Основи теорії пружності, пластичності та повзучості
Спеціальність: Будівництво та цивільна інженерія
Код дисципліни: 6.192.01.E.112
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Опір матеріалів та будівельна механіка
Лектор: Жбадинський Ігор Ярославович
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
- вміння розраховувати міцність, жорсткість будівельних конструкцій;
- вміння оцінювати залишковий ресурс будівельних конструкцій.
У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
РН1 (ПРС 102. Продемонструвати вміння розраховувати та конструювати залізобетоні (монолітні та збірні), кам’яні, металеві та дерев’яні конструкції та вузли їх з’єднання із використанням вимог нормативних документів, забезпечуючи надійні та економічно обґрунтовані проектні рішення
РН2 (КОМ01. уміння спілкуватись, включаючи усну та письмову комунікацію українською мовою та однією з іноземних мов (англійською, німецькою, італійською, французькою, іспанською).
РН3 (КОМ02. здатність використання різноманітних методів, зокрема інформаційних технологій, для ефективного спілкування на професійному та соціальному рівнях. )
РН4 (АіВ01. здатність адаптуватись до нових ситуацій та приймати рішення.)
РН5 (АіВ02. здатність усвідомлювати необхідність навчання впродовж усього життя з метою поглиблення набутих та здобуття нових фахових знань.)
РН6 (АіВ03. здатність відповідально ставитись до виконуваної роботи та до¬ся-гати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики.)
РН7 (АіВ04. здатність демонструвати розуміння основних засад охорони праці та безпеки життєдіяльності та їх застосування)
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Теоретична механіка та механіка рідин та газів;
Металеві конструкції;
Опір матеріалів;
Конструкції з дерева та пластмас;
Короткий зміст навчальної програми: Складний опір. Косий згин. Визначення напружень, переміщень та положення нульової лінії і розрахунок на міцність при косому згині. Сумісна дія повздовжнього і поперечного навантажень, визначення нормальних напружень, розрахунок на міцність.
Позацентровий розтяг-стиск стрижня великої жорсткості. Визначення нормальних напружень, положення нульової лінії та розрахунок на міцність при позацентровій дії навантаження. Поняття про ядро перерізу.
Загальний випадок дії зовнішнього навантаження на стрижень. Внутрішні сили та їх епюри в плоских та просторових ламаних стрижнях. Окремі випадки: сумісної дії розтягу-стиску та згину, сумісної дії згину з крученням. Розрахунок на міцність.
Розрахунок плоских рам та кривих стержнів. Сумісна дія згину і розтягу (стиску) на стержні великої жорсткості. Розрахунок на міцність плоских рам. Розрахунок на міцність стержнів великої кривизни. Визначення положення нейтрального шару
Динамічна дія навантаження. Поняття про динамічне навантаження. Класифікація динамічних задач. Динамічні задачі при постійних прискореннях. Міцність матеріалів при циклічно змінних в часі напруженнях. Типи циклів напружень. Границі витривалості та криві витривалості. Діаграми граничних напружень. Вплив на втомну міцність стану поверхні конструкції, наявність концентраторів напружень, розмірів та інших факторів. Розрахунок на втомну міцність.
Динамічні задачі при коливаннях. Класифікація механічних коливань. Вільні та вимушені коливання з одним ступенем вільності. Явище резонансу. Затухання вільних коливань. Врахування маси конструкції при коливаннях.
Ударні навантаження. Розрахунок стрижнів при ударній дії навантаження. Вплив маси конструкції на деформації та напруження при ударі. Ударна в’язкість.
Постановка задач теорії пружності. Основні рівняння теорії пружності. Методи розв’язування задач теорії пружності. Формулювання граничних умов. Найпростіші задачі теорії пружності.
Плоска задача теорії пружності. Плоска деформація та плоский узагальнений напружений стан. Розв’язування плоскої задачі в напруженнях. Функція напружень Ері та бігармонічне рівняння для її визначення, граничні умови.
Згин пластин. Основні поняття та гіпотези. Вирази для переміщень, деформацій, зусиль та напружень через функцію прогинів. Рівняння рівноваги елемента пластинки. Диференціальне рівняння згину пластин в декартових координатах (рівняння Софі-Жермен). Крайові умови.
Основи розрахунку тонких оболонок. Поняття про оболонки як конструктивні елементи будівельних конструкцій. Основні відомості з теорії поверхонь. Головні кривини та головні лінії кривини. Гаусова кривина. Класифікація оболонок. Основні гіпотези теорії тонких оболонок. Деформації, напруження та внутрішні сили в тонких оболонках. Поняття про розрахунок оболонок за моментною та безмоментною теоріями.
Основи теорії пластичності. Несівна здатність статично визначної стрижневої системи. Найпростіші задачі теорії пластичності: пружно-пластичний згин балок, пружно-пластичне кручення круглого стрижня. Основи деформаційної теорії пластичності та теорії пластичного течіння. Моделі пластичних тіл. Ідеально пластичний матеріал. Задача про пружно-пластичний стан товстостінної труби.
Механічні властивості при повзучості. Умови прояву й основні види повзучості. Високотемпературна повзучість. Діаграми повзучості. Вплив температури і величини напружень на швидкість повзучості. Визначення основних механічних характеристик. Особливості деформації і руйнування при повзучості. Основні фактори, що впливають на опір повзучості.
Методи та критерії оцінювання: Протягом семестру студент виконує 3 розрахункові графічні роботи (контрольні роботи), звіти за вірно виконані роботи оцінюються по 3 бали за роботи №1 та №3 та 4 бали за роботу № 2. Захист розрахункових графічних робіт (контрольних робіт) проходить у вигляді усного опитування (роботи №1 та №3 оцінюються у 9 балів, робота №2 у 12 балів). Захист роботи проходить протягом тижня з моменту її виконання. Студенту, який до початку СК виконав не всі роботи, передбачені індивідуальним навчальним планом, дозволяється здати решту робіт у перший тиждень семестрового контролю, при цьому, результати оцінювання цих робіт враховуються у підсумковій поточній успішності. У разі здач всіх робіт студент отримує допуск до екзаменаційного контролю. Письмову компоненту екзаменаційної роботи студенти виконують у ВНС.
Рекомендована література: 1. Піскунов В.Г. та ін. Опір матеріалів з основами теорії пружності та пластичності. Ч. І, Вища школа, 1995.
2. Можаровський М.С. Теорія пружності, пластичності і повзучості: Підручник. - К.: Вища шк., 2002. - 308 с.
3. Теорія пружності. Частина 1: підручник / А. Є. Бабенко, М. І. Бобир, С. Л. Бойко [та ін.]. – Київ : Основа, 2009. – 244 с.
4. Тимошенко С. П., Гудьер Дж. Теория упругости. — М.: Наука, 1979. — 560 с.
5. Божидарник В. В., Сулим Г. Т. Елементи теорії пружності. - Львів: Світ,1994. - 560 c.
Основи теорії пружності, пластичності та повзучості
Спеціальність: Будівництво та цивільна інженерія
Код дисципліни: 6.192.06.E.317
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Опір матеріалів та будівельна механіка
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна