МЧС РОСCИИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ
ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ
МЕХАНИКА
Рабочая программа учебной дисциплины
по специальности 330400 – «Пожарная безопасность»
Санкт-Петербург
2004
МЧС РОCСИИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ
ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ
МЕХАНИКА
Рабочая программа учебной дисциплины
по специальности 330400 – «Пожарная безопасность»
Санкт-Петербург
2004
Иванов К.С., Косарев Б.В., Белявцев А.И., Филановский А.М., Зеленко И.В., Мисевич Ю.В. Механика: Рабочая программа учебной дисциплины по специальности 330400 – «Пожарная безопасность» / Под общей ред. В.С. Артамонова. СПб.: Санкт-Петербургский институт Государственной противопожарной службы МЧС России, 2004. – 33 с.
Программа подготовлена с учетом особенностей профессиональной деятельности сотрудников ГПС и профиля подготовки в университете. В программе учтены современные тенденции развития механики на основе создания новых современных образцов пожарной техники, формируется представление о поведении материалов и конструкций под воздействием различного вида нагрузок с учетом нагрева их при пожаре на базе изучения фундаментальных положений теоретической механики, теории механизмов и машин, сопротивления материалов, деталей машин и основ конструирования.
Программа предназначена для курсантов и слушателей факультета подготовки сотрудников ГПС.
Рабочая программа обсуждена и одобрена на заседании Ученого совета Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России 19 февраля 2003 г. (протокол № 2).
Рецензенты:
Г.А. Кондрашкова, доктор технических наук, профессор
(Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров);
О.М. Алексеенко, кандидат технических наук, доцент
(Санкт-Петербургский институт ГПС МЧС России)
©Санкт-Петербургский институт ГПС МЧС России, 2004
Пояснительная записка
Настоящая программа составлена для подготовки курсантов, студентов и слушателей Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России по специальности "Пожарная безопасность", с учетом её специфики, соответствует задачам высшей школы. Обеспечение пожарной безопасности зданий и сооружений, создание новых современных образцов пожарной техники, представление о поведении материалов и конструкций под действием различного вида нагрузок с учетом нагрева их при пожаре невозможно без изучения фундаментальных положений теоретической механики, теории механизмов и машин, сопротивления материалов, деталей машин и основ конструирования, что и составляет содержание названного курса.
Цель учебной дисциплины - развитие у обучаемых способности самостоятельно давать обоснованную инженерную оценку конструкции механизма или сооружения с точки зрения прочности, жесткости, устойчивости и надежности.
Задачи дисциплины:
обучить законам механического движения материальных тел, на основе которых решаются многие задачи пожарной профилактики, пожарной техники и пожарной тактики;
обучить алгоритмам определения оптимальных геометрических размеров элементов инженерных конструкций и сооружений для обеспечения их прочности, жесткости и устойчивости.
Курс механики состоит из четырех разделов:
1 раздел. Теоретическая механика (кинематика, динамика и элементы статики), изучает законы механического движения материальных тел и возникающие при этом силовые взаимодействия между телами. Теоретическая механика является теоретической базой современной техники, в том числе и пожарной.
2 раздел. Теория механизмов и машин, изучает методы структурного, кинематического, кинетостатического, динамического анализа и синтеза механизмов и машин.
3 раздел. Сопротивление материалов знакомит с алгоритмами определения оптимальных геометрических размеров элементов инженерных конструкций и сооружений для обеспечения их прочности, жесткости и устойчивости.
4 раздел. Детали машин и основы конструирования включают в себя основные понятия о допусках и посадках, взаимозаменяемости, о типовых элементах механических передач и машин, соединениях деталей машин и основах их расчета.
Содержание курса и последовательность его изучения соответствует типовым программам по механике. В процессе изучения курса рассматриваются основные принципы теории познания, отражающие взаимосвязь простого и сложного, переход количества в качество и т.д.
Прикладной характер учебной дисциплины обусловливается практической направленностью на решение задач пожарной безопасности, проведением лабораторных работ на контрольных образцах пожарно-технического вооружения, расчетом типовых узлов пожарной техники, выполнением курсового проекта.
Для закрепления полученных теоретических положений и привития обучаемым практических навыков пользования современной вычислительной техникой, предусматривается решение задач по индивидуальным заданиям, выполнение расчетно-графических, лабораторных и контрольных работ.
Все практические занятия, лабораторные и расчетно-графические работы проводятся под руководством двух преподавателей.
В результате изучения курса "Механика" обучаемые должны знать:
условия равновесия твердых тел и конструкций;
способы задания движения точки;
виды движения твердого тела;
динамические характеристики материальных тел (масса, количество движения, кинетическая энергия, импульс силы, момент инерции, кинетический момент);
основные виды деформации;
основные определения и методы структурного анализа и синтеза механизмов;
методы кинематического и силового анализа машин и механизмов;
способы снижения виброактивности и повышения виброустойчивости отдельных узлов пожарной техники;
уметь:
производить переход от реальных конструкций к расчетным схемам и математическим моделям;
определять реакции опор и связей;
определять центр тяжести простейших тел;
определять скорости и ускорения точек твердого тела;
составлять и решать простейшие дифференциальные уравнения движения материальной точки и твердого тела;
производить инженерные расчеты отдельных элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость, составлять алгоритмы и программы решения этих задач с помощью персональных ЭВМ;
производить расчеты на прочность соединений;
решать задачи структурного кинематического и силового анализа машин и механизмов;
иметь представление:
об аксиомах и теоремах статики;
о видах механизмов передачи и преобразования движения;
об общих теоремах динамики;
о методах кинетостатики и принципе возможных перемещений;
о механических свойствах материалов;
о теории напряженного состояния и гипотезах прочности;
о концентрации напряжений в элементах конструкций;
об усталости материалов;
о методах оценки основных параметров качества и надежности основных узлов машин и механизмов пожарной техники.
Дисциплина "Механика" состоит из четырех разделов, 21 темы.
Курс рассчитан на 323 часа:
По очной форме обучения: 58 часов - лекции; 118 часов - практические занятия; 8 часов - лабораторные работы; 12 часов - контрольные работы, 20 часов - расчетно-графические работы и 269 часов - самостоятельная работа, в состав которой входит написание обучаемыми рефератов в соответствии с разработанной на кафедре тематикой. Изучение дисциплины производится во 2, 3 семестрах, каждый из которых завершается экзаменом и в 4 семестре – зачетом и защитой курсового проекта.
По заочной форме обучения (4 года): 4 часа - лекции; 20 часов - практические занятия; 10 часов - лабораторные работы, и 289 часов - самостоятельная работа, в состав которой входит написание обучаемыми рефератов в соответствии с разработанной на кафедре тематикой. Изучение дисциплины завершается экзаменом и защитой курсового проекта.
По очной форме обучения (6 лет): 6 часов - лекции; 40 часов - практические занятия; 10 часов - лабораторные работы; 269 часов - самостоятельная работа, в состав которой входит написание обучаемыми рефератов в соответствии с разработанной на кафедре тематикой. Изучение дисциплины завершается экзаменом и защитой курсового проекта.