Рабочая программа Наименование дисциплины Теоретическая механика По специальности 220501. 65 Управление качеством

Вид материала

Рабочая программа

Содержание Наименование дисциплины Форма обучения Форма итогового контроля Москва – 2011г Цели и задачи дисциплины, требования к знаниям и умениям 2. Содержание дисциплины Тема 11 Уравнения Лагранжа. Тема 1. Кинематика Тема 3. Динамика: основные соотношения статики Тема 4. Дифференциальные уравнения поступательного движения твердого тела Тема 5. Общие теоремы и законы сохранения Тема 7. Гироскопы Тема 8. Принципы механики и общее уравнение динамики Тема 9. Обобщенные координаты Тема 10. Связи, обобщённые скорости, обобщённые силы. Тема 11. Уравнения Лагранжа. Тема 12. Колебания и устойчивость Наименова­ние тем, раз­делов Тема 11 Уравнения Лагранжа. 3. Учебно - методические материалы по дисциплине ... Полное содержание

Подобный материал:

• Рабочая программа учебной дисциплины «методы и средства измерений, испытаний и контроля», 207.06kb.
• Рабочая программа дисциплины общая электротехника и электроника опд., 283.82kb.
• Рабочая программа дисциплины «Теоретическая механика» наименование, 700.1kb.
• Рабочая программа По дисциплине «Всеобщее управление качеством» По специальности 220501., 442.86kb.
• Рабочая программа По дисциплине Средства и методы управления качеством По специальности, 194.61kb.
• Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов очной и заочной, 192.03kb.
• Рабочая программа По дисциплине «Управление процессами» По специальности 220501. 65-, 329.89kb.
• Рабочая программа и методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине, 263.15kb.
• Рабочая программа По дисциплине «Основы обеспечения качества» По специальности 220501., 381.67kb.
• Рабочая программа По дисциплине «Концепции современного естествознания» По специальности, 361.76kb.

М

ИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ




Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ

ИМЕНИ ИВАНА ФЕДОРОВА»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________ Т.В. Маркелова

«_____» ___________2011 г.

рабочая программа

Наименование дисциплины Теоретическая механика

По специальности 220501.65 Управление качеством

Факультет ТПП

Кафедра Физики

Форма обучения	курс	семестр	Курсовая работа	Трудоемкость дисциплины в часах						Форма итогового контроля
				Всего часов	Аудиторных часов	Лекции	Лабораторные занятия	Курсовая работа	Самостоятельная работа
Очная	2	3,4	4	128	51	34	17	20	57	экзамен

Москва – 2011г.

Составитель: П.Н. Силенко, д. т. н., профессор.

Рецензент: ___________________________

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Физики»

(дата) __________________, протокол № ________.


Зав. кафедрой _________________/ Уруцкоев Л.И./


Одобрена Ученым Советом факультета принтмедиа технологий

(дата) __________________, протокол № __________.


Председатель______________________


1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ

1.1 Цель и задачи изучения дисциплины.

изучение общих законов, которым подчиняются движение и равновесие материальных тел и возникающие при этом взаимодействия между телами; построение и исследование механико-математических моделей, адекватно описывающих разнообразные механические явления; выработка навыков практического использования методов, предназначенных для математического моделирования движения систем твёрдых тел.


1.2 Требования к знаниям и умениям.

Задача изучения дисциплины состоит в том, что в результате изучения курса «Теоретическая Механика» студент должен знать:

- основные законы теоретической механики, а также методы и приемы решения задач для твердого тела и системы твердых тел;

- основные законы статики;

- основные законы кинематики;

- основные законы динамики;

Студент должен уметь:

- решать задачи на равновесие и задачи по кинематике, а также по определению динами­ческих характеристик твердого тела;


1.3 Перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины.

- Математика – математический анализ, элементы линейной алгебры, решение дифференциальных уравнений

- Программирование и основы алгоритмизации


2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


2.1 Наименование тем, их содержание и объем в часах

2.2. Содержание разделов дисциплины

Наименование тем	Общая трудоемкость (часов)
	Лекции	Лабораторные занятия	СРС	Всего часов
Введение Тема 1. Кинематика	8	2	8	12
Тема 2. Винт	1	1	2	4
Тема 3. Динамика: основные соотношения статики	2	1	4	7
Тема 4. Дифференциальные уравнения поступательного движения твердого тела	2	1	3	6
Тема 5 Общие теоремы и законы сохранения	6	4	8	18
Тема 6. Удар	2	1	2	5
Тема 7. Гироскопы	2	1	2	5
Тема 8. Принципы механики и общее уравнение динамики	2	1	8	11
Тема 9. Обобщенные координаты	1	1	3	5
Тема 10. Связи, обобщённые скорости, обобщённые силы.	1	1	3	5
Тема 11 Уравнения Лагранжа.	3	1	6	10
Тема 12 Колебания и устойчивость	4	2	8	14
Итого	34	17	57	108

