Вопросы
к экзамену по дисциплине «Механика материалов»
(«Механика материалов и машин» для группы ЗМ )
в зимнюю экзаменационную сессию 2016/2017 уч. г. для специальностей
1-37 02 01-01 «Тяговый состав железнодорожного транспорта» (Тепловозы) (ЗТ),
1-37 02 02-01 «Подвижной состав железнодорожного транспорта» (Вагоны) (ЗВ),
1-37 02 03 Техническая эксплуатация погрузочно-разгрузочных, путевых, дорожно-строительных машин и оборудования (ЗМ)
Наука о механике материалов. Основные гипотезы и допущения механики материалов.
2. Внешние силы и их классификация: поверхностные и объемные, статические и динамические.
3. Основные объекты, изучаемые в механике материалов: стержень (брус, балка), оболочка (пластина), массивное тело. Понятие о расчетной схеме конструкции.
Внутренние силы и метод сечений. Главный вектор и главный момент внутренних сил в сечении.
5. Напряжения в точке тела. Их связь с внутренними силовыми факторами.
6. Перемещения и деформации. Деформации линейные и угловые.
7. Центральное растяжение–сжатие стержня. Напряжения в поперечных сечениях бруса.
8. Закон Гука при растяжении и сжатии. Модуль Юнга (упругости) Е и коэффициент Пуассона v.
Удлинение (укорочение) бруса постоянного и переменного поперечного сечения. Жесткость при растяжении и сжатии.
10. Напряжения на косых площадках. Теорема парности касательных напряжений.
11. Потенциальная энергия деформации при растяжении–сжатии.
Механические свойства материалов при растяжении и сжатии. Диаграмма растяжения пластических материалов.
13. Диаграмма сжатия для пластических материалов. Разгрузка и повторное нагружение. Гипотеза упругой разгрузки. Эффект Баушингера (наклеп).
14. Диаграммы растяжения и сжатия хрупких материалов и основные механические характеристики. Особенности разрушения хрупких материалов.
Условия прочности и жесткости. Расчеты на прочность и жесткость при растяжении-сжатии.
16. Понятие о методах расчета по допускаемым напряжениям и допускаемым нагрузкам.
17. Коэффициент запаса прочности. Допускаемые напряжения, их выбор.
18. Основные виды задач в механике материалов: определение напряжений (поверочный расчет), подбор сечения, определение грузоподъемности.
19. Напряжения и деформации при сдвиге. Механические свойства материалов при чистом сдвиге.
20. Потенциальная энергия деформации при сдвиге. Условие прочности при сдвиге.
21. Понятие о расчете на сдвиг (срез) заклепочных, болтовых и сварных соединений. Расчет на смятие заклепочных и болтовых соединений.
22. Кручение стержня круглого поперечного сечения. Основные гипотезы и допущения. Напряжения в поперечных сечениях бруса.
23. Угол закручивания сечения (абсолютный и относительный). Жесткость при кручении. Условия прочности и жесткости.
24. Три вида задач при кручении: определение напряжений или углов закручивания, подбор сечений и вычисление допускаемого крутящего момента по прочности и жесткости.
25. Перемещения. Потенциальная энергия деформации при кручении.
26. Геометрические характеристики при кручении.
27. Кручение стержней некруглого поперечного сечения.
28. Геометрические характеристики плоских сечений.
29. Моменты инерции сечения.
30. Изменение моментов инерции при параллельном переносе осей координат.
31. Изменение моментов инерции при повороте системы координат.
32. Главные оси и главные моменты инерции. Вычисление моментов инерции сложных сечений. Радиусы инерции.
33. Моменты инерции простейших фигур.
34. Дифференциальные соотношения при изгибе.
Чистый изгиб прямого бруса при изгибе. Закон Гука при изгибе.
Нормальные напряжения при чистом изгибе. Жесткость при изгибе.
37. Потенциальная энергия деформации при чистом изгибе.
38. Прямой поперечный изгиб. Распространение выводов чистого изгиба на поперечный изгиб.
39. Касательные напряжения при изгибе брусьев сплошных сечений (формула Журавского). Распределение касательных напряжений по сечениям прямоугольного и двутаврового профиля.
40. Нормальные и касательные напряжения в сплошных и слоистых (листовой пакет) брусьях, прогибы в этих брусьях. Влияние касательных напряжений на эксплуатационные характеристики (гибкость, прогиб) рессоры.
41. Касательные напряжения в тонкостенных конструкциях. Центр изгиба.
Расчет на прочность при изгибе по допускаемым напряжениям.
Рациональное сечение балок при изгибе, равнопрочные профили при изгибе.
44. Понятие о кривом брусе большой и малой кривизны. Закон Гука для бруса большой кривизны. Связь изгибающего момента и нормальных напряжений для кривого бруса. Эпюра нормальных напряжений.
45. Дифференциальное уравнение упругой линии балки. Его непосредственное интегрирование. Граничные условия.
46. Работа внешних сил. Потенциальная энергия деформации.
47. Теорема о взаимности работ.
48. Теорема о взаимности перемещений.
49. Определение перемещений методом интеграла Мора.
50. Определение перемещений с использованием правила Верещагина и формулы Симпсона.
Профессор кафедры «ДПиИТС»,
д.т.н, профессор Л. А. Сосновский
Заведующий кафедрой «ДПиИТС»,
д.т.н., доцент А. В. Путято