- •Методические указания и задания к выполнению курсовых и контрольных работ по сопротивлению материалов
- •Общие методические указания
- •Раздел 1. Общие методические рекомендации по изучению дисциплины
- •1.1. Цели и задачи курса
- •Раздел 2. Методические указания по изучению содержания тем и разделов курса
- •2. Основные понятия и определения
- •2.2. Растяжение и сжатие
- •2.3. Характеристика материалов
- •2.4. Сдвиг, срез, сжатие
- •2.5. Кручениe
- •2.6. Геометрические характеристики плоских сечений
- •2.7. Поперечный изгиб
- •2.8. Теория прочности
- •2.9. Сложное сопротивление
- •2.10. Устойчивость элементов конструкции
- •2.11. Расчет на прочность при инерционных, ударных и переменных во времени нагрузках
- •2.12. Определение перемещений в упругих системах
- •2.13. Расчет статически неопределимых систем
- •Раздел 3. Методические указания для выполнения контрольных заданий
- •Окончательно выбираем двутавр №18.
- •Раздел 4. Контрольные задания
- •Задача №1
- •Задача №2
- •Задача №3
- •Задача №4
- •Задача №5
- •Задача №6
- •Задача №7
- •Раздел 5. Список рекомендуемой литературы
- •Раздел 6. Тестовые задания
- •1. Основные положения курса сопротивления материалов.
- •2. Растяжение и сжатие
Раздел 1. Общие методические рекомендации по изучению дисциплины
1.1. Цели и задачи курса
Сопротивление материалов — наука о прочности, жесткости и устойчивости деталей машин и механизмов. Студенты должны иметь понятие о характере напряжений и деформаций элементов при различных нагрузках и особенностях поведения машиностроительных материалов в условиях эксплуатации. Уметь производить простейшие расчеты с применением вычислительной техники на прочность, жесткость и устойчивость, в основном, проверочного характера. Приобрести навыки выбора материалов, конструктивных форм сечений и определения размеров деталей машин и механизмов.
Самостоятельные занятия по сопротивлению материалов должны сопровождаться конспектированием обязательной литературы и решением задач. Следует также освоить выводы формул. При этом должно быть обращено особое внимание на физическую сущность изучаемых явлений и на те допущения и ограничения, предшествующие процессам выводов формул.
Для успешного усвоения материала необходимо после проработки каждой темы самостоятельно ответить на вопросы для самопроверки, приведенные в данных указаниях и решить рекомендуемые задачи.
Весьма важным при изучении дисциплины является выполнение лабораторных работ. При подготовке к выполнению той или иной работы студенты должны пользоваться пособиями, указанными в разделе 5. В лаборатории студент знакомится с испытательными машинами, измерительными приборами, методами и видами экспериментального исследования напряженного состояния конструкционных материалов. В начале каждого лабораторного занятия преподаватель путем краткого опроса устанавливает готовность студентов к выполнению ими намеченных работ.
Раздел 2. Методические указания по изучению содержания тем и разделов курса
2. Основные понятия и определения
В этой теме вводятся понятия, которыми студент будет руководствоваться постоянно при изучении сопротивлении материалов.
В основу решения большинства задач, рассматриваемых и решаемых наукой о сопротивлении материалов, положены гипотезы об однородности, сплошности и изотропности материала, об идеальной его упругости, пластичности, а также принципы независимости действия сил (принцип суперпозиции), неизменности начальных размеров механической системы, принцип Сен-Венана, позволяющий производить замену одной системы сил другой, статически эквивалентной. Введение указанных гипотез и принципов позволяет упростить решение задач сопротивления материалов без заметных погрешностей в результатах.
Необходимо обратить внимание на содержание метода сечений, позволяющего определять внутренние силовые факторы, возникающие в том или ином сечении тела детали в результате воздействия на него внешних сил. Сущность его заключается в том, что твердое тело, находящееся в равновесии, мысленно разрезается на две части, отбрасывается одна из частей, заменяется действие отброшенной части на оставшуюся внутренними силовыми факторами и составляется уравнение равновесия внешних и внутренних силовых факторов для оставшейся части.
Надо твердо усвоить понятия о деформациях и напряжениях, их физический смысл.
Вопросы для самопроверки
-
Что такое деформация? Какие деформации называют упругими и какие пластическими (остаточными)?
-
Что называется напряжением в данной точке тела? На какие две составляющие может быть разложен вектор полного напряжения?
-
Что называется прочностью, жесткостью и устойчивостью детали?
4. В чем заключается сущность расчетов на прочность и устойчивость?
5. По каким признакам и как классифицируются нагрузки, действующие на детали машин и механизмов?
6. На каких гипотезах и допущениях основаны выводы расчетных зависимостей?
7. Сформулируйте принцип независимости действия сил и принцип Сен-Венана в применении к сопротивлению материалов.
8. Что такое «брус (стержень)», «оболочка», «пластина», «массив»?
9. В чем заключается метод сечений? Какова цель его применения?
10. Что такое внутренние силовые факторы и сколько их может возникнуть в поперечном сечении бруса?
11. С какими внутренними силовыми факторами связано возникновение в поперечном сечении бруса нормальных и касательных напряжений?
12. Какие допущения о свойствах материалов приняты в сопротивлении материалов?