма сечения значения не имеет, все точки сечения равноопасны. Достаточное внимание следует уделить и вопросу испытания материалов, основным механическим характеристикам прочности материала, предельным и допускаемым напряжениям.

Вопросы для самоконтроля

1 В каком случае брус испытывает деформацию растяжения или сжатия?

2 Каков закон изменения нормальных напряжений по площади поперечного сечения при растяжении и сжатии?

3 Влияет ли форма поперечного сечения на значение напряжений, возникающих при растяжении и сжатии?

4 Что называется эпюрой нормальных сил и эпюрой нормальных напряжений?

5 Для чего строят эпюры N и σ? Какое поперечное сечение бруса называется опасным?

6 Что такое модуль продольной упругости материала, какова его размерность?

7 Какова связь между продольной и поперечной деформацией?

8 Что такое жесткость сечения бруса и жесткость бруса при растяжении (сжатии)?

9 Какова цель механических испытаний материалов?

10 Что называется пределами пропорциональности, упругости, текучести, прочности?

11 Каковы характеристики пластичных свойств материалов?

12 В чем заключается закон разгрузки и повторного нагружения?

13 Какие системы называют статически неопределимыми?

Тема 2.3 Практические расчеты на срез и смятие

При изучении темы следует обратить внимание на расчет заклепок, сварных соединений и врубок. Явление среза всегда «осложнено» наличием других напряжений. Надо уметь показать на чертеже площадки, на которых возникают напряжения среза, смятия, скалывания.

Вопросы для самоконтроля

1 На каких допущениях основаны расчёты на срез?

2 По каким формулам производят расчёт на срез и смятие?

3 Как определяется площадь смятия, если поверхность смятия цилиндрическая, плоская?

Тема 2.4 Геометрические характеристики плоских сечений

В теории изгиба важную роль играют моменты инерции, поэтому следует рассмотреть этот вопрос в виде самостоятельной темы.

Перед изучением этой темы по учебнику теоретической механики повторите материал о статическом моменте и о нахождении центров тяжести плоских фигур.

При изучении темы следует обратить внимание на теорему о переносе осей. Эта формула наглядно показывает, что наименьшим из моментов инерции относительно нескольких параллельных осей является момент инерции относительно той оси, которая проходит через центр тяжести.

В теории изгиба важную роль играют главные центральные оси. Обратите внимание на определение положения главных центральных осей. Если сечение состоит из ряда прокатных профилей, то необходимо при вычислениях пользоваться данными таблиц сортамента.

Вопросы для самоконтроля

1 Что такое статический момент сечения?

2 Что такое осевой и центробежный моменты инерции плоского сечения?

3 Изменяются ли центробежные и осевые моменты инерции при повороте осей? При параллельном переносе?

4 Что такое главные центральные оси инерции?

5 Какая связь существует между моментами инерции относительно параллельных осей, из которых одна является центральной?

6 Напишите формулы для вычисления осевых моментов инерции для прямоугольника, равнобедренного треугольника, круга и кольца.

7 Как определяют осевые моменты инерции сложных составных сечений?

Тема 2.5 Сдвиг и кручение

Изучая материалы темы, следует обратить внимание на полную смысловую аналогию законов Гука при сдвиге и при растяжении (сжатии), сравнить значения модулей упругости материала при сдвиге и при продольном деформировании (жесткость любого материала при сдвиге меньше). При кручении напряжения распределяются по поперечному сечению неравномерно (в линейной зависимости от расстояния точки до полюса сечения), опасными являются все точки контура сечения. Геометрическими характеристиками прочности и жесткости сечения являются соответственно полярный момент сопротивления и полярный момент инерции, значения которых зависят не только от площади, но и от формы сечения. Рациональным (т.е. дающим экономию материала) является кольцевое сечение, имеющее по сравнению с круглым сплошным меньшую площадь при равном моменте сопротивления (моменте инерции). Следует обратить внимание на вычисление вращающего момента на валу по заданным мощности и угловой скорости вала.

Вопросы для самоконтроля

1 В чем состоит деформация сдвига?

2 Что такое модуль сдвига и как он связан с модулем продольной упругости?

3 Как определяется крутящий момент в произвольном сечении?

4 Какая зависимость существует между передаваемой валом мощностью, вращающим моментом и угловой скоростью?

5 На каких гипотезах и допущениях основаны выводы формул для определения касательных напряжений и углов поворота сечений при кручении бруса круглого сечения?

