Прикладна механіка (ХТІ)
Section outline
-
Вітаємо на курсі!
Обсяг годин (витяг з навчального плану)
Викладач: Янсонс Марина Оскарівна
Загальна мета вивчення освітньої компоненти "Прикладна механіка" полягає в тому, щоб сформулювати у студентів поняття про реальний об’єкт і його розрахункову схему, навчити орієнтуватись в умовах навантаження конструкцій і їх елементів, розібратися в типах та механізмах руйнування, а також сформувати навички застосування основних методів оцінки міцності, жорсткості і стійкості елементів конструкцій.
Завдання навчальної дисципліни полягає в формуванні у студентів розуміння природи і сутності процесів, що виникають в тілах при навантаженні, вивчення основних видів деформацій, а також формування навичок основ розрахунку елементів конструкцій на міцність, жорсткість, стійкість.
У результаті вивчення освітньої компоненти студент повинен
знати: умови рівноваги тіла, основні напружено-деформовані стани, умови міцності та руйнування елементів конструкцій;
вміти:
- виконувати перехід від реального тіла до розрахункової схеми;
- визначати тип закріплення та знаходити відповідні реакції в’язей;
- визначати тип напружено-деформованого стану за зовнішнім навантаженням;
- знаходити внутрішні зусилля в елементах конструкцій;
- підбирати поперечні перерізи стержневих елементів при простих навантаженнях;
- проводити розрахунок на стійкість для стиснутих стержневих елементів.
Курс лекцій
Курс практичних занять
Методичні вказівки до виконання розрахунково графічних робіт
Вказівки до самостійної роботи студентів
Основне методичне забезпечення
-
Лекція 1. Механічна взаємодія тіл. Перехід від реального тіла до розрахункової схеми. Мета, задачі, основні поняття і об'єкти вивчення предмету. Вихідні гіпотези. Поняття напружено-деформованого стану.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 12-19 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 2. Зовнішні та внутрішні сили. Головний вектор та головний момент. Рівновага тіла. Реакції в’язей. Метод перерізів. Геометричні характеристики поперечних перерізів. Центр ваги перерізу. Головні осі перерізу.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 20-28, 29-46 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 3. Механічні властивості матеріалів. Типи матеріалів та їх механічні моделі. Експериментальні методи дослідження матеріальних характеристик. Зв`язок між напруженнями і деформаціями, закон Гука. Модуль Юнга та модуль зсуву.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 60-70, 132-134 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 4. Розтяг та стиск стержнів. Побудова епюр внутрішніх зусиль, визначення напружень та переміщень, підбір перерізів. Врахування власної ваги при розтягу (стиску). Поняття про статично невизначені системи. Умови сумісності деформацій.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 48-58, 212-213 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 5. Плоске згинання. Згинальні моменти, поперечні сили. Рівняння рівноваги. Побудова епюр. Визначення нормальних та дотичних напружень. Перевірка міцності.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 93-106, 72-76 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 6. Зсув, зріз, зім’яття. Чистий зсув. Визначення напружень та деформацій. Умова міцності при зсуві. Розрахунок клепаних, болтових та зварних з’єднань на зріз, зім’яття і розрив.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 145-152 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 7. Кручення стержнів. Визначення напружень та переміщень. Розрахунок на міцність та жорсткість. Кручення стержнів не круглого поперечного перерізу. Підбір перерізу. Розрахунок круглих валів. Кручення зі згином.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 153-164 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 8. Загальні методи визначення переміщень. Метод Мора. Множення епюр. Умова жорсткості. Температурні навантаження. Визначення переміщень при температурних навантаженнях.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 166-183 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 9. Стійкість гнучких стержнів. Критична сила, гнучкість, критичні напруження. Формули Ейлера та Тетмаєра (Ясинського). Розрахунок на стійкість за допомогою коефіцієнтів зменшення допустимого напруження.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 250-261 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 10. Лінійний, плоский, просторовий напружений стан. Тензор напружень. Головні напруження та головні площадки. Класичні теорії міцності. Граничний напружений стан, допустимі напруження. Критерії міцності для анізотропних матеріалів.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 250-261 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 11. Механіка руйнування. Типи руйнування. Концентрація напружень. Втома матеріалів. Корозійне руйнування. Руйнування тіл з тріщинами. Критерії Гріффітса та Ірвіна.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 304-312 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
-
Практичне заняття 1. Рівняння рівноваги. Збіжна система сил. Головний вектор і головний момент. Умови рівноваги збіжної та не збіжної системи сил. Визначення реакцій в’язей стержневих систем.
