rpd000009506 (160400 (24.03.01).Б15 Расчет и проектирование пространственных конструкций наземного и космического назначения)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский авиационный институт

(национальный исследовательский университет)

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________Куприков М.Ю.

“____“ ___________20__

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (000009506)

Теория упругости

(указывается наименование дисциплины по учебному плану)

Направление подготовки			Ракетные комплексы и космонавтика
Квалификация (степень) выпускника					Бакалавр
Профиль подготовки		Расчет и проектирование пространственных конструкций наземного и космического назначения
Форма обучения	очная
(очная, очно-заочная и др.)
Выпускающая кафедра			603
Обеспечивающая кафедра				603
Кафедра-разработчик рабочей программы						603

Семестр	Трудоем-кость, час.	Лек-ций, час.	Практич. занятий, час.	Лаборат. работ, час.	СРС, час.	Экзаменов, час.	Форма промежуточного контроля
5	216	34	50	0	105	27	Э
Итого	216	34	50	0	105	27

Москва

2013 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Разделы рабочей программы

1. Цели освоения дисциплины

2. Структура и содержание дисциплины

3. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

4. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Приложения к рабочей программе дисциплины

Приложение 1. Аннотация рабочей программы

Приложение 2. Cодержание учебных занятий

Приложение 3. Прикрепленные файлы

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 160400 Ракетные комплексы и космонавтика

Авторы программы :

Нерубайло Б.В.

_________________________

Заведующий обеспечивающей кафедрой 603

_________________________

Программа одобрена:

Заведующий выпускающей кафедрой 603 _________________________

Декан выпускающего факультета 6 _________________________

1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью освоения дисциплины Теория упругости является достижение следующих результатов образования (РО):

N	Шифр	Результат освоения
1	У-7	Уметь применять физические законы для решения технических задач
2	З-10	Знать теоремы и вариационные принципы теоретической механики, принципы конструирования и основы расчета деталей, узлов, механизмов и соединений
3		Знать теорию упругости

Перечисленные РО являются основой для формирования следующих компетенций: (в соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения основной образовательной программы (ООП))

N	Шифр	Компетенция
1	ПК-2	Проводить техническое проектирование изделий ракетно-космической техники с использованием твердотельного моделирования в соответствии с ЕСКД на базе современных компьютерных технологий с целью определения параметров и объемно-массовых характеристик изделий, входящих в ракетно-космический комплекс

1. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных(ые) единиц(ы), 216 часа(ов).

Модуль	Раздел	Лекции	Практич. занятия	Лаборат. работы	СРС	Всего часов	Всего с экзаменами и курсовыми
Теория упругости	Теория упругости	34	50	0	50	134	216
Всего		34	50	0	50	134	216

1. Содержание (дидактика) дисциплины

В разделе приводится полный перечень дидактических единиц, подлежащих усвоению при изучении данной дисциплины.

1. Предмет теории упругости

- 1.1. Предназначение теории упругости и основные задачи, решаемые в ней.

- 1.2. Основные гипотезы теории упругости. Три стороны процесса деформирования упругих тел.

2. Теория деформаций

- 2.1. Меры деформирования, деформированное состояние тела.

- 2.2. Соотношения Коши.

- 2.3. Тензор малых деформаций и вращений.

- 2.4. Свойства тензора малых деформаций.

- 2.5. Тензор конечных деформаций.

- 2.6. Уравнения совместности деформаций.

3. Теория напряжений

- 3.1. Меры внешних и внутренних сил.

- 3.2. Вектор напряжений и напряженное состояние тела.

- 3.3. Тензор напряжений и его свойства.

- 3.4. Статические граничные условия.

- 3.5. Дифференциальные уравнения равновесия.

4. Физические соотношения теории упругости

- 4.1. Обобщенный закон Гука.

- 4.2. Свойства упругих постоянных.

- 4.3. Термодинамика упругого деформирования.

- 4.4. Плотность потенциальной и дополнительной потенциальной энергий.

- 4.5. Формулы Грина, Кастильяно и Клапейрона.

- 4.6. Обобщенный закон Гука для изотропного, ортотропного и трансверсально-изотропного материалов.

- 4.7. Обобщенный закон Гука для слоистых материалов.

5. Постановка и методы решения краевых задач теории упругости

- 5.1. Краевые задачи теории упругости и их классификация.

- 5.2. Постановка задач теории упругости в смещениях и напряжениях.

- 5.3. Принцип Сен-Венана.

- 5.4. Методы решения задач теории упругости.

- 5.5. Обратный и полуобратный методы Сен-Венана. Введение в термоупругость.

6. Плоская задача теории упругости в декартовых координатах

- 6.1. Сущность и основные соотношения плоского напряженного и плоского деформирован-ного состояний.

- 6.2. Обобщенное плоское напряженное состояние.

- 6.3. Постановка и методы решения плоских задач для изотропных и ортотропных тел.

- 6.4. Функция Эри.

- 6.5. Применение обратного и полуобратного методов Сен-Венана.

- 6.6. Решение Файлона и Рибьера для полосы.

7. Теория кручения

- 7.1. Задачи Сен-Венана.

- 7.2. Основные допущения теории кручения стержней.

- 7.3. Сведение задачи кручения к задачам Неймана, Дирихле и Пуассона.

- 7.4. Теорема о циркуляции касательных напряжений.

- 7.5. Мембранная аналогия Прандтля.

- 7.6. Кручение стержней эллиптического и прямоугольного поперечного сечения.

- 7.7. Кручение тонкостенных стержней открытого и многозамкнутого профиля.

8. Общие теоремы и положения теории упругости

- 8.1. Теоремы взаимности.

- 8.2. Теорема Клапейрона.

- 8.3. Теорема о единственности решения задач линейной теории упругости.

- 8.4. Инвариантность теории упругости относительно системы отсчета.

- 8.5. Основные уравнения теории упругости в криволинейных координатах.

9. Вариационные принципы теории упругости

- 9.1. Принцип Лагранжа и принцип Кастильяно и их обобщения на термоупругие тела.

- 9.2. О принципах Рейсснера и Хеллингера.

10. Вариационные методы теории упругости

- 10.1. Методы Ритца-Тимошенко, Бубнова-Галеркина и Канторовича-Власова.

11. Теория тонких упругих пластин

- 11.1. Теория тонких пластин Кирхгоффа.

- 11.2. Основные гипотезы.

- 11.3. Обобщенные перемещения и внутренние силы.

- 11.4. Уравнения равновесия и краевые условия.

- 11.5. Основные уравнения изгиба прямоугольных пластин.

- 11.6. Уравнение Софии Жермен и его обобщения на анизотропные пластины.

- 11.7. Решение задач изгиба изотропных и ортотропньгх прямоугольных пластин в двойных и одинарных тригонометрических рядах.

- 11.8. Изгиб круглых пластин

- 11.9. Общее решение в одинарных рядах.

- 11.10. Осесимметричный изгиб круглых пластин.

- 11.11. Теория пластин Тимошенко.

- 11.12. Основные гипотезы и их следствия.

- 11.13. Основные уравнения изгиба прямоугольных пластин Тимошенко и методы их решения.

1. Лекции

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Тема лекции	Дидакт. единицы
1	1.1.Теория упругости	2	Предмет теории упругости	1.1, 1.2
2	1.1.Теория упругости	4	Теория деформаций	2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6
3	1.1.Теория упругости	4	Теория напряжений	3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5
4	1.1.Теория упругости	4	Физические соотношения теории упругости	4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7
5	1.1.Теория упругости	2	Постановка и методы решения краевых задач теории упругости	5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5
6	1.1.Теория упругости	2	Плоская задача теории упругости в декартовых координатах	6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6
7	1.1.Теория упругости	4	Теория кручения	7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7
8	1.1.Теория упругости	2	Общие теоремы и положения теории упругости	8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5
9	1.1.Теория упругости	4	Вариационные принципы теории упругости	9.1, 9.2
10	1.1.Теория упругости	4	Вариационные методы теории упругости	10.1
11	1.1.Теория упругости	2	Теория тонких упругих пластин	11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5, 11.6, 11.7, 11.8, 11.9, 11.10, 11.11, 11.12, 11.13
Итого:		34

1. Практические занятия

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Тема практического занятия	Дидакт. единицы
1	1.1.Теория упругости	4	Свойства тензора деформаций	2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6
2	1.1.Теория упругости	6	Свойства тензора напряжений и статические граничные условия	3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5
3	1.1.Теория упругости	6	Решение плоских задач теории упругости в декартовых координатах	4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7
4	1.1.Теория упругости	6	Решение плоских задач теории упругости в полярных координатах	7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7
5	1.1.Теория упругости	6	Решение задач о кручении многосвязных тонкостенных стержней	8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5
6	1.1.Теория упругости	6	Теоремы взаимности	8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5
7	1.1.Теория упругости	6	Применение вариационных методов	8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5
8	1.1.Теория упругости	6	Решение задач изгиба тонких упругих пластин	10.1
9	1.1.Теория упругости	4	Решение задач изгиба тонких упругих пластин	11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5, 11.6, 11.7, 11.8, 11.9, 11.10, 11.11, 11.12, 11.13
Итого:		50

1. Лабораторные работы

№ п/п	Раздел дисциплины	Наименование лабораторной работы	Наименование лаборатории	Объем, часов	Дидакт. единицы
Итого:

1. Типовые задания

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Наименование типового задания
Итого:

1. Курсовые работы и проекты по дисциплине

1.1. Курсовая работа