6 Каков закон изменения касательных напряжений по площади поперечного сечения при кручении?

7 Что является геометрическими характеристиками сечения вала при кручении?

8 Почему выгоднее применять валы кольцевого, а не сплошного сечения?

Тема 2.6 Прямой изгиб

Теория частичного изгиба имеет как внешнюю, так и смысловую аналогию с теорией кручения – аналогичное распределение напряжений по поперечному сечению: наличие опасных точек сечения, аналогичные геометрические характеристики прочности и жесткости сечения, аналогичный подход к оценке рациональности формы сечения. Особое внимание следует уделить построению эпюр изгибающих моментов по характерным точкам.

Вопросы для самоконтроля

1 В каком случае балка работает на изгиб?

2 Что такое чистый и поперечный изгиб? Какие внутренние силовые факторы возникают в поперечных сечениях бруса в этих случаях?

3 Каким методом определяют внутренние силовые факторы, действующие в поперечных сечениях на изгиб?

4 Чему равны поперечная сила и изгибающий момент в продольном сечении балки при изгибе?

5 Для чего строятся эпюры поперечных сил и изгибающих моментов?

6 Сформулируйте правило законов для поперечной силы и изгибающего момента.

7 Какими линиями очерчиваются эпюры поперечных сил и изгибающих моментов на участке действия равномерно распределенной нагрузки?

8 Как меняется характер эпюр поперечных сил и изгибающих моментов в точках приложения сосредоточенных сил и моментов?

9 Напишите формулы для определения осевых моментов сопротивления при изгибе для прямоугольника, круга и кольца.

10 Какими перемещениями сопровождается изгиб?

Тема 2.7 Сложное сопротивление

В этой теме рассматривается случай сложного сопротивления. Перед изучением темы повторите главы, в которых изложена проверка прочности при изгибе по главным напряжениям, когда известны нормальные напряжения σ и касательные . В случае изгиба с кручением также возникают нормальные напряжения и касательные.

Вопросы для самоконтроля

1 Почему в случае одновременного действия изгиба и кручения оценку прочности производят, применяя гипотезы прочности?

2 Приведите примеры деталей, работающих на изгиб с кручением.

3 Какие точки поперечного сечения являются опасными, если брус круглого поперечного сечения работает на изгиб с кручением?

Темы 2.8, 2.9 Сопротивление усталости. Прочность при динамических нагрузка

Обычно расчеты на усталость проводятся не как проектные (определение размеров сечения детали), а как проверочные. Объясняется это тем, что допускаемое напряжение не может быть установлено заранее достаточно точно, так как оно зависит не только от материала детали, но и от ряда ее конструктивных особенностей (размеров, качества обработки поверхности, наличия концентратов напряжения).

Вопросы для самоконтроля

1 Как называется механическая характеристика материала, определяющая его сопротивление переменным напряжениям?

2 Что такое концентрация напряжения? Приведите примеры деталей, имеющих концентраторы напряжений?

3 Какие факторы влияют на снижение предела выносливости?

Тема 2.10 Устойчивость сжатых стержней

При изучении темы обратите особое внимание на предел применимости формулы Эйлера. Следует представлять себе, что при расчетах на устойчивость в отличие от расчетов на прочность предельное напряжение (здесь – критическое напряжение σкр) зависит не только от материала бруса, но и от его геометрических размеров, формы сечения, а также способа закрепления концов.

Вопросы для самоконтроля

1 На примере сжатого стержня объясните явление потери устойчивости.

2 Что такое критическая сила? .

3 Что такое гибкость стержня и предельная гибкость материала? От каких факторов они зависят?

4 Какое сечение стержня (сплошное или кольцевое) более рационально с точки зрения устойчивости и почему?

3 Методические указания к выполнению и задания контрольной работы

В рекомендованных учебниках, а также в руководствах студенты найдут достаточное число примеров задач подобных тем, которые включены в контрольную работы. Поэтому ниже даны лишь необходимые краткие методические указания к решению задач контрольной работы.

Задачу 1 следует решать после изучения тем 1.1 и 1.2. Во всех вариантах рассматривается равновесие плоской системы сходящихся сил и требуется определить реакции двух шарнирно соединённых между собой стержней, удерживающих груз. Можно избрать три способа решения: аналитический, графический и геометрический. Для данного типа задачи целесообразно использовать аналитический способ решения.

