Рабочая программа Техническая механика

1. ПАСПОРТ рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

1. СТРУКТУРА и содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

1. условия реализации рабочей программы учебной дисциплины

1. Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

158

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

106

в том числе:

лабораторные занятия

2

практические занятия

8

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

52

в том числе:

внеаудиторная самостоятельная работа

52

Итоговая аттестация в форме экзамена

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работ (проект)

Объем часов

Уровень освоения

1

2

3

4

Раздел 1.

Теоретическая механика

40

Статика

1

Введение. Основные понятия и аксиомы статики. Роль и значение технической механики в технике. Механическое движение. Равновесие. Абсолютно твёрдое тело. Материальная точка. Система материальных точек. Сила как вектор; единица силы в Международной системе единиц. Система сил. Эквивалентные системы сил. Равнодействующая системы сил и уравновешивающая. Аксиомы статики. Связи. Реакции связей. Идеальные связи и правила определения направления их реакций.

2

2

2

Плоская система сходящихся сил. Четвёртая аксиома статики (правило параллелограмма); правило треугольника. Разложение силы на две составляющие, приложенные в той же точке. Сложение плоской системы сходящихся сил. Силовой многоугольник.

2

2

3

Плоская система сходящихся сил. Проекция силы на ось; правило знаков. Проекция силы на две взаимно перпендикулярные оси. Аналитическое определение равнодействующей плоской системы сходящихся сил (метод проекции). Геометрическое условие равновесия плоской системы сходящихся сил. Аналитическое условие равновесия плоской системы сходящихся сил.

2

2

4

Пара сил. Вращающее действие пары сил. Плечо пары сил, момент пары сил, знак момента. Эквивалентность пар. Свойства пар сил. Сложение пар. Условие равновесия плоской системы пар.

2

2

5

Плоская система произвольно расположенных сил. Момент силы относительно точки. Приведение плоской системы сил к данному центру. Главный вектор и главный момент плоской системы сил. Теорема Вариньона. Уравнения равновесия плоской системы произвольно расположенных сил. Рациональный выбор направления осей координат и центра моментов при решении задач.

2

2

6

Пространственная система сил. Параллелепипед сил. Проекция силы на три взаимно перпендикулярные оси. Момент силы относительно оси. Понятие о главном моменте и главном векторе произвольной пространственной системы сил. Условия равновесия и шесть уравнений равновесия (без вывода).

2

2

7

Центр тяжести тела. Центр параллельных сил. Формулы для определения положения центра параллельных сил (без вывода). Сила тяжести. Центр тяжести тела как центр параллельных сил. Формулы для определения положения центра тяжести тела, имеющего вид тонкой однородной пластинки. Положение центра тяжести прямоугольника и треугольника. Определение положения центра тяжести тонких пластинок или сечений, составленных из простых геометрических фигур и из стандартных профилей проката.

2

2

Практические занятия

6

1

Определение равнодействующих сходящихся сил

2

1

2

Аналитическое определение опорных реакций балок

2

1

3

Определение положения центра тяжести плоских сложных и составных сечений

2

1

Кинематика

1

Основные понятия кинематики. Покой и движение, их относительность. Основные понятия кинематики: траектория, путь, расстояние, время.

2

2

2

Уравнение движения точки по заданной траектории. Скорость. Средняя скорость и

скорость в данный момент. Ускорение полное, нормальное и касательное. Равномерное движение точки и его уравнение. Равнопеременное движение точки.

4

2

3

Простейшие движения твердого тела. Поступательное движение. Вращательное движение. Частные случаи вращательного движения.

2

2

4

Сложные движения точки. Сложное движение твердого тела. Основные определения. Плоскопараллельное движение твердого тела.

2

2

Динамика

1

Основные понятия и аксиомы динамики. Первая аксиома (принцип инерции). Вторая аксиома (основной закон динамики точки). Масса материальной точки. Зависимость между массой и силой тяжести. Третья аксиома (закон независимости действия сил). Четвёртая аксиома (закон равенства действия и противодействия). Силы инерции: полная, нормальная и касательная. Принцип Даламбера и его применение в решении задач; метод кинетостатики.

2

1

2

Движение материальной точки. Силы инерции: полная, нормальная и касательная. Принцип Даламбера и его применение в решении задач; метод кинетостатики.

2

2

3

Работа и мощность. Работа постоянной силы при прямолинейном движении, единица работы в международной системе. Работа равнодействующей силы. Работа силы тяжести. Работа постоянной силы при вращении. Мощность средняя и истинная. Единицы мощности. Коэффициент полезного действия.

2

2

4

Работа и мощность. Работа постоянной силы при вращении. Мощность средняя и истинная. Единицы мощности. Коэффициент полезного действия.

2

2

5

Общие теоремы динамики. Теорема об изменении количества движения. Теорема об изменении кинетической энергии. Основы динамики системы материальной точки.

2

2

Раздел 2.

Сопротивление материалов

44

Основные положения сопротивления материалов

1

Основные положения. Цели и задачи «Сопротивления материалов» и его связь с другими разделами технической механики. Реальный объект и расчётная схема. Понятие об упругих и пластических деформациях. Основные допущения и гипотезы о свойствах материалов и характере деформаций.

4

2

2

Метод сечений. Внутренние силовые факторы. Напряжение полное, нормальное и

касательное.

2

2

3

Растяжение и сжатие. Внутренние силовые факторы, напряжения. Построение эпюр. Растяжение и сжатие. Примеры построения эпюры продольных сил. Напряжения при растяжении и сжатии.

2

2

Растяжение и сжатие

1

Продольные силы. Нормальное напряжение в поперечных сечениях бруса. Построение эпюр продольных сил и нормальных напряжений. Продольная и поперечная деформации при растяжении (сжатии). Закон Гука. Модуль продольной упругости. Коэффициент Пуассона.

2

2

2

Механические испытания материалов. Диаграмма растяжения пластичных и хрупких материалов. Допускаемое напряжение. Коэффициент запаса прочности. Расчёты на прочность: проверочный, проектный, определение допускаемой нагрузки.

2

2

3

Расчёты на прочность. Расчёты на прочность: проверочный, проектный, определение допускаемой нагрузки. Статически неопределимые системы. Температурные напряжения в статически неопределимых системах.

2

2

1

Лабораторная работа

Испытание образца на растяжение. Определение расчетных нагрузок

2

1

Геометрические характеристики плоских сечений

1

Геометрические характеристики плоских сечений. Понятие о геометрических характеристиках плоских поперечных сечений бруса. Моменты инерции: осевой, полярный и центробежный. Осевые моменты инерции простейших сечений: прямоугольного, треугольного, кругового и кольцевого. Главные оси и главные центральные моменты инерции.

6

2

Сдвиг и кручение

1

Кручение. Деформация при кручении. Гипотезы при кручении. Внутренние силовые факторы при кручении. Эпюры крутящих моментов.

2

2

2

Кручение. Напряжения и деформация при кручении. Напряжения при кручении. Напряжение в любой точке поперечного сечения. Максимальное напряжение при кручении. Виды расчетов на прочность. Расчет на жесткость.

2

2

3

Кручение. Расчеты на прочность и жёсткость при кручении.

2

2

Изгиб

1

Изгиб. Основные понятия и определения. Классификация видов изгиба: прямой изгиб, чистый и поперечный; косой изгиб.

Внутренние силовые факторы при прямом изгибе – поперечная сила и изгибающий момент.

2

2

2

Изгиб прямого бруса. Дифференциальные зависимости между изгибающим моментом, поперечной силой и интенсивностью распределения нагрузки. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.

2

2

3

Изгиб прямого бруса. Нормальные напряжения, возникающие в поперечных сечениях бруса при чистом изгибе. Осевые моменты сопротивления. Условие прочности при изгибе. Рациональные формы поперечных сечений балок.

2

2

4

Изгиб и кручение. Примеры работы бруса на совместное действие изгиба и кручения. Внутренние силовые факторы и напряжения в поперечном сечении. Формулы для эквивалентного напряжения по гипотезе наибольших касательных напряжений и гипотезе энергии формоизменения. Расчёт бруса круглого поперечного сечения на изгиб с кручением.

2

2

5

Устойчивость сжатых стержней. Основные положения. Понятие об устойчивом и неустойчивом равновесии. Способы определения критической силы.

2

2

6

Устойчивость сжатых стержней. Расчеты на устойчивость. Порядок выполнения расчета на устойчивость. Примеры решения задач.

2

2

7

Сопротивление усталости. Основные понятия. Факторы влияющие на сопротивление усталости. Основы расчета на прочность при переменных напряжениях.

2

2

Практические занятия

2

1

Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов балок

2

2

Раздел 3.

Детали механизмов и машин

24

Тема 3.1

Детали механизмов и машин

Содержание учебного материала учебного материала

24

1

Основные понятия и определения. Цели и задачи раздела «Детали машин». Основные определения. Механизм и машина. Классификация машин. Детали машин и их классификация. Основные требования к машинам и их деталям, основные критерии их работоспособности и расчёта деталей машин: прочность и жёсткость.

4

2

2

Соединения деталей. Неразъёмные соединения. Сварные соединения: достоинства, недостатки, область применения. Основные типы сварных швов. Краткие сведения о расчёте сварных соединений при осевом нагружении. Клеевые соединения: достоинства, недостатки и область применения. Разъёмные соединения. Резьбовые соединения основные типы резьбы, их стандартизация, область применения. Стандартные крепёжные изделия. Способы стопорения резьбовых соединений. Материалы и допускаемые напряжения.

4

2

3

Передаточные механизмы. Общие сведения о передачах. Принцип работы и классификация передач. Основные кинематические и силовые соотношения для механических передач. Назначение фрикционных передач. Силы в фрикционных передачах.

6

2

4

Передаточные механизмы. Общие сведения о червячных передачах: достоинства и недостатки, область применения. Основные сведения о ременных передачах: достоинства и недостатки, область применения. Общие сведения о цепных передачах.

2

2

5

Валы и оси. Муфты. Валы и оси, их назначение, конструкции и материалы. Оси вращающиеся и неподвижные. Основы расчёта валов и осей на прочность и жёсткость. Типы шпоночных соединений. Подбор шпонок. Муфты, их назначение и краткая классификация.

Краткие сведения о подборе муфт.

4

2

6

Передачи. Основные сведения о передачах.

2

2

7

Винт-гайка скольжения. Винт-гайка качения. Реечные передачи. Кривошипно-шатунные механизмы. Кулисные механизмы.

2

2

Самостоятельная работа обучающихся:

52

- систематическая проработка конспектов занятий, учебной литературы (по вопросам к параграфам, главам учебных пособий, составленным преподавателем);

11

- подготовка к практическим работам с использованием методических рекомендаций преподавателя, оформление лабораторно-практических работ, отчетов и подготовка к их защите.

11

Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы:

1. Расчет равнодействующей сходящихся сил.

4

2. Определение опорных реакций балок.

4

3. Определение положения центра тяжести.

4

4. Расчет на прочность по допускаемым напряжениям.

4

5. Построение эпюр.

4

Всего:

158

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки результатов обучения

1

2

Умения

определять координаты центра тяжести тел

практические занятия

внеаудиторная самостоятельная работа

выполнять расчеты на прочность и жесткость

практические занятия

лабораторная работа

внеаудиторная самостоятельная работа

Знания

виды деформации

тестирование

внеаудиторная самостоятельная работа

законы механического движения и равновесия

тестирование

практические занятия

внеаудиторная самостоятельная работа

методы механических испытаний материалов

практические занятия

лабораторная работа

внеаудиторная самостоятельная работа

методы расчета элементов конструкции на прочность

практические занятия

внеаудиторная самостоятельная работа

устойчивость при различных видах нагружения

практические занятия

внеаудиторная самостоятельная работа

основные типы деталей машин и механизмов

тестирование