Аннотация дисциплины Механика твердого деформируемого

Аннотация дисциплины
«Механика твердого деформируемого тела»
Специальность: 270800.68 - Строительство
Шифр, название направления
Учебный цикл: М.1.В.ОД.1
Код дисциплины
Курс 1 Семестр Общая трудоемкость 108
Форма контроля: экзамен
Цель дисциплины: Освоение студентом теоретических основ механики
деформирования и контактного взаимодействия твердых тел и методов решения ее задач.
Задачи дисциплины:
1. Изучение основ теории упругости и вариационных методов решения
упругих задач.
2. Изучение теорий прочности материалов, контактного взаимодействия
твердых тел.
3. Изучение основ теории пластичности и ползучести.
4. Изучение теоретических основ численных методов решения задач механики деформируемого твердого тела.
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование у обучаемого следующих компетенций:
Общекультурные (ОК):
1. Способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей
деятельности, к изменению социокультурных и социальных условий деятельности (ОК-2).
Профессиональные (ПК):
1. Способность демонстрировать знания фундаментальных и прикладных дисциплин ООП магистратуры (ПК-1).
2. Способность использовать углубленные теоретические и практические
знания, часть которых находится на передовом рубеже данной науки (ПК-2).
3. Способность осознать основные проблемы своей предметной области,
при решении которых возникает необходимость в сложных задачах выбора,
требующих использования количественных и качественных методов (ПК-6).
4. Способность ориентироваться в постановке задачи и определять, каким образом следует искать средства ее решения (ПК-7).
2
5. Способность анализировать, синтезировать и критически резюмировать информацию (ПК-10).
6. Способность оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-12).
7. Обладание знаниями методов проектирования инженерных сооружений, их конструктивных элементов, включая методики инженерных расчетов
систем, объектов и сооружений (ПК-15).
8. Способность разрабатывать физические и математические модели явлений и объектов, относящихся к профилю деятельности (ПК-19).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
1. Основные понятия и уравнения механики деформируемого тела и ее
разделов.
2. Численные методы, применяемые для решения задач механики деформируемого твердого тела, и их теоретические основы.
Уметь:
1. Использовать вариационные методы теории упругости для решения
простых задач.
2. Вести расчет напряженно-деформированного состояния сооружения
методом конечных элементов.
3. Решать задачу о деформировании простой конструкции под динамической конструкции аналитическим способом.
Владеть:
Умением ставить и решать задачи механики деформируемого твердого
тела аналитическими и численными методами.
Содержание дисциплины:
Тема 1. Теория упругости:
1.1. Основные уравнения теории упругости.
1.2. Уравнения совместности деформаций.
1.3. Тензоры напряжений и деформаций.
1.4. Прямая и обратная задачи теории упругости.
1.5. Методы решения задач теории упругости.
Тема 2. Механика деформирования и контактирования твердых тел:
2.1. Основные положения теории прочности и механики разрушения.
2.2. Теории прочности. Хрупкое и пластическое разрушение, разрушение
при ползучести.
2.3. Теории пластичности. Основные теоретические соотношения между
напряжениями и деформациями за пределами упругости.
2.4. Теория ползучести.
3
2.5. Кривые ползучести и кинетическое уравнение ползучести.
2.6. Теории контактного взаимодействия упругих тел.
2.7. Теория предельного состояния и математические модели механики
разрушения.
2.8. Циклическое деформирование и приспособляемость.
Тема 3. Вариационные принципы в механике деформируемого твердого тела:
3.1. Вариационные методы теории упругости.
3.2. Потенциальная энергия деформации упругих тел.
3.3. Принцип виртуальной работы. Принцип минимума потенциальной
энергии.
3.4. Принцип Лагранжа, метод Ритца, метод Бубнова-Галеркина.
Тема 4. Метод конечных элементов и его применение к статическим
и динамическим задачам механики:
4.1. Идея метода и особенности. Основные соотношения.
4.2. Понятие матрицы жесткости и типы конечных элементов.
4.3. Прямой метод и его использование для построения матрицы жесткости стержневых и балочных элементов.
4.4. Метод взвешенных невязок.
4.5. Принцип минимума потенциальной энергии. Матрица жесткости для
треугольного и прямоугольного элементов изгибаемой пластины.
4.6. Построение физических и математических моделей при решении задач механики. Граничные условия.
4.7. Вопросы сходимости и точности метода конечных элементов.
4.8. Обзор программных комплексов с использованием метода конечных
элементов.