Практичне заняття 2. Визначення геометричних характеристик складеного перерізу. Побудова еліпса інерції. Моменти опору.
Практичне заняття 3. Розрахунок стержнів на стиск (розтяг). Визначення зусиль в стержнях. Визначення напружень та переміщень. Підбір перерізів.
Практичне заняття 4. Визначення механічних характеристик сталі з експерименту на розтяг. Визначення механічних характеристик чавуну. Випробування деревини на сколювання та стиск. Контрольна робота.
Практичне заняття 5. Побудова епюр внутрішніх зусиль у балках на двох опорах та консольних балках. Правила побудови епюр.
Практичне заняття 6. Шарнірно-консольні балки, балки з проміжним шарніром. Демонстрація деформування балки та умов закріплення.
Практичне заняття 7. Підбір перерізів при плоскому згині. Епюри напружень в небезпечному перерізі. Раціональна форма перерізу.
Практичне заняття 8. Розрахунок валів на кручення, підбір перерізу, визначення кута закручення перерізу, відносний кут закручення, перевірка міцності та жорсткості.
Практичне заняття 9. Розрахунок болтових і клепаних з'єднань на зріз, зминання та відрив. Розрахунок зварних швів. Застосування критеріїв міцності. Перевірка міцності для різних типів матеріалів та різних типів навантажень.
Практичне заняття 10. Визначення переміщень в стержневих системах. Метод Мора. Множення епюр. Визначення температурних переміщень.
Практичне заняття 11. Поздовжній згин. Стійкість гнучких стержнів. Визначення допустимої та критичної сили. Коефіцієнт запасу стійкості.
Практичне заняття 12. Визначення внутрішніх зусиль, підбір перерізу, визначення переміщень. Підсумкова контрольна робота.
-
Самостійна робота по лекціям
Наданий матеріал підготований для можливості студента самостійно підготуватись до лекційного заняття, закріпити розширити та систематизувати отримані знання. За необхідності чи бажанням студента, додатковий матеріал можна отримати за темами лекцій з інших рекомендованих викладачем джерел (основне методичне забезпечення)
Лекція 1. ст. 12-19 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 2. ст. 20-28, 29-46 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 3. ст. 60-70, 132-134 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 4. ст. 48-58, 212-213 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 5. ст. 93-106, 72-76 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 6. ст. 145-152 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 7. ст. 153-164 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 8. ст. 166-183 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 9. ст. 250-261 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 10. ст. 250-261 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 11. ст. 304-312 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
-
Підручники:
1. Писаренко, Г. С. та ін. Опір матеріалів: Підручник для студ. вищ. навч. закл. / За ред. Г.С. Писаренка. – 2-е вид., доп. і перероб. – Київ: Вища шк., 2004. – 655с.
2. Шкельов Л.Т. Опір матеріалів: Підручник для студентів вищих навчальних закладів / Л.Т. Шкельов, А.М. Станкевич, Д.В. Пошивач. К.:ЗАТ «Віпол», 2011. – 456с.
Навчальні посібники:
1. О.П. Кошевий, Григор’єва Л.О., Д.В. Левківський. Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник. Київ: КНУБА; –Кам’янець-Подільський: ТОВ «Друкарня «Рута», 2019. – 340с. ISBN 978-617-7626-86-1
2. Л.О. Григор’єва, Д.В. Левківський, О.П. Кошевий. Опір матеріалів з основами теорії пружності: Курс лекцій. Київ: Видавництво Ліра-К, 2021. – 270 с. ISBN 978-617-520-044-5
3. Збірник задач з опору матеріалів: навч. посіб. / П.О. Іваненко, Л.О. Григор’єва, О.П. Кошевий та ін. За ред. П.О. Іваненка – Київ: Видавництво Ліра-К, 2021. – 400 с. ISBN 978-617-520-163-3