Рабочая программа дисциплины механика направление ооп: 280700 Техносферная безопасность icon

Рабочая программа дисциплины механика направление ооп: 280700 Техносферная безопасность



Смотрите также:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский

Томский политехнический университет»


УТВЕРЖДАЮ

Проректор - Директор ИНК

___________ Клейменов В.А.

«___» ____________2012 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


МЕХАНИКА


НАПРАВЛЕНИЕ ООП: 280700 Техносферная безопасность

ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: Инженерная защита окружающей среды

Защита в чрезвычайных ситуациях

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): Бакалавр техники и технологий

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2010 г.

^ КУРС 2; СЕМЕСТР 4;

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 3

ПРЕРЕКВИЗИТЫ: «Физика», «Математика», «Информатика»,

КОРЕКВИЗИТЫ: «Материаловедение и технологии конструкционных материалов», «Надежность технических систем и техногенный риск», «Малоотходные и ресурсосберегающие технологии»


^ ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:


Лекции

27

часов (ауд.)

Практические занятия


27

часов (ауд.)

^ АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

54

часов

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

54

часов

ИТОГО

108

часов

ФОРМА ОБУЧЕНИЯ

очная


ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: ЭКЗАМЕН В 4 СЕМЕСТРЕ

^

Обеспечивающая кафедра: «Теоретическая и прикладная механика»


ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ к.т.н., доцент Симанкин Ф.А.

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП: д.т.н.,профессор Романенко С.В.

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ: к.т.н., доцент Цукублина К.Н.


2012г.


^ 1. Цели освоения дисциплины

В результате освоения данной дисциплины бакалавр приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей Ц1, Ц2, Ц4, Ц5 основной образовательной программы 280700 «Техносферная безопасность».

Дисциплина включает основные положения и законы механики абсолютно твердого и деформируемого тела и нацелена на подготовку бакалавров к:

- производственно-технологической, а также научно-исследовательской работе в области инженерной защиты окружающей среды и защиты населения и объектов хозяйственной деятельности в чрезвычайных ситуациях

- осознанному выбору надежного и экономичного технологического оборудования,

- поиску и анализу профильной научно-технической информации, необходимой для решения конкретных профессиональных задач.

^ 2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина относится к специальным дисциплинам профессионального цикла (Б.3 Б2). Она непосредственно связана с дисциплинами естественнонаучного и математического цикла (Б2 Б3 Физика, Б2Б Математика. Б2Б2 информатика) и базируется на освоенные при изучении данных дисциплин знания и умения.

Кореквизитами для дисциплины «Механика» являются дисциплины профессионального цикла: «Материаловедение и технологии конструкционных материалов», «Надежность технических систем и техногенный риск», «Малоотходные и ресурсосберегающие технологии»


3. Результаты освоения дисциплины

При изучении дисциплины бакалавры должны научиться самостоятельно составлять расчетную схему нагруженного устройства, оценивать прочность и жесткость при различных видах нагружений, обоснованно выбирать конструкционные материалы, использовать существующее оборудование для экспериментальных исследований, проводить обработку полученных результатов.

После изучения данной дисциплины бакалавры приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы: Р1, Р2, в соответствии с общекультурными компетенциями, Р4, Р5 –с профессиональными компетенциями, Р7. Р10, Р11 - в области организационной , экспериментально-исследовательской и иновационной деятельности. Соответствие результатов освоения дисциплины «Механика» формируемым компетенциям ООП представлено в таблице.



Формируемые компетенции в соответствии с ООП*

Результаты освоения дисциплины

З.1.1, З.1.2, З.3.1, З.3.3, З.5.1.



В результате освоения дисциплины бакалавр должен знать:

Терминологию, основные понятия и определения механики абсолютно твердого и деформируемого тела; условия прочности и жесткости при простейших видах нагружения; условия прочности при сложном сопротивлении элементов конструкций; особенности поведения материалов при динамическом действии нагрузок; оборудование, используемое для экспериментальных исследований в области оценки механических свойств материалов; основные характеристики прочности и пластичности конструкционных материалов.

У.1.1, У.1.2, У.3.1, У.5.1, У.5.2, У.5.3.

В результате освоения дисциплины бакалавр должен уметь:

Составлять расчетные схемы для различных видов нагружения; определять внутренние усилия и напряжения; анализировать напряженно-деформированное состояние в различных случаях нагружения; использовать методики оценки прочности и жесткости элементов конструкций и сооружений, находить и использовать научно-техническую информацию в исследуемой области из различных ресурсов, включая на английском языке.

В.1.1, В.1.2, В.1.3, В.3.2, В.3.3, В.5.1, В.5.2.

В результате освоения дисциплины бакалавр должен владеть:

Опытом работы с исследовательским оборудованием для экспериментальной оценки свойств материалов; устойчивыми навыками обработки и систематизации полученных результатов; навыками поиска и использования научно-технической информации; приемами разработки элементов конструкций и сооружений; рациональным конструированием простейших механизмов и систем.

*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций представлена в Основной образовательной программе подготовки бакалавров техники и технологий по направлению 280700 «Техносферная безопасность».



  1. ^ Структура и содержание дисциплины

    1. Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения






Название раздела/темы

Аудиторная работа (час)

СРС

(час)

Итого

Формы текущего контроля и аттестации


Лекции

Практ./ семинар

Лаб зан.



Механика недеформируемого тела

4

4




6

14

ИДЗ № 1,

контр. раб.



Механика деформируемого тела

2.1

Введение. Растяжение, сжатие

4

4




10

18

ИДЗ № 2,

защита,


2.2

Сдвиг, кручение

2

2




8

12

ИДЗ № 3,


2.3

Изгиб

4

4




10

18

ИДЗ № 4,

защита,


2.4

Сложное сопротивление

4

4





6

14




2.5

Динамика и усталостная прочность

2

2




5

9




3.

Кинематика

3.1

Кинематика точки. Способы задания движения точки.

2

2




2

6

Контрольная работа

3.2

Простейшие виды движения. Определе-

ние скоростей и ускорений.

2

2




3

7




3.3

Плоскопараллельное движение твердого тела. МЦС.

2

2




4

8







Итого

26

26




54

106

Экзамен

При сдаче индивидуальных заданий проводится защита разделов в письменном виде.

    1. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1. Механика недеформируемого тела

1.1. Лекция. Статика. Основные понятия. Сила связи и реакции связей. Система сходящихся сил, условия равновесия. Система параллельных сил. Момент пары. Условия равновесия системы пары сил.

1.2. Лекция. Система сил, произвольно расположенных на плоскости. Момент силы относительно оси. Главный вектор и главный момент. Условия равновесия.

Практическое занятие. Плоская система сил. Определение реакций связей и опор

Практическое занятие. Пространственная система сил. Определение реакций связей и опор


Раздел 2. Механика деформируемого тела

^ 2.1 Растяжение, сжатие

2.1.1 Лекция. Прочность, жесткость, выносливость. Расчетные схемы или модели твердого деформированного тела. Внутренние усилия, напряжения. Метод сечений. Геометрические искажения элементов конструкции, перемещения и деформации. Упругость, пластичность. Принцип независимости действия сил.

2.1.2 Лекция. Растяжение и сжатие. Внутренние силы в поперечных сечениях стержней.. Деформации продольные и поперечные. Напряжения в поперечных сечениях стержня. Связь между напряжениями, деформациями и перемещениями. Статически определимые стержневые системы с узловой нагрузкой. Статически неопределимые системы.

^ Практическое занятие Расчет на прочность статически определимых систем.

Практическое занятие Расчет на прочность статически неопределимых стержневых систем с узловой нагрузкой.

2.2.1 Лекция. Теория чистого сдвига. Деформации, напряжения. Закон Гука при сдвиге. Кручение стержня круглого поперечного сечения. Определение внутренних усилий, напряжений, деформаций. Условия прочности, жесткости. Расчет статически неопределимых систем.

Практическое занятие Расчет на прочность статически определимых и неопределимых систем при кручении.

2.3. Изгиб.

2.3.1. Лекция. Плоский поперечный изгиб. Определение внутренних усилий, определение напряжений. Условия прочности. Рациональные формы поперечных сечений балок.

2.3.2. Лекция. Угловые и линейные перемещения поперечных сечений. Дифференциальное уравнение изогнутой оси и его интегрирование. Универсальные уравнения углов поворота сечений и линейных перемещений

Практическое занятие. Внутренние усилия и напряжения при изгибе.

Практическое занятие Определение перемещений при изгибе.

2.4. Сложное сопротивление.

2.4.1. Лекция. Основные виды сложного сопротивления. Принцип.

суперпозиции в анализе сложного сопротивления. Косой изгиб, внецентренное сжатие( растяжение).

2.4.2. Лекция. Сложное сопротивление. Совместное действие изгиба и кручения. Оценка прочности в условиях сложного нагружения, при одновременном действии разноименных и одноименных напряжений.

Практическое занятие. Оценка прочности в случаях сложного сопротивления при одновременном действии одноименных напряжений.

Практическое занятие. Оценка прочности в случаях сложного сопротивления при одновременном действии разноименных напряжений

^ 2.5. Динамика и усталостная прочность.

2.5.1. Лекция. Силы инерции. Расчет элементов конструкций с учетом сил инерции при поступательном движении и равномерном вращении. Удар. Расчеты конструкций при растягивающем, изгибающем и скручивающем ударах. Коэффициент динамичности. Явление усталости..

Практическое занятие. Расчет на прочность с учетом сил инерции и при ударе.


Раздел 3. Кинематика

3.1. Лекция .Кинематика точки. Основные понятия. Способы задания движения точки. Определение скорости и ускорения при различных способах задания движения.

3.2.Лекция. Простейшие виды движения твердого тела. Поступательное, вращательное. Определение скоростей и ускорений.

3.3. Лекция. Понятие плоскопараллельного движения твердого тела.

Мгновенный центр скоростей материального тела..

^ Практическое занятие. Законы движения. Оценка скоростей и ускорений.

Практическое занятие. Преобразование движений. Определение скоростей и ускорений точек и звеньев материальной системы. .

Практическое занятие. Определение скоростей точек и звеньев при помощи мгновенного центра скоростей и плана скоростей.

^ 5. Распределение компетенций по разделам дисциплины

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины, и указанных в пункте 3.





Формируемые компетенции

Разделы дисциплины

1

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

3.1

3.2

3.3

3.4



З. 1

х

х
















х












З. 2




х

х

х







х










х



З. 3













х

х













х



З. 4



















х















3. 5




х

х

х







х




х









З. 6







х

х

х




х















У. 1

х




х

х

х




х




х

х






У. 2




х

х

х

х

х










х






У. 3







х

х

х

х


















У. 4




х

х

х







х







х

х



В. 1




х

х

х













х









В. 2




х

х

х
























В. 3

х

х







х

х




х

х




х



В. 4










х

х




х

х







х



В. 5




х

х

х

х




х




х

х

х



^ 6. Образовательные технологии

При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности студента для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.



^ Методы и формы активизации деятельности

Виды учебной деятельности

ЛК

Практические занятия

ЛБ

СРС

Дискуссия

х

х







IT-методы

х

х




х

Командная работа




х







Опережающая СРС










х

Индивидуальное обучение




х




х

Проблемное обучение




х




х

Обучение на основе опыта




х




х


Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:

  • изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;

  • самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной научной литературы;

  • закрепление теоретического материала при проведении практических занятий и выполнении индивидуальных творческих заданий.


^ 6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC)

6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:

  • работе студентов с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и электронных источников информации по изучаемым темам,

  • выполнении индивидуальных домашних заданий,

  • тестировании и выполнении контрольных работ,

  • изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку,

  • подготовке к экзамену




6.1.1. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:

- практические расчеты на срез, смятие;

- косой изгиб, определение напряжений и перемещений;

- усталостная прочность;

6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа

(ТСР) направлена на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных компетенций, повышение творческого потенциала студентов и заключается в:

  • выполнении реферативных работ по изучаемым разделам,

  • решении задач повышенной сложности (из резерва задач предметной олимпиады),

  • участие во внутривузовской и областной олимпиадах по сопротивлению материалов.

  • выполнении расчетно-графических работ.


^ 6.2.1. Примерный перечень тем, предлагаемых для реферативных работ

  1. Способы определения прочностных характеристик материалов.

  2. Методика определения упругой константы I и II рода.

  3. Экспериментальная проверка теоретических зависимостей по определению перемещений при косом изгибе.

  4. Особенности оценки ударной вязкости на маятниковом копре.

  5. Последовательность решения задач по оценке прочности при различных видах нагружения.

  6. Методика определения положения опасного сечения при изгибе, кручении, растяжении и сжатии.

^ 7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств)

Оценка успеваемости студентов осуществляется по результатам:

- выполнения индивидуальных заданий и защиты их по специальным зачетным карточкам;

письменного контрольного опроса по готовности к практическому занятию

- контрольных работ по разделам, не включенным в индивидуальные задания;

- участия в олимпиаде.


^ 7.1. Требования к содержанию экзаменационных вопросов

Экзаменационные билеты включают два теоретических вопроса и задачу в соответствии с тремя базовыми разделами (1,2,3).


^ 7.2. Примеры экзаменационных вопросов

  1. Принцип расчета статически неопределимых шарнирно-стержневых систем.

  2. Оценка прочности при изгибе.

  3. Кинематические характеристики движения.

  4. Определение перемещений при косом изгибе.

  5. Проверка прочности при совместном действии изгиба и кручении.


^ 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля (дисциплины)

Основная литература

  • Никитин Е.М. Краткий курс теоретической механики для ВТУЗов. - М.: Наука, 1971 – 398 с.

  • Гастев В.А. Краткий курс сопротивления материалов. - М.: Наука, 1977 – 451 с.

  • Мовнин М.С., Израелит А.Б.; Рубашкин А.Г. Основы технической механики. – Л.: Машиностроение, 1982 – 278 с.

  • Светашков А.А., Цукублина К.Н. Сопротивление материалов. Томск. Изд-во ТПУ, 2009 – 93 с.


Вспомогательная литература

  • Яблонский А.А. Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике. - М.: Интеграл-Пресс, 1998 – 377 с.

  • Цукублина К.Н. Основы расчетов на прочность. Томск.: Изд-во ТПУ, 2005 – 19 с.


Интернет-ресурсы:

http://mysopromat.ru – сайт, посвященный сопротивлению материалов, содержащий полезные ссылки и литературу по дисциплине.

http://www.vargin.mephi.ru/book_sopromat.html - сайт для студентов, содержащий электронные книги по сопротивлению материалов


* приложение – Рейтинг-план освоения модуля (дисциплины) в течение семестра.


Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС-2010 по направлению и профилю подготовки бакалавров по направлению и профилю 280700 «Техносферная безопасность ».


Автор: К.Н. Цукублина


Программа одобрена на заседании кафедры « Экологии и безопасности жизнедеятельности» ИНК ТПУ


(протокол № ____ от «___» _______ 2012 г.).




Дисциплина

Механика

^ Число недель

18







Институт

Институт неразрушающего контроля

^ Кол-во кредитов

3







Кафедра

Теоретической и прикладной механики

Лекции, час

27







Семестр

4

Практические занятия, час

27







Группы

1Е00

Лаб.работы, час.

0







Преподаватель

к.т.н., доцент Цукублина К.Н.

^ Всего аудит. работы, час

54













^ Самостоятельная работа, час


54
















^ ВСЕГО, час

108

























Рейтинг-план дисциплины Механика в течение семестра


































Недели

Текущий контроль

Теоретический материал

Практическая деятельность

Итого за не-делю

Название модуля

Темы лекций

Контролир. материал*

Баллы*

Название лабораторных работ

Баллы*

Темы практических занятий (решаемые задачи)*

Баллы*

Индивидуальные задания (рубежные контрольные работы, рефераты и т.п.)*

Баллы*

Проблемно-ориентированные задания (НИРС в рамках дисциплины и др.)*

Баллы*

1

Механика недеформируемого тела

Основные понятия Система сходящихся сил, условия равновесия. Пара сил .Момент пары. Условия равновесия системы пары сил.

конспект










Плоская система сил. Определение реакций связей и опор


1

Выдача ИДЗ № 1 Определение реакций связей и опор составной системы

(6 баллов)


2







3

2

Система сил, произвольно расположенных на плоскости. Момент силы относительно точки. Главный вектор и главный момент. Условия равновесия.


конспект
















Выполнение ИДЗ № 1

3







3

3

Механика деформируемого тела


Основные понятия. Метод сечений. Напряжения, деформации, перемещения.

конспект










Пространственная истема сил. Определение реакций связей и опор


1





2







3

4

Растяжение. Сжатие. Внутренние усилия, напряжения, перемещения. Расчет СО систем.

конспект
















Сдача ИДЗ № 1 Контрольная работа «Статика



2







2

5

Расчет статически неопределимых систем (СНС). Расчет ступенчатого бруса.

конспект










Расчет на прочность статически неопределимых систем


1

Выдача ИДЗ № 2 Расчет СО и СНС при растяжении и сжатии

(10 баллов)


2







3

6

Сдвиг. Кручение. Расчет СО и СНС при кручении

конспект
















Выполнение ИДЗ № 2

3







3

7

Плоский изгиб. Определение внутренних усилий, напряжений.

конспект










Расчет на прочность статически неопределимых стержневых систем с узловой нагрузкой

1

Выполнение ИДЗ № 2

3







4

8

Определение перемещений при изгибе.

конспект
















Сдача ИДЗ № 2 Контрольная работа


2







2

Всего по контрольной точке (аттестация) № 1




23

9

Механика деформируемого тела

Теория напряженного и деформированного состояний, обобщенный закон Гука. Удельная потенциальная энергия деформации.


конспект










Расчет СО и СНС при кручении.


1

Выдача ИДЗ № 3 Расчеты на прочность и жесткость при кручении

(6 баллов )

3







4

10




конспект










Внутренние усилия и напряжения при изгибе

1

Выполнение ИДЗ № 3

Сдача ИДЗ № 3

2


1







4

11


Совместное действие изгиба и кручения

конспект










Определение перемещений при изгибе

1

Выдача ИДЗ № 4 Изгиб. Оценка прочности и жесткости

(10 баллов)

2







3

12

.













Оценка прочности в случаях сложного сопротивления при одновременном действии одноименных напряжений


1

Выполнение ИДЗ № 4

3







4

13




Динамическое действие нагрузок. Учет сил инерции. Удар.

конспект










Оценка прочности при одновременном действии разноименных напряжений


1

Выполнение ИДЗ № 4


3









4

14
















Расчет на прочность с учетом сил инерции и при ударе

1

Сдача ИДЗ № 4

Защита ИДЗ №4

2







3

15

Кинематика

Кинематика точки. Простейшие виды движения твердого тела


конспект










Законы движения. Оценка скоростей и ускорений.


1

Выдача ИДЗ №5

Преобразование движения, определение скоростей и ускорений (6 бал)

3







4

16




.













Определение скоростей точек и звеньев при помощи мцс

1

Выполнение ИДЗ №5



3







4

17




Плоскопараллельное движение твердого тела.

Мгновенный центр скоростей.

Конспект










Определение скоростей точек и звеньев построением плана скоростей

1

Защита ИДЗ №5

3







4

Всего по контрольной точке (аттестация) № 2

57

18



















Контрольная работа «Сложное сопротивление»

Допуск к экзамену

3













3

Итоговая текущая аттестация




60

Экзамен




40

Итого баллов по дисциплине




100



«____» __________ 20___ г.


Зав. кафедрой ______________________________ ктн, доцент Симанкин Ф.А.

Преподаватель _______________________________ ктн, доцент К.Н. Цукублина



Скачать 335,14 Kb.
Дата конвертации16.05.2013
Размер335,14 Kb.
ТипРабочая программа
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы