Аннотация дисциплины

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4

Аннотация дисциплины
Дополнительные главы математического анализа

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5,0 зачетных единиц (180 час).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: получение базовых знаний в области непрерывной математики (освоить и уметь пользоваться понятиями: предел, непрерывность, производная и интеграл);

Уметь формулировать и доказывать теоремы;

Самостоятельно решать классические задачи математического анализа;

Овладеть навыками использования методов математического анализа при моделировании различных процессов и решении прикладных задач естественнонаучного и гуманитарного профиля.

Задачей изучения дисциплины является:

рассмотрение понятия сходящегося ряда и суммы ряда, исследование рядов на сходимость и абсолютную сходимость, используя различные признаки. На этой основе изучение функциональных последовательностей и рядов, их равномерной сходимости и ее свойств, изучение степенных рядов и рядов Фурье;

рассмотрение понятия предела, непрерывности функций многих переменных, частных производных и дифференцируемости, приложения дифференциального исчисления к нахождению экстремумов, неявным и обратным функциям, условному экстремуму;

введение измеримых по Жордану множеств, внешней и внутренней мер Жордана, изучение классов измеримых множеств. Построение кратного интеграла Римана, интегральных сумм, сумм Дарбу, изучение критериев интегрируемости, свойств интеграла Римана, интегрируемости непрерывных функций, теоремы Фубини о сведении кратного интеграла к повторному, замене переменных в кратном интеграле. Построение несобственного кратного интеграла Римана по неограниченному множеству и от неограниченной функции, получение его свойств, доказательству признаков сходимости;

изучение собственных и несобственных интегралов, зависящих от параметра, равномерной сходимости. Рассмотрение приложений данной теории к нахождению различных несобственных интегралов, интегралам Эйлера и интегралу Фурье;

рассмотрение понятия криволинейного интеграла первого и второго рода, связи между ними. Введение понятие внешней дифференциальной формы и кусочно-гладкой поверхности. Определение интеграла от дифференциальной формы по цепи и рассмотрение его свойств. Получение основные интегральных формул: абстрактной формулы Стокса, формул Грина, Остроградского, классической формулы Стокса. Изучение элементов векторного анализа (теории поля).

Основные дидактические единицы (разделы): числовые и функциональные ряды, дифференциальное исчисление функций многих переменных, кратный интеграл Римана, собственные и несобственные интегралы, зависящие от параметра, криволинейные и поверхностные интегралы, дифференциальные формы, теория поля.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины: ОНК3 – способность учиться, ИК1 – умение находить, анализировать и контекстно обрабатывать научно-техническую информацию, ИК2 - фундаментальная подготовка по основам профессиональных знаний, ИК6 - способность к письменной и устной коммуникации на родном языке, ОПК3 – умение формулировать результат, ОПК4 – умение строго доказать утверждение, ОПК7 – умение грамотно пользоваться языком предметной области, ОПК9 – знание корректных постановок классических задач, ОПК10 – понимание корректности постановок задач, ОПК16 – выделение главных смысловых аспектов в доказательстве, ПСК4 – владение проблемно-задачной формой представления математических знаний, ПСК9 – умение точно представить математические знания в устной форме, ПСК11 – возможность преподавания физико-математических дисциплин в средней школе и техникуме на основе полученного фундаментального образования.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные определения, формулы и теоремы о собственных и несобственных интегралах, зависящих от параметра, классических интегралах, основные определения, формулы, интегральных преобразований и теоремы в теории криволинейных и поверхностных интегралов, векторном анализе.

уметь: находить суммы числовых рядов, исследовать их на сходимость, исследовать степенные ряды, разлагать функции в степенной ряд и ряд Фурье, исследовать функции многих переменных, находить экстремум функции, производные по направлению, производные неявных функций, решать задачи на условный экстремум, вычислять двойные, тройные, кратные интегралы, находить площади, объемы тел и площади поверхностей, проводить замену переменных в кратных интегралах, вычислять и исследовать собственные и несобственный интегралы, зависящие от параметра. Использовать интегралы Эйлера, Фурье и преобразование Фурье для их вычисления, вычислять криволинейные и поверхностные интегралы первого и второго рода, использовать интегральные формулы Грина, Остроградского, Стокса, находить дивергенцию, циркуляцию, ротор и градиент.

владеть: методами исследования числовых и функциональных рядов, методами нахождения кратных интегралов, методами нахождения собственных и несобственных интегралов от параметра, методами нахождения криволинейных, поверхностных интегралов и применения классических интегральных формул.

Виды учебной работы: лекции и практические занятия.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом после каждого семестра.

Аннотация дисциплины
Аналитическая геометрия

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3,0 зачетных единиц (108 час).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является получение базовых знаний в области аналитической геометрии.

Задачей изучения дисциплины является: применение полученных знаний для освоения курсов Механики, Оптики и других физических дисциплин.

Основные дидактические единицы (разделы): векторная алгебра в инвариантной и координатной формах.; уравнения прямых и плоскостей в векторных и координатной формах; кривые поверхности второго порядка .

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные формулы векторной алгебры и аналитической геометрии.

уметь: решать задачи о прямых и плоскостях в векторной и координатных формах.

владеть: аппаратом аналитической геометрии для моделирования и решения физических задач.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия, самостоятельная работа.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины
Линейная алгебра

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3,0 зачетных единиц (108 час).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является получение базовых знаний в области линейной алгебры.

Задачей изучения дисциплины является: применение полученных знаний для освоения курсов Механики, Оптики и других физических дисциплин.

Основные дидактические единицы (разделы):теория матрицы и определители, системы линейных алгебраических уравнений; линейные и евклидовы пространства, линейные операторы в линейных и евклидовых пространствах; квадратичные формы и гиперповерхности второго порядка.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные понятия и формулы линейной алгебры.

уметь: решать системы линейных уравнений, спектральные задачи для линейных операторов, приводить к каноническому виду квадратичные формы и уравнения гиперповерхностей второго порядка.

владеть: аппаратом линейной алгебры для моделирования и решения физических задач.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия, самостоятельная работа.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины
Дифференциальные уравнения и вариационные исчисления

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3,0 зачетных единиц (108 час).

Цели и задачи дисциплины: Целью изучения данной дисциплины является получение выпускником фундаментальной подготовки в области дифференциальных уравнений, позволяющей успешно осваивать физику и естественнонаучные дисциплины для получения профессионального образования, позволяющего выпускнику успешно работать в избранной сфере деятельности, обладать общими и специальными компетенциями, способствующими его социальной мобильности.

Задачей изучения дисциплины является:

Научиться применять теорию устойчивости для исследования физических задач, решать интегральные уравнения и задачи на вариационное исчисление.

Основные дидактические единицы: данный курс предполагает изучение трех основных модулей дисциплины: теория устойчивости; вариационное исчисление; интегральные уравнения.

Теория устойчивости: Непрерывная зависимость решения от параметров и начальных данных, динамические системы и точки покоя, глобальное поведение траекторий, устойчивость по Ляпунову.
Вариационное исчисление: простейшая вариационная задача, задачи с голономными и не голономными связями, задача со свободным концом и подвижной границей.
Интегральные уравнения: уравнения Фредгольма и Вольтерра 1-го и 2-го рода, принцип сжатых отображений, задача Штурма-Лиувиля, симметрические интегральные уравнения.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основные понятия теории устойчивости, интегральных уравнений и вариационного исчисления. Методы решения интегральных уравнений и задач вариационного исчисления. Знать методы исследования устойчивости системы ДУ.
Уметь: использовать математический аппарат для освоения теоретических основ и практического использования физических методов.
Владеть: навыками использования математического аппарата для решения физических задач.

Виды учебной работы: лекционные, семинарские занятия и самостоятельная работа.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины
Векторный и тензорный анализ

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2,0 зачетных единиц (72 час).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является получение базовых знаний в области векторного и тензорного анализа.

Задачей изучения дисциплины является: применение полученных знаний для освоения курсов Механики, Оптики и других физических дисциплин

Основные дидактические единицы (разделы): тензоры и операции над ними, Скалярное и векторное поле, основные операции векторного анализа, Формулы Грина, Остроградского, Стокса, тензоры напряжений и деформаций, тензорные поля, абсолютное дифференцирование, ковариантное дифференцирование, тензорные функции тензорных аргументов и их характеризация на языке функциональных уравнений.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные понятия и формулы векторного и тензорного анализа.

уметь: вычислять ротор, дивергенцию, градиент векторного поля, применять формулы Остроградского, Стокса и т.д., дифференцировать векторные и тензорные поля.
владеть: аппаратом векторного и тензорного анализа для моделирования и решения физических задач.

Виды учебной работы: лекции, самостоятельная работа.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины
Теория вероятностей и математическая статистика

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4,0 зачетных единиц (144 час).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является получение базовых знаний в области теории вероятности и математической статистики.

Задачей изучения дисциплины является: применение полученных знаний для освоения курсов статфизики, квантовой механики и других физических дисциплин.

Основные дидактические единицы (разделы): алгебра случайных событий, основные теоремы и формулы; дискретные и непрерывные случайные величины, законы распределения; закон больших чисел, точечные и интервальные оценки параметров распределения, корреляция, статистическая проверка статистических гипотез, регрессионный анализ, элементы теории математического планирования эксперимента, случайные функции и их основные характеристики.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные понятия и формулы теории вероятностей и матстатистики.

уметь: решать задачи по теории вероятностей и математической статистике.
владеть: аппаратом теории вероятностей и математической статистики
векторного и тензорного анализа для моделирования и решения физических задач.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия, самостоятельная работа.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины
Теория функций комплексного переменного

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3,0 зачетных единиц (108 час).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является получение базовых знаний в области теории функций комплексного переменного; умения самостоятельно решать задачи ТФКП; овладение навыками использования методов комплексного анализа при решении физических задач.

Дидактические единицы: комплексные числа, аналитические функции и их свойства, интеграл по комплексной переменной, интеграл Коши, вычеты, ряды аналитических функций, комформные отображения, преобразование Лапласа.

Изучение дисциплины направлено на формирование компетенций, позволяющих развивать способности к математическому анализу физических задач и применению базовых математических знаний для решения профессиональных задач.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: определение комплексных чисел и действий над ними, основные определения и теоремы теории аналитических функций, теорему Коши, определение и свойства интеграла по комплексному переменному, свойства рядов аналитических функций, определение комформного отображения, свойства преобразования Лапласа.

Уметь: решать задачи с комплексными числами, вычислять интегралы с помощью вычетов, разлагать функции комплексного переменного в ряд, применять преобразование Лапласа. Применять методы комплексного анализа для решения физических задач.

Владеть: навыками применения методов комплексного анализа для решения физических, задач, анализа и применения математических моделей в физических процессах.

Виды учебной работы: лекции, практические занятия, самостоятельная работа.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины
Спецглавы математического анализа

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 9,0 зачетных единиц (324 час).

Цели и задачи:

Целью изучения дисциплины является: получение углубленной подготовки в области математического анализа; выработка навыков решения практических задач.

Задачей изучения дисциплины является: демонстрация обучающимся примеров применения методов математического анализа в физических задачах; развитие способностей применять полученные знания при решении исследовательских инженерных и физических задач.

Основные дидактические единицы (разделы): введение в анализ (предел, непрерывность); дифференциальное исчисление функций одной переменной; определенный интеграл Римана; числовые и функциональные ряды; дифференциальное исчисление функций многих переменных; кратный интеграл Римана; собственные и несобственные интегралы, зависящие от параметра; криволинейные и поверхностные интегралы; теория поля.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: содержание базовых определений и понятий математического анализа, основные определения и теоремы из теории пределов и производных, методы исследования функций на основе этих понятий, понятия дифференциала и интеграла, определение и особенности определенного и несобственного интегралов, основные определения, формулы и теоремы о числовых и функциональных рядах, основные определении, формулы и теоремы в дифференциальном исчислении функций многих переменных, основные формулы, определения, преобразования и теоремы для кратного интеграла Римана, основные определения, формулы и теоремы о собственных и несобственных интегралах, зависящих от параметра, классических интегралах, основные определения, формулы, интегральных преобразований и теоремы в теории криволинейных и поверхностных интегралов, векторном анализе.

уметь: использовать математический аппарат для освоения теоретических основ и практического использования физических методов; обосновывать выбор средств, необходимых для решения конкретных задач математического анализа;

владеть: навыками использования математического аппарата для решения исследовательских инженерных и физических задач.

Виды учебной работы: лекционные, семинарские занятия и самостоятельная работа.

Изучение заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины
Допглавы дифференциальных уравнений

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2,0 зачетных единиц (72 час).

Цели и задачи дисциплины: Целью изучения данной дисциплины является получение выпускником фундаментальной подготовки в области дифференциальных уравнений, позволяющей успешно осваивать физику и естественнонаучные дисциплины для получения профессионального образования, позволяющего выпускнику успешно работать в избранной сфере деятельности, обладать общими и специальными компетенциями, способствующими его социальной мобильности.

Задачей изучения дисциплины является:

Научиться распознавать и решать системы дифференциальных уравнений (ДУ) и уравнения в частных производных.

Основные дидактические единицы: данный курс предполагает изучение методов решения нормальные системы линейных уравнений и уравнения в частных производных.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: методы решения систем ДУ и уравнений в частных производных.
Уметь: использовать математический аппарат для освоения теоретических основ и практического использования физических методов.
Владеть: навыками использования математического аппарата для решения физических задач.

Виды учебной работы: практические занятия и самостоятельная работа.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины
Спецглавы линейной алгебры

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 1,0 зачетных единиц (36 час).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является получение специальных знаний в области линейной алгебры.
Задачей изучения дисциплины является: применение полученных знаний при решении исследовательских инженерных и физических задач

Основные дидактические единицы (разделы): специальные матрицы и их свойства, элементы теории возмущений, прямой и обратный анализ ошибок, метод наименьших квадратов и его модификации.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные понятия теории возмущений и их роль в физических процессах..

уметь: находить априорные оценки погрешностей различных методов решения задач линейной алгебры, строить модели физических процессов, используя МНК.

владеть: аппаратом специальными разделами линейной алгебры для моделирования, изучения и оптимизации физических процессов.

Виды учебной работы: лекции, самостоятельная работа.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины
Программирование

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зачетные единицы (108 часов).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является формирование базовых навыков составления алгоритмов и их реализации на языке программирования Pascal, Delphi. Приобретение базовых знаний и практических навыков визуального программирования для операционной системы Windows

Задачей изучения дисциплины является: освоение основных принципов и логики построения программ в различных языковых средах

Основные дидактические единицы (разделы):

Введение. Поколения ЭВМ. Блок-схема ЭВМ. Носители информации. Периферийные устройства.

Операционные системы и операционные оболочки. Операционная система , командный процессор, внутренние и внешние команды. Файлы и файловая система, типы файлов, выполняемые файлы, структура каталогов.. Системные утилиты, программы проверки и дефрагментации дисков, архиваторы, антивирусные программы, русификаторы клавиатуры.. История создания, эволюция и перспективы развития WINDOWS. Запуск WINDOWS. Режимы работы среды WINDOWS. Одновременный запуск и выполнение многих программ. Понятие стандартного пользовательского интерфейса, Окна WINDOWS, их типы, свойства и работа с ними

Язык программирования Pascal, общая характеристика, назначение. Пакет Borland Pascal 7.0. Работа с файлами в Borland Pascal 7.0, создание, открытие, сохранение, компиляция, запуск и отладка программ.

Структура и синтаксис программы на языке Pascal. Переменные и константы. Типы данных, простые типы, структурированнные типы, массивы, строки, записи. Описание новых типов. Типизированные константы. Описание переменных и констант.

Основные арифметические операции. Операторы языка Pascal, операторы цикла, условные операторы.

Процедуры и функции, принципы структурного программирования. Области видимиости переменных, глобальные и локальные переменные. Передача параметров при вызове процедур и функций. Модули и их структура, стандартные модули (DOS, CRT,GRAPH).

Стандартные процедуры ввода/вывода. Работа с файлами, типизированные и нетипизированные файлы.

Программироваие интерактивной графики на языке Pascal, функции и процедуры для работы в графическом режиме.

Динамическая память и указатели, функции и процедуры для работы с указателями.

Основы объектно-ориентированного программирования, инкапсуляция, наследование, полиморфизм; конструкторы, деструкторы, виртуальные правила. Динамически распределенные объекты.

Связные списки, бинарные деревья, алгоритмы сортировки и поиска.

Алгоритмы численного анализа.

Схема Горнера. Схемы деления многочлена на квадратный трехчлен. Метод Хичкока.

Решение уравнений. Методы дихотомии, касательных, хорд, простых итераций, Зейделя.

Интерполяция: интерполяционные многочлены Лагранжа, Ньютона. Среднее, среднеквадратичное отклонение. Метод наименьших квадратов. Линейная регрессия.

Программирование в среде Windows. Средства редактирования ресурсов. Библиотека ObjectWindows. Turbo Debugger для Windows. Функции модулей GDI, KERNEL, USER.

Венгерская нотация. Нотификация сообщений Windows. Простейшая программа - общая структура. Алгоритм создания приложений Windows. Средства программирования: управляемая событиями архитектура, независимая от аппаратуры графика. Многозадачный режим. Управление памятью. Ресурсы. Динамическая компоновка. Буфер вырезанного изображения. Динамический обмен данными

Расширение Pascal, классы объектов, объектная модель, программируемые свойства, методы обработки сообщений. Теория объектно-ориентированного программирования (ООП). Реализация ООП в Delphi. Классы и объекты. Описание классов (поля, методы, свойства). Реализация объектов - экземпляров классов. Области описаний классов. Концепция свойств. События и делегирование. Процедурные типы. Динамические списки. Наследование статических и виртуальных методов. Вынесение общих методов в родительский класс. Создание динамических списков объектов на основе класса TList. Разработка практического примера программы, использующей объектно-ориентированные технологии.

Идеология программирования в Delphi. Структура среды разработки. Структура проекта. Компоновка проекта и настройка свойств компонентов. Компиляция и запуск программы. Запись проекта на диск. Обработчики событий, и их параметры. Теория обработчиков событий. Параметр Sender:TObject в обработчиках событий. Приведение типов. Иерархии классов компонентов. Создание компонентов в процессе выполнения программы. Понятия: компонент - владелец и компонент – родитель. Классы, объекты, и указатели на объекты.

Визуальные компоненты: текстовые, Button, Check Box, Group Boxes, прокрутки, Edit, Memo и т.п. Компоненты доступа к файлам и каталогам. Общие свойства компонентов. Управляющие элементы Visual Basic в Delphi.

Невизуальные компоненты. Создание меню, клавиш быстрого доступа. Управление меню во время работы. DDE-компоненты. Управление таймером. Компоненты диалогов: Open, Save, Color, Font, Print, Print Setup, Find и Replace.

Настройка и повторное использование компонентов. DCL-файлы. Обобщенная установка компонентов. Ресурсы компонентов. Модификация компонентов. Испытание компонентов. Компоненты VBX в Delphi.

В результате изучения дисциплины студент баклавриата должен:

знать: языки алгоритмизации, основы программирования в среде Windows на языке Паскаль

уметь: составлять алгоритмы для решения задач численного анализа и реализации интерфейсных решений

владеть: правилами программирования на языке Паскаль

Виды учебной работы: лекционные, практические занятия, самостоятельная работа

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом

Аннотация дисциплины
Электротехника и электроника

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зачетных единицы (144 часа).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является ознакомление студентов с основами электротехники и электроники

Задачей изучения дисциплины является освоение теоретических основ электротехники и электроники

Основные дидактические единицы (разделы):

Введение

Электрическая цепь как модель реального устройства. Классификация электрических цепей: с сосредоточенными или распределёнными параметрами; линейные или нелинейные; с постоянными или изменяющимися параметрами. Задачи анализа и синтеза цепей.

Линейные электрические цепи постоянного тока

Элементы цепи: источники напряжения и тока, активное сопротивление и проводимость. Законы Ома и Кирхгофа. Последовательное и параллельное соединение сопротивлений. Составление уравнений цепи методом контурных токов и узловых потенциалов. Дуальное представление реальных источников. Условие максимума передаваемой мощности в нагрузку. Принцип наложения для линейной цепи. Теорема об эквивалентном генераторе.

Линейные электрические цепи переменного тока

Различные формы переменного напряжения и тока, характерные параметры. Свойства индуктивности, взаимной индуктивности и ёмкости. Последовательное и параллельное соединение индуктивностей и ёмкостей. Решение уравнений Кирхгофа прямым интегрированием. Неискажающие, дифференцирующие и интегрирующие RC и RL-цепи для импульсных сигналов.

Линейные электрические цепи при гармоническом воздействии

Основные параметры гармонического напряжения. Мгновенная и средняя мощность, эффективные значения напряжения и тока. Метод комплексных амплитуд. Комплексное, активное и реактивное сопротивление и проводимость элементов и участков цепи. Запись уравнений Кирхгофа в символической форме. Векторные диаграммы. Активная, реактивная и полная мощность. Частотные характеристики двух- и четырёхполюсника, АЧХ и ФЧХ. Частотные фильтры на основе RC и LC-цепей. Резонансы в LC-контурах, понятие добротности. Свойства связанных контуров.

4. Четырёхполюсники

Системы z, y, h, a-параметров. Представление сложной цепи комбинацией четырёхполюсников. Реактивный четырёхполюсник в роли частотного фильтра. Синтез фильтров.

5. Цепи с негармоническим воздействием

Понятие о спектре переменного напряжения. Разложение периодической функции в ряд Фурье. Свойства разложения. Теорема Парсеваля. Спектр периодической последовательности прямоугольных импульсов, характерные частоты в спектре. Преобразование Фурье для непериодического напряжения.

6. Операторный метод расчёта переходных процессов в линейных цепях

Преобразование Лапласа. Обратное преобразование. Представление элементов в операторном методе. Учёт начальных условий. Импульсная и переходная характеристика четырёхполюсника. Связь между частотной и импульсной характеристикой четырёхполюсника. Применение интеграла Дюамеля. Связь между представлениями сигнала во временной и частотной областях.

7. Трёхфазные цепи

Общая схема генерации, транспортирования и потребления энергии в трёхфазной цепи. Вращающееся магнитное поле. Фазное и линейное напряжения. Передаваемая мощность. Режимы с включением генератора и потребителя звездой и треугольником. Векторные диаграммы в симметричной трёхфазной цепи. Режимы при обрыве или коротком замыкании в цепи. Проблемы безопасности при работе с электроприборами и электроустановками, защитное зануление и заземление.

8. Линейные цепи с распределёнными параметрами с поперечными волнами

Первичные погонные параметры цепи. Телеграфные уравнения для цепи без потерь. Волновые уравнения для напряжения и тока. Скорость волн и волновое сопротивление. Конфигурация электромагнитного поля в линии. Отражение волн, коэффициент стоячей волны. Распределение напряжения и тока в линии при коротком замыкании и холостом ходе на конце. Входное сопротивление нагруженного отрезка. Четвертьволновый трансформатор сопротивлений. Нестационарные процессы в длинной линии. Формирование импульсов в длинной линии.

9. Нелинейные цепи с сосредоточенными параметрами

Примеры нелинейных элементов. Графический метод расчёта тока и напряжения в цепи с одним источником. Нелинейная цепь в установившемся режиме. Метод гармонического баланса.

10. Электромагнитные устройства и электродвигатели

Правила расчёта магнитной цепи: магнитодвижущая сила и сопротивление. Параметры ферромагнитных материалов. Постоянный магнит. Расчёт индуктивности катушки с ферромагнитным сердечником. Однофазный трансформатор с ферромагнитным сердечником.

Асинхронный, коллекторный и шаговый электродвигатели, их принцип действия и основные характеристики.

В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:

знать: теоретические основы электротехники и электроники

уметь: производить расчет различных электротехнических устройств

владеть: основными методами расчета электротехнических устройств

Виды учебной работы: Лекционные, практические занятия, самостоятельная работа

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом, зачетом

Аннотация дисциплины
Детали машин и основы конструирования

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единицы (108 часов).

Цели и задачи дисциплины:

Целью изучения дисциплины является изучение основных методов расчета деталей машин по критериям работоспособности; изучение устройства, применения и основ проектирования деталей и узлов машин, критическое сравнение разных конструкций деталей и узлов машин для выбора наилучшей конструкции при заданных условиях ее работы, а также нахождение причины неудовлетворительной работы машин для предупреждения их простоев и аварий

Задачей изучения дисциплины является:

Изучение основ прочности и освоение расчетов на прочность деталей машин, освоение общих принципов построения машин, механизмов, деталей и их проектирования.

Специалист должен знать основы проектирования и расчета типовых конструкций узлов и деталей машин, самостоятельно решать задачи по конструированию машин с использованием методов анализа и оптимизации на ЭВМ.

Основные дидактические единицы (разделы):

Основные положения. Задачи и содержание курса. История развития курса. Детали и узлы машин, их классификация. Машины и научно-технический прогресс. Требования, предъявляемые к машинам, узлам, деталям.

Напряжения в деталях машин. Циклы напряжений и их характеристики. Усталостное разрушение деталей. Предел выносливости материала. Запас прочности.

Контактные напряжения и прочность деталей машин.

Критерии работоспособности и расчета деталей машин.

Элементы теории надежности.

Проектировочный и проверочный расчеты. Системы автоматизированного проектирования.

Механические передачи. Общие сведения о передачах: вращательное движение, его достоинство и роль в механизмах и машинах. Назначение передач по принципу действия и принципу передачи движения от ведущего вала к ведомому. Основные кинематические и силовые соотношения в передачах.

Фрикционные передачи. Принцип работы и устройство фрикционных передач. Достоинства и недостатки, области применения. Способы прижатия и материалы катков. Виды разрушения поверхностей катков. Критерии работоспособности и расчет на прочность.

Зубчатые передачи. Общие сведения о зубчатых передачах. Принцип работы, устройство, достоинства и недостатки, область применения. Классификация зубчатых передач.

Зацепление эвольвентных колес, основные элементы и характеристики зацепления, скольжение при взаимодействии зубьев. Точность изготовления и КПД зубчатых передач. Виды разрушения зубьев, основные критерии работоспособности и расчета зубчатых передач. Способы изготовления зубчатых колес. Материалы зубчатых колес и допускаемые напряжения.

Прямозубые цилиндрические передачи. Геометрические соотношения. Силы в зацеплении. Расчет на контактную прочность и изгиб.

Косозубые цилиндрические передачи. Геометрические соотношения. Силы в зацеплении. Особенности расчета на контактную прочность и изгиб. Шевронные цилиндрические зубчатые передачи. Передачи с зацеплением Новикова.

Конические зубчатые передачи. Геометрические соотношения. Силы в зацеплении. Расчет на контактную прочность и изгиб.

Планетарные зубчатые передачи. Принцип работы и устройство. Достоинства и недостатки, область применения. Особенности расчета планетарных передач.

Волновые зубчатые передачи. Принцип работы и устройство. Достоинства и недостатки, область применения.

Червячные передачи. Общие сведения, принцип работы, устройство, достоинства и недостатки, область применения. Классификация.

Геометрические соотношения. Силы в зацеплении. Скорость скольжения в червячной передаче. Передаточное число и КПД передачи. Виды разрушения зубьев червячных колес. Материалы и допускаемые напряжения. Расчет зубьев колеса на контактную прочность и изгиб. Тепловой расчет червячной передачи.

Редукторы. Назначение, устройство, классификация. Конструкции редукторов. Мотор-редукторы.

Передача винт-гайка. Принцип работы, устройство, достоинства и недостатки, область применения. Передачи с трением скольжения и трением качения. КПД передачи. Виды разрушения. Материалы и допускаемые напряжения. Проектировочный и проверочный расчеты передачи с трением скольжения.

Ременные передачи. Принцип работы, устройство, достоинства и недостатки, область применения.

Основные геометрические соотношения в передаче. Силы и напряжения в ветвях ремня. Силы, действующие на валы и опоры. Скольжение в передаче. КПД передачи. Расчет ременной передачи.

Цепные передачи. Принцип работы, устройство, достоинства и недостатки, область применения.

Основные геометрические соотношения в передаче. Силы в цепной передаче. КПД передачи. Расчет цепной передачи.

Валы и оси. Назначение и классификация. Элементы конструкции. Материалы валов и осей.

Выбор расчетных схем. Проектировочный расчет вала. Проверочный расчет вала. Конструктивные и технологические способы повышения сопротивления усталости.

Подшипники.

Подшипники скольжения. Конструкция, достоинства и недостатки, области применения. Материалы и смазка подшипников скольжения. Виды разрушения и основные критерии работоспособности. Расчет на износостойкость и теплостойкость. КПД подшипников скольжения.

Подшипники качения. Устройство, классификация, достоинства и недостатки, области применения. Особенности работы Подбор подшипников по динамической грузоподъемности. Смазка и уплотнения. Конструирование опор валов.

Упругие элементы, корпусные детали. Назначение и основные конструкции упругих элементов. Расчет упругих элементов. Общие рекомендации по конструированию корпусных деталей механизмов, конструкции корпусов.

Муфты механических приводов. Назначение и классификация. Устройство и принцип действия основных типов муфт. Подбор стандартных и нормализованных муфт.

Соединения деталей машин. Назначение соединений, общие требования. Разъемные и неразъемные соединения.

Резьбовые соединения. Классификация и основные геометрические параметры. Основные типы резьб и области применения. Способы стопорения резьбовых соединений. Силовые соотношения в винтовой паре. Самоторможение в винтовой паре. КПД резьбы.

Расчет болта на прочность при постоянной и переменной нагрузках. Классы прочности и материалы деталей резьбовых соединений. Выбор допускаемых напряжений.

Шпоночные соединения. Назначение, достоинства и недостатки. Основные типы стандартных шпонок. Проверочный расчет шпоночных соединений. Материалы и допускаемые напряжения.

Шлицевые соединения. Назначение, достоинства и недостатки. Классификация. Проверочный расчет шлицевых соединений. Материалы и допускаемые напряжения.

Сварные соединения. Достоинства и недостатки. Виды сварных соединений. Основные типы сварных швов. Расчет сварных соединений. Материалы и допускаемые напряжения.

Паяные и клеевые соединения. Общие сведения. Достоинства и недостатки. Особенности расчета соединений. Материалы и допускаемые напряжения.

Соединения с натягом. Способы получения цилиндрических соединений с натягом. Достоинства, недостатки и области применения.

Расчет соединений с натягом и выбор стандартной посадки. Проверка прочности охватывающей детали.

В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:

знать: основы проектирования механизмов и машин, стадии разработки конструкторской документации, по оценке работоспособности и надежности деталей и машин в целом.

уметь: выполнять структурный анализ машины и составляющих ее узлов, оптимизировать их

владеть: основными методами расчета машин по различным критериям, методами для расчета различных узлов и агрегатов машин

Виды учебной работы: лекционные, практические занятия, самостоятельная работа

Изучение дисциплины заканчивается зачетом

Аннотация дисциплины
Сопротивление материалов

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единицы (108 часов).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является программа предусматривает изложение вопросов расчета на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкций в тесной связи с механическими свойствами машиностроительных материалов в различных условиях силового и температурного воздействия. Сопротивление материалов имеет целью создать практически приемлемые простые методы расчета типичных, наиболее часто встречающихся элементов конструкций. Необходимость довести решение каждой практической задачи до некоторого числового результата заставляет прибегать, в ряде случаев, к упрощающим гипотезам - предположениям, которые оправдываются в дальнейшем путем сопоставления расчетных данных с экспериментом.

Задачей изучения дисциплины является:

Задачи сопротивления материалов заключаются в изучении напряженно-деформированного состояния и работоспособности элементов конструкций, машин, аппаратов. При проектировании элементов конструкций инженер выбирает материал и поперечные размеры для каждого элемента такие, чтобы он вполне надежно (без риска разрушиться или исказить свою форму) сопротивлялся внешним воздействиям. Под внешними воздействиями понимают силы (статические и динамические) передающиеся от соседних частей конструкций, силы инерции, температурные воздействия и т.д. Надежность конструкций обеспечивается, если каждый её элемент сохраняет прочность, жесткость и устойчивость при необходимой долговечности. Важнейшим условием создания конструкций машин и приборов должно быть всемерное снижение их стоимости на единицу мощности, дальнейшее повышение эффективности использования металлов за счет прогрессивных решений и расчетов, за счет применения более экономичных профилей проката и других конструкционных материалов.

Основные дидактические единицы (разделы):

Раздел I. Основные понятия. Метод сечений

Наука об основах расчета на прочность. Краткая историческая справка. Связь с другими науками. Реальный объект и расчетная схема. Классификация расчетных схем. Основные гипотезы сопротивления материалов. Внутренние усилия. Метод сечений. Расчет по недеформированному состоянию. Частные случаи нагружения бруса. Принцип независимости действия сил. Эпюры внутренних усилий. Общий порядок построения эпюр.

Раздел II. Центральное растяжение-сжатие.

Напряжения в поперечных и наклонных сечениях прямого бруса. Продольные и поперечные деформации. Закон Гука. Перемещения. Испытания на растяжение и сжатие, диаграммы. Диаграммы условных напряжений для пластичных и хрупких материалов. Механизм образования деформаций и разрушения. Дислокации. Микротрещины. Влияние различных факторов на механические свойства металлов. Предельные состояния. Допускаемые напряжения. Коэффициенты запаса. Три типа задач расчета на прочность. Раздел

III. Напряженно-деформированное состояние в точке

Напряжения на произвольной площадке. Главные оси, напряжения и площадки. Экстремальные касательные напряжения. Напряжения на произвольной площадке при плоском напряженном состоянии. Исследование напряженного состояния графическим способом. Обобщенный закон Гука. Частные случаи. Деформированное состояние. Главные деформации. Объемная деформация. Удельная потенциальная энергия деформации. Энергии изменения объема и формы. Октаэдрические напряжения.

Теории прочности. Исходные положения. Эквивалентное напряжение. Предельные состояния и теории прочности. Теории прочности Мора и Писаренко-Лебедева. Применение теории прочности в практических расчетах.

Раздел IV. Сдвиг и кручение

Сдвиг. Зависимости между упругими постоянными материала. Расчет
простейших соединений элементов конструкций. Напряжения и деформации в
стержне круглого поперечного сечения. Практические расчеты круглых
стержней на кручение. Расчет цилиндрических винтовых пружин на прочность
и жесткость. Кручение брусьев некруглого поперечного сечения. Пленочная
аналогия.

Раздел V. Геометрические характеристики поперечных сечений стержней

Основные понятия. Статический момент сечения. Моменты инерции: осевой, центробежный и полярный. Моменты инерции простейших сечений: прямоугольного, треугольного, круглого и кольцевого. Зависимости между моментами инерции относительно параллельных осей и при повороте осей. Главные оси и главные моменты инерции. Вычисление моментов инерции составных сечений.

Раздел VI. Прямой поперечный изгиб

Чистый прямой изгиб. Определение нормальных напряжений. Касательные напряжения при поперечном изгибе. Дифференциальное уравнение оси изогнутого бруса и его интегрирование. Определение усилий и перемещений балок методом начальных параметров. Дифференциальные зависимости между усилиями, деформациями и перемещениями. Практические расчеты балок на прочность и жесткость. Главные напряжения. Рациональные формы поперечных сечений при изгибе и кручении. Балки переменного сечения. Регулирование внутренних усилий.

Работа внешних и внутренних сил. Энергетические теоремы. Принцип возможных перемещений. Теоремы о взаимности работ и перемещений.

Теорема Кастильяно. Интеграл Мора и формула Симпсона для определения перемещений.

Раздел VII. Сложное сопротивление

Основные положения. Эпюры внутренних усилий в общем случае нагружения бруса. Пространственный изгиб. Определение напряжений и перемещений. Изгиб с растяжением (сжатием). Определение напряжений. Нейтральная линия. Изгиб с кручением стержней круглого поперечного сечения. Плоские брусья большой кривизны. Чистый изгиб. Расчет кривого бруса на прочность.

Раздел VIII. Устойчивость сжатых стержней

Устойчивые и неустойчивые формы равновесия. Критическая нагрузка. Метод Эйлера для определения критических сил. Влияние условий закрепления концов стержня на величину критической силы. Предел применимости формулы Эйлера. Устойчивость за пределом пропорциональности. Расчет на устойчивость по коэффициенту продольного изгиба. Продольно-поперечный изгиб. Нелинейная зависимость между силами и напряжениями.

Раздел IX. Статически неопределимые системы. Метод сил

Статически неопределимые системы. Внешняя и внутренняя неопределимость. Метод сил. Основная система. Канонические уравнения. Общий порядок расчета статически неопределимых систем. Проверки. Расчет статически неопределимых систем на изменение температур и натяги при сборке. Регулирование усилий и напряжений. Элементы рационального проектирования.

Раздел X. Безмоментная теория осесимметричных оболочек

Оболочки различных очертаний. Местные напряжения в сопряжениях. Напряженно-деформированное состояние толстостенных цилиндров.

Составные цилиндры. Натяги.

Раздел XI. Динамическое действие сил

Общие сведения. Принцип Даламбера. Учет сил инерции. Колебания упругих систем. Основные понятия. Свободные колебания систем. Степени свободы. Уравнения свободных колебаний систем с одной степенью свободы. Коэффициент приведения собственной массы. Вынужденные колебания. Биение. Резонанс. Затухание колебаний. Расчет на удар. Различные виды удара. Расчет на удар без учета и с учетом собственной массы системы. Расчет движущихся с ускорением элементов конструкций.

Раздел XII. Расчет по допускаемым нагрузкам

Отличительные особенности расчета и схематизации диаграмм растяжения. Предельные нагрузки центрально растянутых (сжатых) стержней и стержневых систем. Кручение прямого стержня круглого поперечного сечения. Изгиб балок различных поперечных сечений. Пластические шарниры. Предельное сопротивление статически неопределимых балок. Элементы оптимального проектирования балок и рам. Остаточные напряжения при разгрузке.

Раздел XIII. Прочность при напряжениях циклически изменяющихся во

времени

Концентрация напряжений в связи с местными изменениями формы деталей. Особенности напряженного состояния в зоне контакта шаров и цилиндров.

Прочность при многоцикловом нагружении. Понятие об усталостном разрушении материалов. Основные виды циклов изменения напряжений и их характеристики. Построение кривой усталости. Предел выносливости. Диаграммы предельных амплитуд. Факторы, снижающие предел выносливости и мероприятия по повышению предела выносливости. Расчеты на прочность при переменных напряжениях. Определение коэффициента запаса.

В результате изучения дисциплины студент бакалавриата должен:

знать:

учебно-программный материал, включая методы определения механических свойств материалов

уметь:

выбрать расчетную схему, подобрать или разработать математическую модель расчета элементов конструкций; выполнить расчеты, оценить прочность, жесткость и устойчивость; проанализировать работу конструкций; уметь выполнить необходимые проверки достоверности результатов

владеть:

подходами и методами расчета напряженно - деформированного состояния, прочности, жесткости и устойчивости элементов конструкций

Виды учебной работы: лекционные, практические занятия, самостоятельная работа

Изучение дисциплины заканчивается зачетом

Аннотация дисциплины
Инженерная и компьютерная графика

Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единицы (108 часов).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является базовая инженерная подготовка

Задачами изучения дисциплины является:

Развитие пространственного представления и воображения, конструктивно-геометрического мышления на основе графических моделей пространственных форм, выработка знаний, необходимых для выполнения и чтения чертежей деталей и сборочных единиц, выполнения эскизов, составления конструкторской документации для производства.

Основные дидактические единицы (разделы):

Blog

Аннотация дисциплины

Содержание