rpd000008428 (160100 (24.04.04).М8 Динамика, прочность и ресурс авиационных конструкций)
Описание файла
Файл "rpd000008428" внутри архива находится в следующих папках: 160100 (24.04.04).М8 Динамика, прочность и ресурс авиационных конструкций, 160100.М8. Документ из архива "160100 (24.04.04).М8 Динамика, прочность и ресурс авиационных конструкций", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "вступительные экзамены" из 9 семестр (1 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "магистратура" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "rpd000008428"
Текст из документа "rpd000008428"
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 (000008428)
Механика композиционных материалов и конструкций
(указывается наименование дисциплины по учебному плану)
| Направление подготовки | Авиастроение | |||||
| Квалификация (степень) выпускника | Магистр | |||||
| Программа подготовки | Динамика, прочность и ресурс авиационных конструкций | |||||
| Форма обучения | очная | |||||
| (очная, очно-заочная и др.) | ||||||
| Выпускающая кафедра | 906 | |||||
| Обеспечивающая кафедра | 906 | |||||
| Кафедра-разработчик рабочей программы | 906 | |||||
| Семестр | Трудоем-кость, час. | Лек-ций, час. | Практич. занятий, час. | Лаборат. работ, час. | СРС, час. | Экзаменов, час. | Форма промежуточного контроля |
| 2 | 72 | 20 | 14 | 0 | 38 | 0 | Зч |
| Итого | 72 | 20 | 14 | 0 | 38 | 0 |
Москва
2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Разделы рабочей программы
-
Цели освоения дисциплины
-
Структура и содержание дисциплины
-
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
-
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 160100 Авиастроение
Авторы программы :
| Родионов Г.Л. | _________________________ |
| Заведующий обеспечивающей кафедрой 906 | _________________________ |
Программа одобрена:
| Заведующий выпускающей кафедрой 906 _________________________ | Декан выпускающего факультета 9 _________________________ |
-
ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью освоения дисциплины Механика композиционных материалов и конструкций является достижение следующих результатов образования (РО):
| N | Шифр | Результат освоения |
| 1 | У-6 | Уметь реализовывать методы расчетной и экспериментальной оценки несущей способности и повреждаемости агрегатов и элементов авиационных конструкций из композиционных материалов. |
| 2 | В-5 | Владеть методами исследования и оценки напряженно-деформированного состояния сложных элементов авиационных конструкций при механических и температурных воздействиях. |
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-7 | Владеть методами строительной механики, теории пластичности и ползучести, усталостной прочности, механики разрушения при оценке несущей способности авиационных конструкций на этапах проектирования и и применять их при анализе характера разрушения по результатам испытаний и эксплуатации техники |
| 2 | ПК-8 | Способностью выбирать рациональную расчетную схему элементов авиационных конструкций и их композиций при определении статического и динамического напряженно-деформированных состояний в зависимости от геометрических характеристик, физических свойств однородных и неоднородных (композиционных) материалов, а также условий нагружения и целей конкретного расчета |
-
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных(ые) единиц(ы), 72 часа(ов).
| Модуль | Раздел | Лекции | Практич. занятия | Лаборат. работы | СРС | Всего часов | Всего с экзаменами и курсовыми |
| Механика композиционных материалов и конструкций | Общие представления о КМ. Классификации КМ. Понятие о технологии изготовления конструкций из КМ. | 2 | 2 | 0 | 4 | 8 | 72 |
| Уравнения механики анизотропного тела. Уравнения строительной механики конструкций из КМ. Алгоритмизация задач прочности. | 2 | 2 | 0 | 4 | 8 | ||
| Принцип возможных перемещений. Функционал Лагранжа. Алгоритмизация задач устойчивости и динамики. | 4 | 4 | 0 | 8 | 16 | ||
| Основы механики разрушения КМ. Стандартные методы механических испытаний КМ. Критерии разрушения. | 4 | 0 | 0 | 4 | 8 | ||
| Концепция «материал-конструкция». Многокритериальная оптимизация силовых тонкостенных конструкций из КМ методом LP-поиска. | 8 | 6 | 0 | 18 | 32 | ||
| Всего | 20 | 14 | 0 | 38 | 72 | 72 | |
-
Содержание (дидактика) дисциплины
В разделе приводится полный перечень дидактических единиц, подлежащих усвоению при изучении данной дисциплины.
1. Раздел 1. «Общие представления о КМ. Классификации КМ».
- 1.1. Композиционный материал. КМ как конструкция. Причины применения КМ. Достоинства и недостатки применения КМ в аэрокосмической технике.
- 1.2. Характеристика волокнистых композитов. Армирующие элементы. Прочность волокон и их пучков. Классификация КМ по типу волокон.
- 1.3. Армирующие материалы. Матрицы. Классификация КМ по типу матриц.
- 1.4. Понятие о процессах изготовления конструкций из полимерных волокнистых композитов. Свойства КМ с полимерной матрицей.
- 1.5. Стеклопластики и углерод-углеродные композиты. Схемы расположения волокон
2. Раздел 2. «Уравнения строительной механики конструкций из КМ».
- 2.1. Анизотропия. Обобщенный закон Гука. Уравнения механики анизотропного тела
- 2.2. Ортотропия. Упругие характеристики однонаправленного КМ при плоском напряженном состоянии.
- 2.3. Деформирование однонаправленного КМ в составе пакета в случаях четного и нечетного количества слоев. Алгоритмизация задач о НДС многослойных КМ
- 2.4. Формулировки задач строительной механики конструкций из КМ
3. Раздел 3. «Формулировки задач устойчивости и динамики».
- 3.1. Принцип возможных перемещений
- 3.2. Функционал Лагранжа и уравнения равновесия упругого тела
- 3.3. Вариационно-матричная формулировка задач устойчивости
- 3.4. Вариационно-матричная формулировка задач динамики
- 3.5. Вариационно-матричный способ получения систем дифференциальных уравнений первого порядка для одномерных и квазиодномерных задач статики, устойчивости
- 3.6. Способы решения краевой задачи для системы обыкновенных уравнений первого порядка
4. Раздел 4. «Основы механики разрушения КМ».
- 4.1. Основные понятия механики разрушения. Теории трещинообразования
- 4.2. Особенности разрушения композитов
- 4.3. Накопление микроповреждений в волокнистых КМ
- 4.4. Межслойное разрушение
- 4.5. Образцы КМ для стандартных испытаний
- 4.6. Растяжение и сжатие. Сдвиг. Изгиб
5. Раздел 5. «Применение МКЭ для расчета конструкций из КМ и многокритериальная оптимизация конструкций».
- 5.1. Общие этапы решения задач с помощью МКЭ
- 5.2. Виды конечных элементов в системах КЭ анализа, пригодные или предназначенные для моделирования конструкций из КМ
- 5.3. Основания применения ортотропных, многослойных или объемных КЭ
- 5.4. Обзор методов многокритериальной оптимизации конструкций из КМ. Оптимизация тонкостенных силовых конструкций LP-методом
-
Лекции
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Тема лекции | Дидакт. единицы |
| 1 | 1.1.Общие представления о КМ. Классификации КМ. Понятие о технологии изготовления конструкций из КМ. | 2 | Общие представления о КМ. Классификации КМ. | 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 |
| 2 | 1.2.Уравнения механики анизотропного тела. Уравнения строительной механики конструкций из КМ. Алгоритмизация задач прочности. | 2 | Упругие характеристики многослойного КМ. | 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 |
| 3 | 1.3.Принцип возможных перемещений. Функционал Лагранжа. Алгоритмизация задач устойчивости и динамики. | 2 | Вариационно-матричные формулировки задач устойчивости и динамики конструкций из КМ. | 3.1, 3.2, 3.3 |
| 4 | 1.3.Принцип возможных перемещений. Функционал Лагранжа. Алгоритмизация задач устойчивости и динамики. | 2 | Метод начальных параметров. Метод прогонки Абрамова. | 3.4, 3.5, 3.6 |
| 5 | 1.4.Основы механики разрушения КМ. Стандартные методы механических испытаний КМ. Критерии разрушения. | 2 | Основы механики разрушения КМ | 4.1, 4.2, 4.3 |
| 6 | 1.4.Основы механики разрушения КМ. Стандартные методы механических испытаний КМ. Критерии разрушения. | 2 | Стандартные методы механических испытаний КМ. | 4.4, 4.5, 4.6 |
| 7 | 1.5.Концепция «материал-конструкция». Многокритериальная оптимизация силовых тонкостенных конструкций из КМ методом LP-поиска. | 2 | Общие этапы решения задач с помощью МКЭ | 5.1 |
| 8 | 1.5.Концепция «материал-конструкция». Многокритериальная оптимизация силовых тонкостенных конструкций из КМ методом LP-поиска. | 2 | Обзор коммерческих КЭ систем. | 5.2 |
| 9 | 1.5.Концепция «материал-конструкция». Многокритериальная оптимизация силовых тонкостенных конструкций из КМ методом LP-поиска. | 2 | Применение МКЭ для расчета многослойных оболочек вращения. | 5.3 |
| 10 | 1.5.Концепция «материал-конструкция». Многокритериальная оптимизация силовых тонкостенных конструкций из КМ методом LP-поиска. | 2 | Методы многокритериальной оптимизации конструкций из КМ. Метод LP поиска. | 5.4 |
| Итого: | 20 | |||
-
Практические занятия
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Тема практического занятия | Дидакт. единицы |
| 1 | 1.1.Общие представления о КМ. Классификации КМ. Понятие о технологии изготовления конструкций из КМ. | 2 | Классификация образцов КМ по конструктивным и иным признакам. | 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 |
| 2 | 1.2.Уравнения механики анизотропного тела. Уравнения строительной механики конструкций из КМ. Алгоритмизация задач прочности. | 2 | Определение модуля упругости при одноосном деформировании перекрестно армированного КМ и однонаправленного материала при растяжении под углом к направ | 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 |
| 3 | 1.3.Принцип возможных перемещений. Функционал Лагранжа. Алгоритмизация задач устойчивости и динамики. | 2 | Разработка блок-схемы алгоритма метода ортогональной прогонки Абрамова. | 3.4, 3.5, 3.6 |
| 4 | 1.3.Принцип возможных перемещений. Функционал Лагранжа. Алгоритмизация задач устойчивости и динамики. | 2 | Задача устойчивости многослойной цилиндрической трубы, нагруженной внешним равномерным давлением. | 3.3, 3.5, 3.6 |
| 5 | 1.5.Концепция «материал-конструкция». Многокритериальная оптимизация силовых тонкостенных конструкций из КМ методом LP-поиска. | 2 | Расчет многослойной шарнирно опертой цилиндрической оболочки под действием поперечной сосредоточенной силы в COSMOS/М (модель 1). | 5.1, 5.2, 5.3 |
| 6 | 1.5.Концепция «материал-конструкция». Многокритериальная оптимизация силовых тонкостенных конструкций из КМ методом LP-поиска. | 2 | Расчет многослойной шарнирно опертой цилиндрической оболочки под действием поперечной сосредоточенной силы в COSMOS/М (модель 1). | 5.1, 5.2, 5.3 |
| 7 | 1.5.Концепция «материал-конструкция». Многокритериальная оптимизация силовых тонкостенных конструкций из КМ методом LP-поиска. | 2 | Расчет многослойной шарнирно опертой цилиндрической оболочки под действием поперечной сосредоточенной силы в COSMOS/М (модель 2). | 5.1, 5.2, 5.3 |
| Итого: | 14 | |||
-
Лабораторные работы
| № п/п | Раздел дисциплины | Наименование лабораторной работы | Наименование лаборатории | Объем, часов | Дидакт. единицы |
| Итого: | |||||
-
Типовые задания
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Наименование типового задания |
| Итого: | |||
-
Курсовые работы и проекты по дисциплине
-
Рубежный контроль
-
Промежуточная аттестация
1. Зачет (2 семестр)