Тема 1. Кинематика

Способы задания движения точки. Уравнения траектории точки. Скорость и ускорение точки при различных способах задания её движения. Траектории, скорости и ускорения точек тела при поступательном движении. Векторы угловой скорости и углового ускорения твёрдого тела. Распределение скоростей и ускорений точек твёрдого тела при плоском движении. Мгновенный центр скоростей, методы его нахождения. Мгновенный центр ускорений, методы его нахождения. Сложное движение точки; абсолютное, переносное и относительное движения. Теоремы о скоростях и ускорениях точки при сложном движении. Кориолисово ускорение. Сложное движение твёрдого тела. Теорема о сложении угловых скоростей. Сложение мгновенных движений.

Тема 2. Винт

Кинематический винт и его элементы приведения; параметр невырожденного винта. Кинематические инварианты. Стандартное представление кинематического винта (при помощи коллинеарных элементов приведения). Ось кинематического винта. Мгновенно-винтовое движение.


Тема 3. Динамика: основные соотношения статики

Вектор силы, его модуль, направление и компоненты; точка приложения силы. Момент силы относительно точки (полюса), его свойства. Момент силы относительно оси. Системы сил, их эквивалентность. Пара сил и её момент. Главный вектор и главный момент произвольной системы сил. Аксиомы статики. Связи и их реакции. Центр системы параллельных сил. Центр тяжести тела. Приведение произвольной системы сил к простейшему виду. Уравнения равновесия для произвольной системы сил. Законы трения скольжения (при покое); угол трения и конус трения. Понятие о трении качения и верчения.

Инварианты произвольной системы сил (статические инварианты). Силовой винт и его элементы приведения; параметр невырожденного винта. Стандартное представление силового винта (при помощи коллинеарных элементов приведения). Ось силового винта (центральная ось системы сил), уравнения оси невырожденного винта. Условия приведения произвольной системы сил к равнодействующей. Теорема Вариньона.


Тема 4. Дифференциальные уравнения поступательного движения твердого тела

Аксиомы динамики. Первая и вторая задачи динамики. Дифференциальные уравнения движения материальной точки в векторной и координатной формах.

Тема 5. Общие теоремы и законы сохранения

Теорема об изменении количества движения системы в дифференциальной и интегральной формах. Теорема о движении центра масс. Теорема об изменении кинетического момента системы относительно неподвижного полюса в дифференциальной и интегральной формах. Момент инерции и кинетический момент твёрдого тела относительно оси. Оператор инерции (тензор инерции) твёрдого тела. Осевые и центробежные моменты инерции, их свойства; радиус инерции. Эллипсоид инерции. Главные оси инерции, главные центральные оси инерции. Теорема Гюйгенса – Штейнера. Теорема об изменении кинетической энергии системы в дифференциальной и интегральной формах. Силовые поля. Полная механическая энергия. Теорема об изменении полной механической энергии. Условия сохранения полной механической энергии; интеграл энергии.


Тема 6. Удар

Основные уравнения теории удара. Гипотеза Ньютона. Определение коэффициента восстановления. Частные вопросы теории удара.

Тема 7. Гироскопы

Уравнение динамики твёрдого тела с неподвижной точкой. Динамические уравнения Эйлера. Задача о движении тяжёлого твёрдого тела с неподвижной точкой. Понятие о регулярной прецессии. Приближённая теория гироскопа. Теорема Резаля. Гироскопы с тремя и двумя степенями свободы. Гироскопический момент. Прецессия тяжёлого гироскопа. Примеры применения гироскопов в технике.


Тема 8. Принципы механики и общее уравнение динамики

Возможные перемещения; условия на их компоненты, налагаемые связями. Принцип Даламбера и уравнения динамического равновесия для системы материальных точек; метод кинетостатики. Общее уравнение динамики

Тема 9. Обобщенные координаты

Конфигурационное пространство голономной механической системы; число её степеней свободы. Обобщённые координаты; требования к параметризации механической системы. Выражение возможных перемещений через вариации обобщённых координат.


Тема 10. Связи, обобщённые скорости, обобщённые силы.

Связи и их уравнения. Обобщённые скорости. Выражение скорости точки системы через обобщённые скорости. Возможная работа и возможная мощность системы сил. Обобщённые силы, способы вычисления обобщённых сил. Идеальные связи; геометрическая интерпретация условия идеальности. Идеальность внутренних связей в неизменяемой системе материальных точек.


Тема 11. Уравнения Лагранжа.

Уравнения Лагранжа второго рода: вывод и методика применения. Обобщённые импульсы. Порядок решения задач динамики голономных механических систем при помощи компьютера.


Тема 12. Колебания и устойчивость

Понятие об устойчивости равновесия. Малые свободные колебания механической системы с двумя (или n) степенями свободы и их свойства, собственные частоты и коэффициенты формы.


2.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах

№ п/п	Наименование лабораторных занятий	Объем в часах по формам обучения
		Очная	Очно-заочная	Заочная
1	Лабораторные работы № 1,2,3,4,5,6. Составление программ для ПК при решении задач по кинематике	2
2	Составление программ для ПК при решении задач по теме: Винт	1
3	Составление программ для ПК при решении задач по статике	1
4	Составление программ для ПК при решении задач по теме: Дифференциальные уравнения поступательного движения твердого тела	1
5	Лабораторные работы:№7,8,9,11,12 Составление программ для ПК при решении задач по теме: Общие теоремы и законы сохранения	4
6	Лабораторные работы № 10. Составление программ для ПК при решении задач по теме: Удар	1
7	Лабораторные работы № 17,18,19,20,21. Составление программ для ПК при решении задач по теме: Гироскопы	1
8	Составление программ для ПК при решении задач по теме: Принципы механики и общее уравнение динамики	1
9	Составление программ для ПК при решении задач по теме: Обобщенные координаты	1
10	Составление программ для ПК при решении задач по теме: Связи, обобщённые скорости, обобщённые силы.	1
11	Лабораторные работы № 15,16. Составление программ для ПК при решении задач по теме: Уравнения Лагранжа	1
12	Лабораторные работы № 13,14, ,22. Составление программ для ПК при решении задач по теме: Колебания и устойчивость	2

2.4. Курсовая работа, ее характеристика

1. Статический и динамический расчёт узлов ферм .
   
2. Интегрирование дифференциальных уравнений свободных колебаний механической системы.
   
3. Исследование и проектирование схем исполнительных механизмов современных полиграфических машин.
   

2.5. Организация самостоятельной работы

№№ п/п	НАИМЕНОВА­НИЕ ТЕМ, РАЗ­ДЕЛОВ	Виды и формы самостоятельной работы (распределение часов по формам обучения)
		Подготовка к практиче­скому (семи­нару, лаб., работе )			Подготов­ка рефера­тов, док-ладов, сообщений и ин­формаци­онных ма­териалов			Выполнение домашних контрольных и иных заданий				Подготовка к промежу­точной атте­стационной работе (в т.ч. коллоквиум, тестиро­вание и про­чее)			Подготовка к зачету (экза­мену)
		Очная			Очная			Очная				Очная			Очная		СРС
1	Введение Тема 1. Кинематика	2						2				2			2		8
2	Тема 2. Винт	1						0,5							0,5		2
3	Тема 3. Динамика: основные соотношения статики	1						1				1			1		4
4	Тема 4. Дифференциальные уравнения поступательного движения твердого тела	0,5						0,5							2		3
5	Тема 5 Общие теоремы и законы сохранения	2						2				2			2		8
6	Тема 6. Удар	0.5						0.5							1		2
7	Тема 7. Гироскопы	0.5						0.5							1		2
8	Тема 8. Принципы механики и общее уравнение динамики	2						2				2			2		8
9	Тема 9. Обобщенные координаты	0.5						0.5				1			1		3
10	Тема 10. Связи, обобщённые скорости, обобщённые силы.	0.5						0.5				1			1		3
11	Тема 11 Уравнения Лагранжа.	1						2				1			2		6
12	Тема 12 Колебания и устойчивость	1						3				4			I		8
	ИТОГО																57

3. УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

3.1.Основная и дополнительная литература

Основная

основная литература

1. Яблонский А.А., Никифорова В.М. Курс теоретической механики. Часть 1, 2. – М.: Высш. шк., 1984.

2. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. – М.: Наука. (любое издание после 1986 г.)

3. Мещерский И.В. Сборник задач по теоретической механике. – М.: Наука. (любое издание после 1986 г.)

4. Силенко П.Н. Задания для курсовых, расчетно-графических и лабораторных работ по направлению 550200, 550300, 551800. – М.: Изд-во МГУП «Мир книги», 2005.

5. Силенко П.Н. Теоретическая механика. Конспект лекций. – М.: Изд-во МГУП, 2003.

6. Силенко П.Н. Аналитическая динамика. – М.: Изд-во МГУП, 2007.


дополнительная литература


8. Быстров К.Н., Силенко П.Н. Сборник лабораторных работ по теоретической механике. – М.: Изд-во МГУП, 2005.

9. Сборник заданий для курсовых, расчётно-графических и лабораторных работ по теоретической механике\ Под ред. А.А.Яблонского. Изд. 3-е, 4-е и т.д.

3.2.Перечень наглядных и других пособий, методических указаний по проведению конкретных видов учебных занятий


Кинофильмы,

Учебные плакаты,

Модели механизмов.