Задача 1. Определить реакции стержней, удерживающих груз весом G. Массой стержней пренебречь. Схему своего варианта смотри на рисунке 3.1. Числовые данные своего варианта взять из таблицы 3.1.

Таблица 3.1

Номер схемы на рисунке 3.1

G

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Варианты

kH

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

10

11

12

13

14

15

16

17

18

20

19

20

21

22

23

24

25

26

27

30

28

29

30

31

32

33

34

35

36

40




1




2








3




4








5




6









7




8




9










Рисунок 3.1

Задачу 2 следует решать после изучения тем 1.3 и 1.4. Во всех вариантах требуется определить реакции опор балок. Студентам необходимо приобрести навыки определения реакций опор, так как с этого начинается решение многих задач по сопротивлению материалов и деталям машин.

Задача 2. Определить реакции опор двухопорной балки (рисунок 3.2). Данные своего варианта взять из таблицы 3.2.



Рисунок 3.2
Таблица 3.2

Номер схемы на рисунке 3.2

F

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Варианты

kH

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

20

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

30

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

40

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

50


Задачи 3 – 12 следует решать после изучения тем 1.8, 1.9, 1.10.

Для всех задач применяется понятие средней скорости, которая (независимо от вида движения) определяется как результат деления пути, пройденного точкой (или телом) по всей траектории движения, на всё затраченное время.

Решая задачи 3 – 12, рекомендуется разбить весь пройденный путь при движении точки (или тела) на участки равномерного, равноускоренного или равнозамедленного движения в зависимости от условия данной задачи.

Номер задачи выбрать из таблицы 3.3 в зависимости от своего варианта.

Таблица 3.3

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

Номер задачи

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Задача 3. Точка начала равноускоренное движение из состояния покоя по прямой и через 5 с приобрела скорость V = 10 м/с. С этого момента точка начала двигаться по окружности радиуса r = 50 м. Двигаясь по окружности, точка первые 15 с совершала равномерное движение, затем в течение 10 с двигалась равнозамедленно до остановки.

Определить: 1) среднюю скорость движения точки на всём пути; 2) значение полного ускорения точки через 5 с после начала равнозамедленного движения.
1   2   3   4

Похожие:

Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания и задания для выполнения контрольных работ...
Методические указания составлены в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта по специальности...
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания и задания для выполнения контрольных работ...
Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Салаватский индустриальный колледж»
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания и задания для выполнения контрольных работ...
Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Салаватский индустриальный колледж»
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания и задания для выполнения контрольных работ...
Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Салаватский индустриальный колледж»
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания и задания для выполнения контрольных работ...
Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Салаватский индустриальный колледж»
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания и задания для выполнения контрольных работ...
Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Салаватский индустриальный колледж»
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания и задания для выполнения контрольных работ...
Программа составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего...
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания и задания для выполнения контрольных работ...
Методические указания предназначены для студентов заочного отделения специальности 270802 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений...
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания и задания для выполнения контрольных работ...
Методические указания составлены на основе рабочей программы учебной дисциплины «Русский язык и культура речи», которая является...
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания по выполнению контрольных работ учебная дисциплина...
Учебная дисциплина «Корпоративное управление» для студентов, обучающихся на заочной форме по специальности
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconВопросы к экзамену 5 Задания для контрольных работ 6 Методические...
Дисциплина «Методы оптимальных решений» является обязательной частью цикла математических и естественнонаучных дисциплин подготовки...
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания и тематика контрольных работ для студентов...
Культурология: Методические указания и тематика контрольных работ / Сост. Н. Д. Михайлова. Новосиб гос аграр ун-т. Новосибирск, 2007....
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания для написания контрольных работ Задания предназначаются...
Методические указания предназначены для написания контрольных работ студентами юи сфу 3-го и 4-го курсов заочной формы обучения
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания для выполнения контрольных работ по учебной дисциплине
Методические указания по дисциплине «Контроль и ревизия» предназначены для студентов заочной формы обучения Новосибирского Университета...
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания по выполнению контрольных работ для студентов...
Данные методические указания по выполнению контрольных работ по иностранному языку (английскому, немецкому, французскому) предназначены...
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ для студентов, обучающихся по заочной форме специальности iconМетодические указания и задания для контрольных работ 5 курс для...
Министерство образования РФ фгоу спо «Пугачевский гидромелиоративный техникум им. В. И. Чапаева» Отделение «Экономика и бухгалтерский...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск