23.04.02.02 Компьютерное моделирование и прочностной анализ транспортно-технологических комплексов

Министерство образования и науки Российской ФедерацииФедеральное государственное бюджетное образовательноеучреждение высшего образования«Московский политехнический университет»УТВЕРЖДАЮПроректор по учебной работе_______________Д.И. Земцов« ____» _________________ 2016 г.ПРОГРАММАвступительного испытания в магистратурупо направлению 23.04.02«Наземные транспортно-технологические комплексы»Образовательная программа«Компьютерное моделирование и прочностной анализтранспортно-технологических комплексов»Москва 20162Общие положенияНа вступительное испытание поступающие допускаются при наличиидокумента, удостоверяющего личность и гражданство (паспорта), а такжеэкзаменационного листа.Навступительномиспытаниииспользованиеперсональныхкомпьютеров, средств связи и прочих дополнительных источниковинформации запрещено.Перед началом вступительного испытания поступающим сообщаетсявремя и место получения информации о результатах испытания.Поступающий, грубо и систематически нарушающий правила поведенияна вступительном испытании, может быть удален из аудитории безпредупреждения.

У такого поступающего изымаются все экзаменационныематериалы. Фамилия, имя, отчество удаленного из аудитории поступающегои причина его удаления заносятся в протокол проведения вступительногоиспытания.При проведении вступительного испытания вопросы поступающих, неимеющие отношения ко вступительному испытанию, членами комиссии нерассматриваются.

При обнаружении опечатки или другой неточности какоголибо задания вступительного испытания, члены комиссии обязаны отметитьэтот факт в протоколе проведения вступительного испытания. Отборочнойкомиссией будут проанализированы все замечания; при признании вопросанекорректным он засчитывается поступающему, как выполненныйправильно.Цель вступительных испытанийВступительные испытания должны определить соответствие уровнятеоретических знаний и профессиональных навыков, поступающих итребований,предусмотренныхфедеральнымгосударственнымобразовательным стандартом высшего образования по направлению 23.04.02«Наземные транспортно-технологические комплексы».Форма вступительных испытанийИспытание проводится в форме письменного экзамена и последующегособеседования.

На экзамене запрещено пользоваться любыми средствамисвязи.3Задание на экзамен включает три вопроса.Время выполнения задания – 1 час.Критерии оценки знанийВступительные испытания оцениваются по 100-бальной шкале.Минимальное количество баллов, подтверждающие успешное прохождениевступительного испытания, устанавливается в количестве 40 баллов.Минимальное количество баллов не изменяется в ходе проведения приёмнойкампании.Общее количество баллов определяется по результатам оценки обеихчастей экзамена:1. По результатам письменного экзамена и собеседования абитуриентуможет быть начислено:До 100 баллов - если абитуриент, представил полный ответ на всевопросы билета; продемонстрировал высокий уровень интеллектуальных инаучных способностей; исчерпывающе, последовательно, грамотно илогически стройно изложил материал по тематике вопросов, увязал теорию спрактикой; подтвердил уверенную мотивацию к обучению;До 80 баллов – если абитуриент, представил полный ответ на всевопросы; продемонстрировал хороший уровень интеллектуальных и научныхспособностей; грамотно и логически изложил материал по тематике вопросовс пониманием собственных ошибок и неточностей; продемонстрировалдостаточную мотивацию к обучению;До 60 баллов – если абитуриент, представил не полный ответ навопросы;продемонстрировалудовлетворительныйуровеньинтеллектуальных и научных способностей; показал удовлетворительноепонимание материала по тематике вопросов и мотивацию к обучению;До 40 баллов представлен не полный ответ на вопросы;продемонстрирован слабый уровень интеллектуальных и научныхспособностей; продемонстрировал недостаточное представление о материалепо тематике вопросов, включая грубые ошибки в определении основныхзаконов и величин.4Перечень учебных дисциплинПрограмма вступительных испытаний по направлению 23.04.02 –«Наземные транспортно-технологические комплексы» образовательнаяпрограмма «Компьютерное моделирование и прочностной анализтранспортно-технологических комплексов» включает в себя ключевые ипрактически значимые вопросы по комплексу специальных дисциплин.В основу программы для вступительного экзамена положены:Дисциплина 1.

Прикладная теория колебаний.Дисциплина 2. Статистическая динамика.Дисциплина 3. Механика.Помимо этого, предполагается знание поступающим математических,естественно-научных и общепрофессиональных дисциплин.Содержание разделов дисциплин,включённых в испытаниеДисциплина 1 «Прикладная теория колебаний»1а. Основные понятия и положения прикладной теории колебанийОсновные понятия. Механическая система. Связи. Степень свободы.Обобщенные координаты, скорости и ускорения.

Обобщенные силы.Возможные перемещения. Принципы Лагранжа, Даламбера. УравненияЛагранжа II рода.1б. Колебания систем с одной степенью свободыСоставление уравнений движения. Свободные колебания линейной системы.Графическое обозначение колебаний на фазовой плоскости. Свободныеколебания с демпфированием. Вынужденные колебания линейной системы.Реакция системы на импульсное воздействие. Функция Грина. Реакциясистемынагармоническоевоздействие.Амплитудно-частотнаяхарактеристика (АЧХ).

Особенности колебаний при кинематическомвоздействии. Колебания нелинейных систем. Свободные колебания, АЧХ.Фазовая траектория. Вынужденные колебания. Понятие о параметрическихколебаниях и автоколебаниях.1в. Колебания систем с конечным числом степеней свободы5Составление уравнений движения. Матричная форма уравнений движения.Свободные колебания. Собственные частоты и формы колебаний.Вынужденные колебания. Метод спектральных представлений Фурье. Методфункций Грина.1г.

Колебания систем с распределенными параметрамиПродольные колебания стержня. Крутильные колебания вала. Поперечныеколебания балки. Свободные колебания, спектр собственных частот и формколебаний. Ортогональность собственных форм.Дисциплина 2. «Статистическая динамика»2а. Специальный математический аппаратВведение. Функция Дирака. Функция Хевисайда. Преобразование Фурьеи Лапласа. Специальные функции.2б. Общие сведения из теории вероятностейСлучайная величина и ее характеристики. Функции и законыраспределения.

Виды распределений. Системы случайных величин. Функциислучайных аргументов. Вероятностные смеси.2в. Общие понятия и положения теории случайных процессовСлучайные процессы. Нестационарные и стационарные процессы.Эргодический случайный процесс. Спектральный анализ.

Корреляционнаяфункция и спектральная плотность. Формула Винера-Хинчина. Марковскиепроцессы.2г. Случайные колебания линейных системМатематическое описание механических систем. Задачи и методыстатистической динамики. Метод дифференциальных уравнений. Методфункций Грина.

Метод спектральных представлений Фурье. Анализпереходных режимов случайных колебаний. Выбросы значений случайногопроцесса за уровень.2д. Случайные колебания нелинейных системНелинейныеслучайныеколебания.Методстатистическойлинеаризации. Метод малого параметра Пуанкаре. Корреляционный методстатистической динамики нелинейных систем.6Дисциплина 3 «Механика»3а. Растяжение – сжатие, физико-механические характеристикиматериалов.Определения. Внутренние силовые факторы, напряжения и деформации прирастяжении – сжатии прямого бруса. Закон Гука.

Коэффициент Пуассона.Напряжения на наклонных площадках. Потенциальная энергия упругихдеформаций. Испытание материалов на растяжение – сжатие. Механическиехарактеристики. Диаграммы растяжения реальные и схематизированные.Предельная нагрузка. Условия прочности.3б. Чистый сдвиг.Определение. Напряжения и деформации. Закон парности касательныхнапряжений. Закон Гука при сдвиге.

Напряжения на наклонных площадках.Потенциальная энергия упругих деформаций. Связь между модулямиупругости первого и второго рода. Условия прочности.3в. Кручение.Определение. Кручение бруса круглого поперечного сечения. Внутренниесиловые факторы, напряжения и деформации. Потенциальная энергиядеформации. Расчеты на прочность и жесткость.

Кручение брусапрямоугольного поперечного сечения. Депланация сечения. Расчет винтовыхцилиндрических пружин. Определение напряжений в пружинах. Различныеспособы определения перемещений в пружинах.3г. ИзгибОпределение. Внутренние силовые факторы. Построение эпюр поперечныхсил и изгибающих моментов. Дифференциальные зависимости междуизгибающиммоментом,поперечнойсилойиинтенсивностьюраспределенной нагрузки.

Нормальное напряжение при чистом изгибе.Формулы для определения нормальных и касательных напряжений впоперечных сечениях бруса при поперечном изгибе. Условие статическойпрочности. Рациональные формы сечения балок. Потенциальная энергия.Дифференциальное уравнение упругой оси балки. Определениеперемещений. Интеграл Мора. Правило Верещагина. Теорема Кастильяно.Балка равного сопротивления. Изгиб тонкостенных балок. Центр изгиба.3д. Стержневые системы.7Определение.

Классификация стержневых систем. Интегралы Мора дляопределения перемещений в стержневых системах. Построение эпюрвнутренних силовых факторов для плоских рам. Теорема о взаимности работи перемещений. Понятие о степенях свободы и связи. Метод сил.Канонические уравнения метода сил. Расчет статически неопределимыхбалов и рам. Использование свойств симметрии. Определение перемещенийв статически неопределимых системах.3е.

Сложное сопротивление. Гипотезы прочности.Сложноесопротивление.Критериивозникновенияпластическихдеформаций. Гипотеза максимальных касательных напряжений. Гипотезапотенциальной энергии формоизменения. Теория прочности Мора. Понятиемеханики разрушения. Изгиб с кручением балок круглого и прямоугольногосечения.3ж. Сложные виды нагружения бруса, косой изгиб, внецентренноерастяжение – сжатие, изгиб с кручением.Определение сложного вида нагружения.

Косой изгиб. Внецентренноерастяжение – сжатие. Изгиб с кручением. Общий случай нагружения бруса.3з. Прочность при циклически изменяющихся напряжениях.Определение. Механизм усталостного разрушения. Кривые усталости.Предел выносливости. Факторы, влияющие на сопротивление усталостидеталей. Характеристики цикла переменных напряжений. Диаграммапредельных амплитуд. Сопротивление усталости при совместном действиинормальных и касательных напряжений. Понятие расчета на долговечность.Рекомендуемая литература1)В.И. Феодосьев. Сопротивление материалов – М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2010 – 590с.2)А.В.