Тема 1.6. Устойчивость равновесия

Устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесия твёрдого тела. Условие равновесия твёрдого тела, имеющего неподвижную точку или ось вращения. Условие равновесия тела, имеющего опорную плоскость. Момент опрокидывающий и момент удерживающий. Коэффициент устойчивости.

В результате изучения темы студент должен:

Иметь представление:

- о различных видах равновесия;

- о коэффициенте устойчивости.

Знать:

- способы увеличения статической устойчивости.

Уметь:

- решать простейшие задачи на устойчивость равновесия тел, имеющих опорную плоскость.

 

Тема 1.7. Основы кинематики и динамики

Основные понятия кинематики: траектория, путь, время, скорость, ускорение. Ускорение полное, нормальное и касательное. Виды движения точки в зависимости от ускорения. Поступательное и вращательное движения твёрдого тела. Линейные скорости точек вращающегося тела. Нормальное, касательное и полное ускорение точек вращающегося тела. Уравнение вращения и уравнение угловой скорости при равномерном вращении.

Основное уравнения динамики. Зависимость между массой и силой тяжести. Сила инерции. Принцип Даламбера и его применение к решению задач.

Работа постоянной силы при прямолинейном движении и при вращении. Мощность. Единицы работы и мощности. Коэффициент полезного действия.

 

В результате изучения темы студент должен:

Иметь представление:

- об основных понятиях кинематики и динамики.

Знать:

- формулы для определения коэффициента полезного действия, работы и мощности от постоянной силы.

Уметь:

- применять принцип Даламбера к решению простейших задач динамики.

 

 

Раздел 2. Сопротивление материалов

Тема 2.1. Основные положения

Задачи, решаемые в разделе “Сопротивление материалов”. Основные гипотезы и допущения. Силы внутренние и внешние. Метод сечений и его применение для определения внутренних силовых факторов, возникающих в поперечных сечениях бруса. Напряжение полное, нормальное и касательное.

В результате изучения темы студент должен:

Иметь представление:

- о прочности, жёсткости и устойчивости элементов;

- о классификации нагрузок;

- о методе сечений.

Знать:

- напряжения, виды напряжений, размерность.

Уметь:

- определять внутренние силовые факторы и вид нагружения в любом поперечном сечении произвольно нагруженного бруса.

Тема 2.2. Растяжение и сжатие

Продольная сила. Гипотеза плоских сечений. Нормальные напряжения в поперечных сечениях бруса. Построение эпюр продольных сил и нормальных напряжений. Принцип Сен-Венана.

Продольная деформация при растяжении (сжатии). Закон Гука. Модуль продольной упругости. Определение перемещений поперечных сечений. Жёсткость сечения бруса при растяжении и сжатии.

Поперечная деформация. Коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пауссона). Напряжение по наклонным площадкам. Закон парности касательных напряжений.

Механические испытания материалов. Диаграмма растяжения пластичных и хрупких материалов, их механические характеристики: пределы пропорциональности, упругости, текучести и прочности. Характеристики пластических свойств: относительное остаточное удлинение при разрыве и относительное остаточное сужение. Понятие об условном пределе текучести.

Метод расчёта конструкций по предельным состояниям. Предельные состояния конструкций. Коэффициенты: надёжности по материалу, перегрузки и условий работы. Нормативные и расчётные нагрузки. Нормативные и расчётные сопротивления. Основные расчётные формулы метода предельных состояний.

Влияние собственного веса бруса на напряжение. Понятие о брусьях равного сопротивления.

Понятие о статически неопределимых системах при растяжении и сжатии.

В результате изучения темы студент должен:

Иметь представление:

- о диаграммах растяжения пластичных и хрупких материалов, о брусе равного сопротивления.

Знать:

- напряжения, возникающие в поперечных сечениях бруса;

- закон Гука;

- жёсткость при растяжении (сжатии);

- расчётное сопротивление;

- условие прочности.

Уметь:

- строить эпюры N и s при растяжении (сжатии);

- находить опасное сечение;

- производить расчёт растянутых (сжатых) элементов конструкции по предельному состоянию;

- определять деформацию бруса.