close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
1. Общая информация о дисциплине
1.1. Название дисциплины: Основы теории пластичности.
1.2 Трудоёмкость дисциплины:
1.2.1 Трудоёмкость дисциплины по учебному плану очной формы обучения:
180 часов (5 ЗЕ) из них:
лекций – 16 час.
практических занятий-18 час.
лабораторных занятий – 30 час.
самостоятельная работа студентов – 76 час.
контроль самостоятельной работы – 4 час.
аттестация (экзамен) – 36 час.
аттестация (зачет) – 0 час.
1.2.1 Трудоёмкость дисциплины по учебному плану заочной формы обучения:
180 часов (5 ЗЕ) из них:
лекций – 8 час.
практических занятий – 4 час.
лабораторных занятий – 4 час.
самостоятельной работы студентов – 153 час.
контроль самостоятельной работы – 2 час.
аттестация (экзамен) - 9 час.
1.3 Количество семестров: 2 – для очной формы обучения и 1 – для заочной
формы обучения.
1.4 Виды контроля: зачет, контрольная работа (для заочной формы обучения),
экзамен.
1.5 Место дисциплины в рабочем учебном плане направления 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» дисциплина по выбору математического и естественнонаучного цикла; 5 и 6 семестр
учебного плана. Обязательные предшествующие дисциплины: «Математика»,
«Физика», «Химия», «Информатика», «Теоретическая механика», «Компьютерное
проектирование процессов обработки», «3D моделирование объектов производства», «Теория механизмов и машин», «Математическая статистика в технологии
машиностроения», «Компьютерный анализ технических решений», «Вычислительная математика в технологии машиностроения».
2. Цели и задачи предметного обучения
2.1 Цель изучения дисциплины:
− изучение общих законов образования в твердых телах любой конфигурации пластических (остаточных) деформаций и возникающих на всех стадиях пла2
стического деформирования напряжений, вызываемых различными внешними
причинами;
− ознакомление со свойствами реальных материалов и основными методами
расчета конструкций с учетом пластичности;
− приобретение умения оценивать работоспособность конструкции и выявлять ее дополнительные прочностные ресурсы.
2.2 Задачи изучения дисциплины:
− формирование теоретических основ курса теории пластичности;
− получение навыков решения практических задач;
− получение знаний о работе тела при развитии пластических деформаций;
− формирование навыка применения расчетных моделей и методов теории
пластичности к прикладным задачам при расчетах на прочность.
2.3 Предметом освоения дисциплины являются следующие объекты:
- основные положения механики сплошных сред;
- оценка напряженно-деформированного состояния материалов;
- основные законы теории пластичности;
- постановка задач об упруго-пластическом деформировании;
- методы определения механических свойств материалов и расчета реальных
конструкций.
3. Результаты предметного обучения
3.1. Дисциплина участвует в формировании следующей компетенции:
Общекультурная:
- способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин
в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и
моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10).
3.2. Освоение дисциплины предполагает достижение следующих результатов
обучения (компонентов перечисленной выше компетенции):
• знать:
- основные определяющие понятия теории пластичности;
- различные подходы к формулировке определяющих законов теории пластичности;
- основные положения и методы теории пластичности и возможность применения этих знаний в профессиональной деятельности с привлечением необходимого
физико-математического аппарата;
- современные тенденции развития теории пластичности, основные методы расчетов на прочность и устойчивость с учетом пластичности, и сопутствующие математические методы;
• уметь:
- самостоятельно ставить цель исследования и определять пути её достижения;
- формулировать и решать задачи математической теории пластичности;
- использовать основную терминологию теории пластичности;
3
- выбирать для различных условий нагружения материала модель его поведения и методику определения напряженно-деформированного состояния детали, определять ее предельное состояние;
• владеть:
- навыками анализа напряженно-деформированного состояния детали, использования теории прочности, выбора конструкционных материалов и форм, обеспечивающих требуемые показатели надежности, безопасности и экономичности;
- знаниями о современном состоянии теории пластичности и перспективах ее
развития;
- основными современными методами постановки исследования и решения задач теории пластичности.
4
4. Структура и модульное содержание дисциплины Основы теории пластичности
4.1 Для очной формы обучения
Номер учебного модуля
1
Мод 1.
Мод 2.
Номер раздела дисциплины
2
Раздел 1. Основные положения механики сплошных
сред
Раздел 2.
Оценка напряженнодеформированного состояния материалов
Номер темы дисциплины
КСР
Аттестация
Аудиторная работа
Самостоятельная
работа
Количество часов (очная форма обучения)
Трудоёмкость всего
ч / ЗЕ
10
11
2
всего
Л
ПЗ
ЛР
4
1
5
1
6
7
1
1
2
3
1
1
2
3
Тема 3. Основы теории напряжений
1
1
2
4
Тема 4. Основы теории деформаций
5
1
4
1
6
9
5
4
8
18 ч./0,5 ЗЕ
6
2
4
2
8
6
2
4
2
8
1
1
1
2
3
1
1
4
1
1
1
3
3
Введение
Тема 1. Напряженно-деформированное
состояние твердого тела
Тема 2. Механические свойства твердых тел за пределом упругости
Всего по модулю:
Раздел 3. Ос- Тема 5. Определяющие уравнения теоновные законы рии пластичности
теории плаТема 6. Общие теоремы и вариационстичности
ные принципы теории пластичности
Раздел 4. По- Тема 7 Упруго-пластический изгиб бастановка задач лок
об упругоТема 8. Полый шар и цилиндрическая
пластическом труба под действием давления
деформирова- Тема 9. Упруго-пластическое кручение
нии
стержней
8
1
1
2
1
9
1
Раздел 5. Основы теории
пластического
течения
Мод 3.
Раздел 6. Методы определения
механических
свойств материалов и расчета
реальных конструкций
Тема 10. Плоское напряженное состояние
Тема 11. Осесимметричная деформация
Всего по модулю:
Итоговая аттестация:
Итого по 1 семестру:
Тема 12. Растяжение металлического
образца с построением диаграммы
Тема 13. Сжатие металлических образцов с построением диаграммы
Тема 14. Определение модуля упругости и коэффициента Пуассона
Тема 15. Испытание валов на кручение
Тема 16. Испытание балки на поперечный изгиб
Всего по модулю:
Итоговая аттестация:
2
2
6
25
2
11
36
16
4
14
1
18
2
4
1
10
7
36 ч./1,0 ЗЕ
0
54 ч./1,5 ЗЕ
зачет
0
2
18
1
12
19
6
6
6
6
12
18
6
6
12
18
6
6
12
19
6
6
10
16
30
30
58
90 ч./2,5 ЗЕ
36 ч./1,0 ЗЕ
126 ч./3,5
ЗЕ
180 ч./5,0
ЗЕ
1
2
экзамен
Итого по 2 семестру:
30
Итого:
64
16
18
30
2
58
30
4
76
36
6
4.2 Для заочной формы обучения
Номер учебного модуля
1
Мод 1.
Мод 2.
Номер раздела дисциплины
2
Раздел 1. Основные положения механики сплошных
сред
Раздел 2.
Оценка напряженнодеформированного состояния материалов
Раздел 3. Основные законы
теории пластичности
Раздел 4. Постановка задач
об упругопластическом
деформировании
Номер темы дисциплины
КСР
Аттестация
Аудиторная работа
Самостоятельная
работа
Количество часов (заочная форма обучения)
Трудоёмкость всего
ч / ЗЕ
10
11
4,5
всего
Л
ПЗ
ЛР
4
0,5
5
0,5
6
7
0,5
0,5
8
8,5
0,5
0,5
6
6,5
Тема 3. Основы теории напряжений
0,5
0,5
10
11,5
Тема 4. Основы теории деформаций
1,5
0,5
1
10
11,5
Всего по модулю:
Тема 5. Определяющие уравнения теории пластичности
Тема 6. Общие теоремы и вариационные принципы теории пластичности
Тема 7. Упруго-пластический изгиб балок
Тема 8. Полый шар и цилиндрическая
труба под действием давления
Тема 9. Упруго-пластическое кручение
стержней
3,5
2,5
1
38
42,5 /1,2 ЗЕ
2
1
1
12
14
2
1
1
12
14
0,5
0,5
8
8,5
0,5
0,5
8
8,5
0,5
0,5
8
8,5
3
Введение
Тема 1. Напряженно-деформированное
состояние твердого тела
Тема 2. Механические свойства твердых тел за пределом упругости
8
1
1
9
4
7
Раздел 5. Основы теории
пластического
течения
Мод 3.
Тема 10. Плоское напряженное состояние
1
1
Тема 11. Осесимметричная деформация
Всего по модулю:
Тема 12. Растяжение металлического
Раздел 6. Ме- образца с построением диаграммы
тоды опреде- Тема 13. Сжатие металлических образления механи- цов с построением диаграммы
ческих свойств
Тема 14. Определение модуля упругоматериалов и
сти и коэффициента Пуассона
расчета реальТема 15. Испытание валов на кручение
ных конструкТема 16. Испытание балки на поперечций
ный изгиб
Всего по модулю:
Итоговая аттестация:
2
8,5
1
5,5
Итого:
16
1
3
2
1
10
12
1
10
68
12
77,5/2,1 ЗЕ
10
12
10
10
9
11
9
9
9
9
47
51 ч./1,4 ЗЕ
9 ч. /0,3 ЗЕ
180 ч./5,0
ЗЕ
2
2
2
4
4
экзамен
8
4
4
2
153
9
8
4.3 Перечень тем практических занятий
№
п.п.
1
1
2
Номер темы
Наименование темы практического занятия
дисциплины
2
3
4
Общая задача линейного деформирования сплошного изотропного
тела
6
Краевые задачи установившейся ползучести
3
7
4
9
5
12
Кинетические уравнения ползучести. Определение работы пластической деформации
Упруго-пластическое деформирование трубы под внутренним давлением
Установившаяся и неустановившаяся ползучесть круглой пластины
4.4 Перечень тем лабораторных работ
№
п.п.
1
1
Номер темы
Наименование темы лабораторной работы
дисциплины
2
3
12
Растяжение металлического образца с построением диаграммы
2
13
Сжатие металлических образцов с построением диаграммы
3
14
Определение модуля упругости и коэффициента Пуассона
4
15
Испытание балки на поперечный изгиб
5
16
Испытание валов на кручение
5. Формы контроля:
Текущий контроль:
Текущий контроль освоения дисциплинарных компетенций проводится в
следующих формах:
- опрос для анализа усвоения материала предыдущей лекции;
- оценка работы студента на лекционных, практических и лабораторных
занятиях в рамках рейтинговой системы;
- защита отчётов по практическим занятиям и лабораторным работам;
- контроль самостоятельной работы студентов в ходе выполнения индивидуальных заданий.
Рубежный и промежуточный контроль освоения заданных дисциплинарных компетенций:
Рубежный контроль освоения дисциплинарных компетенций проводится
по окончании модулей дисциплины в следующих формах:
- тестирование (модуль 1, 2);
- защита отчётов по практическим занятиям (модуль 1, 2);
- защита отчётов по лабораторным работам (модуль 3);
- выполнение индивидуальных заданий (модуль 3).
Итоговый контроль освоения заданных дисциплинарных компетенций:
а) Зачёт
9
Условия проставления зачёта по дисциплине:
- зачет по дисциплине «Основы теории пластичности» проводится в форме
собеседования по вопросам для подготовки к зачёту;
- зачёт по дисциплине «Основы теории пластичности» может быть выставлен по итогам проведённого промежуточного контроля, при условии выполнения, оформления и успешной защиты всех практических занятий, положительных результатах тестирования, иных видов аудиторных занятий и самостоятельной работы.
Контрольно-измерительные материалы
Перечень вопросов для подготовки к зачету
1. Кривая зависимости между напряжением и деформацией
2. Влияние температуры и скорости деформаций на механические свойства
3. Критерий текучести. Поверхность и кривая текучести. Поверхность нагружения
4. Критерий текучести Треска
5. Критерий текучести Мизеса
6. Модели упрочнения
7. Ассоциированный закон течения
8. Деформационная теория пластичности
9. Принцип максимума Мизеса
10. Постулат устойчивости Друккера
11. Граничная задача теории течения
12. Теория предельного равновесия
13. Основные уравнения теории пластичности
14. Поле напряжений в пластической зоне. Характеристики уравнений плоской задачи
15. Интегралы Генки вдоль линий скольжения
16. Теоремы Генки
17. Пластическое течение клина под действием одностороннего давления
18. Осесимметричная задача теории течения. Основные уравнения для напряжений и скоростей при условии текучести Мизеса и Треска
б) Экзамен
Экзамен по дисциплине «Основы теории пластичности» устанавливается
как форма итоговой аттестации по дисциплине. Экзамен охватывает содержание дисциплины, изучаемой в течение 5 и 6 семестров. Студент допускается к
сдаче экзамена, если он выполнил полностью все виды работ, предусмотренные
программой дисциплины.
Экзамен проводится по экзаменационным билетам в устной форме. Экзаменационный билет включает два теоретических вопроса и расчетное задание
(задача).
Контрольно-измерительные материалы
Перечень вопросов для подготовки к экзамену
1. Линейно упругое тело Гука
2. Тензор напряжений
10
3. Уравнения равновесия тела
4. Условия на границе
5. Главные значения тензора напряжений
6. Две составные части тензора напряжений
7. Тензор деформаций
8. Главные значения тензора деформаций
9. Две составные части тензора деформаций
10. Уравнения совместности деформаций
11. Полная система уравнений теории упругости
12. Закон Гука для изотропного тела
13. Закон Гука для анизотропного тела
14. Уравнения Ламное в перемещениях
15. Уравнения Бельтрами-Митчелла в напряжениях
16. Полуобратный метод Сен-Венана
17. Постановка задач теории упругости в цилиндрической системе координат
18. Постановка задач теории упругости в сферической системе координат
19. Плоские задачи теории упругости
20. Плоское деформированное состояние
21. Плоское напряженное состояние
22. Функция напряжений Эри
23. Перемещения и деформации в пластине
24. Напряжения и усилия в пластине
25. Уравнения изгиба пластин
26. Прямоугольная пластина на упругом основании
27. Изгиб круглой пластины
28. Эллиптическая пластина
29. Упругая трехслойная пластина
30. Условия пластичности
31. Простое и сложное нагружение
32. Гипотеза малых упруго-пластических деформаций
33. Теория жесткопластического течения
34. Деформационная теория пластичности
35. Теория течения
36. Ассоциированный закон течения
37. Теория вязкопластического течения
38. Ползучесть и релаксация
39. Теория старения
40. Метод конечных элементов
41. Метод характеристик
42. Основные краевые задачи
43. Динамические задачи теории упругости
44. Температурные задачи теории упругости
45. Идеальная пластичность
46. Критерии Треска и Мизеса
47. Полная пластичность
11
48. Метод линеаризации жесткопластических задач
49. Критерий Хилла
Пример экзаменационного билета
Министерство образования и науки
Российской Федерации
ФГБОУ ВПО
«ПЕРМСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ЛЫСЬВЕНСКИЙ ФИЛИАЛ
Кафедра технических дисциплин
Дисциплина: Основы теории пластичности
Направление: 15100.62 «Конструкторскотехнологическое обеспечение
машиностроительных производств»
Зав. кафедрой ТД _________ Д.С. Балабанов
«___» _________ 2014г., протокол № ____
Экзаменационный билет № 1
1. Линейно упругое тело Гука.
2. Напряжения и усилия в пластине.
3. Задача.
Преподаватель __________________
12
13
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа