Вопросы по курсу: Сопротивление материалов
(для студентов гр. НГ 10-04, 10-09)
Часть 1.
1. Вопросы, изучаемые в курсе сопротивлении материалов. Понятие о прочности, жесткости, устойчивости конструкций.
2. Свойства конструкционных материалов: упругость, пластичность, сплошность и однородность. Основные гипотезы «Сопротивления материалов».
3. Виды внешней нагрузки. Расчетная схема. Основные типы связей. Внутренние усилия. Метод сечений.
4. Понятия о напряжениях (нормальных, касательных, полных) и их связь с внутренними усилиями. Общий вид условия прочности. Понятие о допускаемом напряжении. Коэффициенты запаса.
5. Понятие о деформациях (линейных и угловых, абсолютных и относительных) и перемещениях. Общий вид условия жесткости.
6. Осевое растяжение и сжатие прямого стержня. Определение. Продольные силы. Построение эпюр продольных сил.
7. Напряжение в поперечных и наклонных сечениях прямого стержня при растяжении (сжатии). Построение эпюр нормальных напряжений. Условие прочности. Закон Гука. Модуль упругости.
8. Продольные и поперечные деформации бруса при растяжении (сжатии). Коэффициент Пуассона. Перемещения и их эпюры.
9. Статически неопределимые задачи при растяжении-сжатии, методы их решений. Температурные и монтажные напряжения в статически неопределимых системах.
10. Учёт собственного веса бруса постоянного сечения.
11. Опытное изучение свойств материалов при растяжении и сжатии. Диаграммы растяжения и сжатия малоуглеродистой стали. Основные механические характеристики и характеристики пластичности материалов: предел пропорциональности, упругости, текучести, временное сопротивление (предел прочности), относительное удлинение и сужение площади поперечного сечения. Истинная и условная диаграммы растяжения. Условный предел текучести. Диаграммы сжатия хрупких и пластичных материалов. Анизотропные материалы.
12. Потенциальная энергия деформации при растяжении-сжатии.
13. Основные геометрические характеристики плоских сечений.
Площадь, статические и осевые, полярный и центробежный моменты инерции; вычисление центра тяжести и моментов инерции составного сечения. Моменты инерции сечений в виде простых фигур: прямоугольника, треугольника, круга и его частей.
14. Главные оси и главные моменты инерции сечений. Определение положения главных осей и вычисление главных моментов инерции сложных сечений.
15. Кручение круглого вала. Эпюры крутящих моментов, напряжений и углов закручивания по длине вала. Условия прочности и жесткости.
16. Кручение круглого вала: касательные напряжения и относительный угол закручивания. Эпюры напряжений по высоте сечений. Потенциальная энергия деформации круглого стержня при кручении.
17. Понятие о чистом сдвиге. Напряжения в поперечных сечениях. Расчеты на срез и смятие.
18. Определения прямого и косого изгиба. Плоский изгиб. Чистый и поперечный изгиб. Виды опор балок и вычисление опорных реакций.
19. Внутренние усилия, правило знаков для поперечной силы и изгибающего момента. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Эпюры поперечных сил и изгибающих моментов в простых балках.
20. Дифференциальные зависимости при изгибе, их следствия и использование для контроля правильности построения эпюр внутренних усилий.
21. Условие прочности балок при изгибе по нормальным напряжениям, осевые моменты сопротивления прямоугольного, круглого сечений. Рациональные формы сечений для пластичного и хрупкого материалов.
22. Метод начальных параметров для определения перемещений. Граничные условия для нахождения начальных параметров.
23. Формула Д.И. Журавского для определения касательных напряжений при изгибе на примере прямоугольного сечения.
Часть 2
1. Понятие о плоском и объёмном напряженных состояниях в точке.
2. Закона Гука для плоского и объёмного напряженного состояния.
3. Главные напряжения и главные площадки.
4. Потенциальная энергия деформации малого объёма (полная, изменения объёма и изменения формы).
5. Теории прочности.
6. Косой изгиб. Напряжения при косом изгибе. Силовая и нулевая линии в сечении, опасные точки сечения, условие прочности.
7. Внецентренное растяжении-сжатие. Напряжения, нулевая линия в сечении, опасные точки сечения и условие прочности для пластичного и хрупкого материалов, ядро сечения.
8. Условие прочности круглого вала при изгибе с кручением (по III, IV теориям).
9. Построение эпюр в плоских и пространственных рамах.
10. Потенциальная энергия упругой системы (рамы, балки, стержня) через внутренние усилия.
11. Метод Мора для определения перемещений в упругой системе. Формула Верещагина для определения перемещений, перемножение различных эпюр.
12. Метод сил для статически неопределимых систем: канонические уравнения, основная и эквивалентная системы.
13. Учёт сил инерции от собственного веса и сосредоточенного груза по принципу Даламбера. Условияе прочности при вращении рам.
14. Динамический коэффициент и условие прочности при ударном нагружении.
15. Понятие об устойчивости. Формула Эйлера для критической силы центрально сжатого стержня при потере устойчивости. Учёт условий закрепления стержня. Область применимости формулы Эйлера. Эмпирическая формула Ясинского-Тетмайера. Условие устойчивости по коэффициенту снижения основного допускаемого напряжения.
16. Прочность при циклически изменяющихся напряжениях. Понятие об усталости. Циклы переменных напряжений и основные характеристики циклов. Методы механических испытаний при циклическом нагружении. Кривые усталости. Предел выносливости. Диаграмма предельных амплитуд. Влияние различных факторов на предел выносливости реального элемента конструкции.
17. Испытания материалов при повышенных температурах. Длительная прочность. Ползучесть.
18. Методы экспериментального исследования механических свойств материалов, используемых в нефтегазовой отрасли.
19. Определение механических свойств материалов при низких температурах.
Основная и дополнительная литература
Основная литература
1. Александров, А.В. Сопротивление материалов./ А.В. Александров, В.Д. Потапов, Б.П. Державин; Ред. А.В. Александров. Учебник – М.: Высшая школа, 2003. – 560 с.
2. Дарков, А.В. Сопротивление материалов. / А.В. Дарков, Г.С. Шпиро. Учеб. для студентов втузов – М.: Высшая школа, 1989. – 622 с.
3. Богомаз, И.В. Сопротивление материалов. Часть I / И.В. Богомаз, В.В. Москвичев, Т.П. Мартынова. Учебник СМ, ч.1 (Гриф УМО) – Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов РФ по образованию в области строительства в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению 6535500 «Строительство». – Москва: Изд. АСВ, 2008. – 167с.
4. Богомаз, И.В. Сопротивление материалов. Часть II. / И.В. Богомаз, В.В. Москвичев, Т.П. Мартынова. Учебник СМ, ч.2 (Гриф УМО) - Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов РФ по образованию в области строительства в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению 6535500 «Строительство». – Москва: Изд. АСВ, 2008. – 187с.
5. Феодосьев, В. И. Сопротивление материалов. / В. И. Феодосьев. Учебник в 8-ми т. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. – 589 с.
6. Миролюбов, И. Н. Сопротивление материалов. / И. Н. Миролюбов и др. Пособие по решению задач. – СПб.; М.; Краснодар: Лань, 2007. – 508 с.
7. Писаренко, Г.С. Справочник по сопротивлению материалов. / Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев, В.В. Матвеев. Научное издание. – Киев: Наукова думка, 1988. – 734 с.
8. Ицкович, Г. М. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов. / Г. М. Ицкович, Л. С. Минин, А. И. Винокуров; ред.: Л. С. Минин. Учеб. пособие. – М.: Высшая школа, 2001. – 592 с.
9. Тимошенко, С.П. Механика материалов, / С.П. Тимошенко, Дж. Гере. Учебник для вузов. – СПб.: Лань, 2002. – 669 с.
Дополнительная литература
13. Степин, П.А. Сопротивление материалов. / П.А. Степин. Учеб. – М.: Интеграл-Пресс, 1997. – 320 с.
14. Агамиров, Л.В. Сопротивление материалов. / Л.В. Агамиров. Краткий курс для студентов вузов – М.: АСТ: Астрель, 2003. – 256 с.
15. Сопротивление материалов: лабораторный практикум: Учеб. пособие для вузов/ А.С. Вольмир, Ю.П. Григорьев, В.А. Марьин, А.И. Станкевич. – М.: Дрофа, 2004. – 352 с.
16. Сопротивление материалов: Учеб. пособие для вузов/ А. Г. Горшков, А. Г. Трошин, В. И. Шалашилин. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. – 543 с.
17. Ицкович, Г.М. Сопротивление материалов. / Г.М. Ицкович. Учебник. – М.: Высшая школа, 2001. – 368 с.
18. Сопротивление материалов: учеб. пособие/ ред. Н.А. Костенко.– М.: Высшая школа, 2000. – 432 с.
19. Введение в сопротивление материалов: учеб. пособие/ ред. Б.Е. Мельников. – СПб.: Лань, 1999. – 154 с.
20. Саргсян, А. Е.Сопротивление материалов, теории упругости и пластичности: Основы теории с примерами расчетов. / А. Е. Саргсян. – М.: Высшая школа, 2000. – 286 с.
21. Сопротивление материалов: учеб. пособие/ И. А. Зырянов, Ю. Ф. Чернышев; – Краснояр. гос. техн. ун-т. – Красноярск, 1993. - 105 с.
22. Сопротивление материалов: учеб. пособие/ И. А. Зырянов [и др.]; ред. Л. П. Шатохина; – Краснояр. гос. техн. ун-т. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. – 108 с.
23. Сопротивление материалов. Растяжение и сжатие, геометрические характеристики сечений, кручение и изгиб: учеб. пособие/ В. И. Козлов, Л. П. Фадиенко; Краснояр. гос. техн. ун-т. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. – 84 с.
24. Сопротивление материалов. Растяжение и сжатие, геометрические характеристики сечений, кручение, изгиб: Метод. указ. по курсовой работе/ В.И. Козлов, Л.П. Фадиенко; – Краснояр. гос. техн. ун-т. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2004. – 59 с.
25. Сопротивление материалов. Сложное сопротивление, стержневые системы и динамические задачи: Метод. указ. по курсовой работе/ В. И. Козлов, Л. П. Фадиенко; – Краснояр. гос. техн. ун-т. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. – 66 с.
26. Сопротивление материалов за персональным компьютером. Простое сопротивление и геометрические характеристики сложных сечений: учеб. пособие для студентов техн. вузов по спец. 5518 - "Технолог. машины и оборудование", 552900 - "Технология оборудования и автоматизация машиностроит. пр-в"/ Л. П. Шатохина; – Краснояр. гос. техн. ун-т. – Красноярск, 1999. – 124 с.
27. Сопротивление материалов: Практикум по решению задач/ Л. П. Шатохина [и др.]; – Краснояр. гос. техн. ун-т. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. – 140 с.
28. Работнов, Ю.Н. Механика деформированного твердого тела. / Ю.Н. Работнов. – М.: Наука, 1988. – 712 с.
29. Александров, А. В. Основы теории упругости и пластичности: Учеб. для вузов / А. А. Александров, В. Д. Потапов. – М.: Высшая школа, 1990. – 370 с.
30. Неразрушающий контроль и диагностика: справочник / В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, А. В. Ковалев и др.; под ред. В.В. Клюев. – М.: Машиностроение, 2005. 656с.
31. Биргер, И.А. Сопротивление материалов /И.А. Биргер, Р.Р. Мавлютов. – М.: Наука, 1994.
32. Москвичев, В.В. Основы конструкционной прочности технических систем и инженерных сооружений. Ч. 1. Постановка задач и анализ предельных состояний. / В.В. Москвичев – Новосибирск: Сибирская издательская фирма РАН «Наука». – 2002. – 106 с.
33. Москвичев, В.В., Трещиностойкость и механические свойства конструкционных материалов технических систем. / Москвичев В.В., Махутов Н.А., Черняев А.П. - Новосибирск: Наука, 2002 г. – 304 с.
34. Пригоровский Н.И. Методы и средства определения полей деформаций и напряжений / Н.И. Пригоровский. М.: Машиностроение, 1983. – 248 с.
35. Дайчик, М.Л. Методы и средства натурной тензометрии /М.Л. Дайчик, Н.И. Пригоровский, Г.Х. Хуршудов. М.: Машиностроение, 1989. – 240 с.
36. Демидов, С.П. Теория упругости/ С.П. Демидов. – М.: Высшая школа, 1979. – 432 с.
37. Орлов, П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие в 3-х книгах. Кн. 1 / П.И. Орлов. – М.: Машиностроение, 1977. – 623 с.
38. Болотин, В.В. Ресурс машин и конструкций. / В.В. Болотин. – М.: Машиностроение, 1990.