Заключение

Механика, наряду с математикой и физикой, имеет огромное общеобразовательное значение: изучение этой дисциплины развивает у студентов логическое мышление, вводит их в понимание широкого круга явлений, относящихся к простейшей форме движения материи – механическому движению. Учебная дисциплина «Механика» является научной базой современной техники, а глубокие и широкие знания по теоретической механике необходимы специалистам различных направлений. На основе теорем и принципов механики решаются многие инженерные задачи и осуществляется проектирование новых машин, конструкций и сооружений, в т.ч., основанных и на новых физических принципах действия.

В то же время данная курсовая работа является для студентов первой самостоятельной работой по решению конкретной инженерной задачи, знакомит их со справочной литературой, Государственными стандартами, техническими условиями и другими нормативными документами, а также с различными методами технико-экономических обоснований принятых решений и их графическим оформлением.

Выполнение курсовой работы позволит студентам изучить механическое поведение реальных твердых тел под нагрузками в различных условиях, освоить общие принципы, методы и способы решения конкретных задач расчета деталей, конструктивных элементов и узлов на внешние силовые и другие воздействия, познакомиться с основами современных кинематических и динамических методов расчета элементов конструкций на работоспособность, прочность, жесткость и т.д.

Результатом обучения становится овладение будущим специалистом практическими умениями и навыками. Он должен знать, на чем основываются общие принципы инженерных расчетов в конструкциях, типовых элементах и узлах, иметь представления о статических, кинематических, динамических и других расчетах.

В результате выполнения курсовой работы студенты должны научиться:

• проводить анализ изучаемого процесса (явления) с целью понять его физическую природу;

• корректно ставить задачу исследования и строить модели изучаемого в этой задаче процесса (явления);

• выбирать рациональные методы решения поставленных задач и выносить практические рекомендации по результатам их решения;

• находить оптимальные решения прикладного характера в задачах по своей специальности.

Умение студентов применять в своей деятельности современные программные средства при решении проектно-конструкторских задач позволит понять им искусство и творческий процесс проектирования инженерных объектов в различных областях: машиностроения, строительства, мостостроения и транспортного строительства, специальных сооружений и др.

Таким образом, выполнение курсовой работы не только тесно связывает теоретическую и практическую части курсов ряда дисциплин, но и является одним из важнейших средств привития студентам навыков самостоятельной работы, умения ориентироваться и по возможности решать возникающие перед ними задачи комплексного характера.

Приложения

Приложение А

варианты Заданий для курсовой работы

Настоящие методические указания содержат 8 видов заданий, каждое – в 30 вариантах, соответствующих основным темам учебной программы по дисциплине.

Раздел первый. Статика твердого тела

Задание № 1. Плоская система произвольно расположенных сил. Определение реакций опор твердого тела

На схемах (рис. 1 – 4) показаны три способа закрепления бруса, ось которого – ломаная линия. Задаваемая нагрузка (см. табл. 1) и линейные размеры элементов бруса (м) во всех трех случаях одинаковы.

Определить все реакции опор для того способа закрепления бруса (а, б или в), при котором искомая реакция, указанная в табл. 1 имеет наименьший модуль, т.е. наименьшее по абсолютной величине значение.

Таблица 1

Номер варианта (рис. 1 – 4)	Р, кН	М, кН·м	q, кН/м	Иссле-дуе- мая реак-ция	Номер вари-анта (рис. 1 – 4)	Р, кН	М, кН·м	q, кН/м	Иссле-дуе- мая реакция
1	10	6	2	YA	16	12	6	2	MA
2	20	5	4	MA	17	20	4	3	YA
3	15	8	1	YB	18	14	4	2	XA
4	5	2	1	YB	19	16	6	1	RB
5	10	4	–	XB	20	10	–	4	YA
6	6	2	1	MA	21	20	10	2	MA
7	2	4	2	XA	22	6	6	1	YA
8	20	10	4	RB	23	10	4	2	MA
9	10	6	–	YA	24	4	3	1	YA
10	2	4	2	XA	25	10	10	2	XA
11	4	10	1	RB	26	20	5	2	MA
12	10	5	2	YA	27	10	6	1	XA
13	20	12	2	YA	28	20	10	2	YA
14	15	4	3	YA	29	25	–	1	MA
15	10	5	2	XA	30	20	10	2	RB

Рис. 1. Варианты схем нагрузки бруса к заданию № 1

Р ис. 2. Варианты схем нагрузки бруса к заданию № 1 (продолжение)

Р ис. 3. Варианты схем нагрузки бруса к заданию № 1 (продолжение)

Р ис. 4. Варианты схем нагрузки бруса к заданию № 1 (окончание)

Задание № 2. Центр тяжести. Определение

положения центра тяжести различных тел

Найти координаты центра тяжести плоского сечения, составленного из стандартных прокатных профилей (варианты 1 – 6), плоской фигуры (варианты 7 – 18 и 24 – 30) или объема (варианты 19 – 23), показанных на рис. 5 – 7. В вариантах 1 – 6 размеры указаны в миллиметрах, а в вариантах 7 – 30 – в сантиметрах.

Рис. 5. Варианты видов тел, плоских фигур и объемов к заданию № 2

Рис. 6. Варианты видов тел, плоских фигур и

объемов к заданию № 2 (продолжение)

Рис. 7. Варианты видов тел, плоских фигур и

объемов к заданию № 2 (окончание)

Задание № 3. Определение равновесия сил, приложенных

к механической системе, с учетом сцепления (трения покоя)

Определить минимальное (в вариантах 1 – 20, 25, 26, 29, 30) или максимальное (в вариантах 21 – 24, 27, 28) значение силы Р и реакции опор системы, находящейся в покое. Схемы вариантов представлены на рис. 8 – 10, а необходимые для расчета данные – в табл. 2.

В вариантах 1 – 20 сцепление (трение покоя) учесть только между тормозной колодкой и барабаном. В вариантах 21 – 30 учесть сцепление в двух опорных точках тела весом G.

Таблица 2

Р ис. 8. Варианты механических систем к заданию № 3

Р ис. 9. Варианты механических систем к заданию № 3 (продолжение)

Р ис. 10. Варианты механических систем к заданию № 3 (окончание)

Раздел второй. Кинематика точки и твердого тела

Задание № 4. Определение скорости и ускорения точки

по заданным уравнениям её движения

По заданным уравнениям движения точки М установить вид её траектории и для момента времени t = t₁ (c) найти положение точки на траектории, её скорость, полное, касательное и нормальное ускорения, а также радиус кривизны траектории.

Необходимые для решения данные приведены в табл. 3.

Таблица 3

Задание № 5. Определение скоростей и ускорений точек твёрдого тела при поступательном и вращательном движениях

Движение груза 1 должно описываться уравнением

x = c₂t² + c₁t + c₀,

где t – время, c; с_0-2 – некоторые постоянные.

В начальный момент времени (t = 0) координата груза должна быть x₀, а его скорость – v₀.

Кроме того, необходимо, чтобы координата груза в момент времени t = t₂ была равна x₂.

Определить коэффициенты с₀, с₁ и с₂, при которых осуществляется требуемое движение груза 1. Определить также в момент времени t = t₁ скорость и ускорение груза и точки М одного из колес механизма.

Схемы механизмов показаны на рис. 11 – 13, а необходимые данные приведены в табл. 4.

Таблица 4

Р ис 11. Схемы механизмов к заданию № 5

Рис. 12. Схемы механизмов к заданию № 5 (продолжение)

Р ис. 13. Схемы механизмов к заданию № 5 (окончание)