Опір матеріалів

Мета навчальної дисципліни

Забезпечити теоретичну і практичну підготовку здобувачів у сфері виконання розрахунків на міцність, жорсткість та стійкість елементів конструкцій на основі типових розрахункових схем, а також формування у студентів вміння до самостійної творчої роботи проектувального, виробничого, експлуатаційного характеру. 

Завдання навчальної дисципліни

Вивчити основні теоретичні положеннями у сфері виконання розрахунків на міцність, жорсткість та стійкість елементів конструкцій на основі типових розрахункових схем.
Вивчити усю різноманітність видів конструктивних елементів, що застосовуються в теплоенергетичних системах з метою зведення їх до невеликої кількості основних форм.
Вивчити особливості розрахунків елементів теплоенергетичних систем, деталей в залежності від умов експлуатації.
Сформувати практичні навички раціональних методів щодо проектування та експлуатації  енергетичних систем.

Основні результати навчання

Вміти застосовувати на практиці знання та компетенції в предметній області.
Вміти оцінювати впливи зовнішніх і внутрішніх факторів на перебіг процесів в енергетичному устаткуванні.
Вміти застосовувати на практиці базові знання щодо проектування та експлуатації теплоенергетичних систем.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; ПЗ – практичні заняття; ЛЗ – лабораторні заняття; СРЗ – самостійна робота здобувача вищої освіти; РГР – розрахунково-графічна робота; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.

Тематика та види навчальних занять

1 тиждень

Л1. Основні поняття та спрощення. Методика виявлення та обчислення внутрішніх силових факторів.
ЛР1. Випробування зразків мало вуглецевої сталі на розтягання.
СРЗ. К.

2 тиждень

Л2. Напруження та деформації. Напружено-деформований стан. Основні принципи та гіпотези. Загальна суть розрахунків на міцність.
ПЗ1. Побудова епюр внутрішніх силових факторів.
СРЗ. К.
 
3 тиждень

Л3. Осьове розтягання, стискання. Нормальні напруження в перерізі. Подовжні й поперечні деформації. Умова міцності та жорсткості  при розтяганні-стисканні. Види розрахунків.
ЛР2. Випробування зразків чавуну та дерева на  стискання.
РГР. I етап.
СРЗ. К.
 
4 тиждень

Л4. Випробування на розтягання, стискання. Механічні характеристики міцності матеріалу. Вплив різних факторів на механічні характеристики матеріалів.
ПЗ2. Розрахунок стержнів та стержневих систем при розтяганні, стисканні.
СРЗ. К.

5 тиждень

Л5. Статичні моменти площі перерізу та моменти інерції перерізу,
їх особливості. Приклади обчислення геометричних характеристик перерізів. 
ЛР3. Випробування зразків сталі та чавуну на кручення.
РГР. II етап.
СРЗ. К.
 
6 тиждень

Л6. Деформації й напруження при крученні стержнів круглого перерізу. Умови міцності й жорсткості при крученні стержнів.
ПЗ3. Розрахунок статично визначуваних балок за умовами міцності і жорсткості.
РГР. III етап.
СРЗ. К.

7 тиждень

Л7. Деформації й напруження при крученні стержнів некруглого перерізу. Формули для визначення напружень й деформацій тонкостінних стержнів відкритого та замкнутого профілів.
ЛР4. Визначення найбільших напружень в поперечному перерізі балки при прямому чистому згинанні.
СРЗ. К.
 
8 тиждень

Л8. Нормальні й дотичні напруження при згинанні. Розрахунки на міцність та жорсткість при згинанні.
ПЗ4. Розрахунок стержнів за умовами міцності і жорсткості при крученні.
МКР №1.
РГР. IV етап.
СРЗ. К.

9 тиждень

Л9. Складне і косе згинання. Згинання з розтяганням (стисканням).
ЛР5. Визначення лінійних та кутових переміщень при прямому згинанні.
СРЗ. К

10 тиждень
 
Л10. Енергетичний метод розрахунку елементів конструкцій. Загальна формула для визначення переміщень. Обчислення інтегралів Мора способом Верещагіна.
ПЗ5. Визначення переміщень в стержньових системах енергетичними методами.
РГР. V етап.
СРЗ. К.

11 тиждень

Л11. Гіпотези пластичних деформацій та гіпотези руйнування. Розрахунки на міцність при складному напруженому стані.
ЛР6. Визначення модуля зсуву при крученні стального зразка.
СРЗ. К.

12 тиждень

Л12. Напруження і деформації. Розрахунок на міцність та жорсткість.
ПЗ6. Розрахунок деталей при складному напруженому стані. Сумісна дія згинання, кручення та розтягання (стискання).
РГР. VI етап.
СРЗ. К.

13 тиждень

Л13. Особливості розрахунків на міцність деталей і елементів конструкцій при повторно-змінних напруженнях.
ЛР7. Визначення переміщень перерізів балки  при косому згинанні.
СРЗ. К.

14 тиждень

Л14. Напруження в тонкостінних оболонках. Розрахунки на міцність.
ПЗ7. Розрахунок елементів конструкцій  за умовами міцності і жорсткості при динамічному навантаженні.
СРЗ. К.

15 тиждень

Л15. Визначення критичної сили стиснутого елемента конструкції. Методика розрахунку стиснутих елементів на стійкість за коефіцієнтом зменшення допустимого напруження на стискання.
ЛР8. Визначення критичної сили при стисканні гнучких стержнів.
МКР №2.
СРЗ. К.

Індивідуальна робота

Виконується РГР.
Мета – закріплення і поглиблення теоретичних знань при розрахунках на міцність і жорсткість елементів конструкцій та деталей машин, а також застосування їх при вирішенні конкретного фахового завдання і розвиток вмінь самостійно працювати з навчальною і довідниковою літературою.

1-3 тижні
Отримання завдання. Розрахункове визначення  внутрішніх силових факторів та побудова їх епюр. 

2-5 тижні
Розрахунок статично невизначуваних стержнів та стержневих систем при розтяганні і стисканні з застосуванням методу сил і методу переміщень.

6 тиждень
Розрахунок статично визначуваних балок за умовами міцності і жорсткості.

7-8 тижні
Розрахунок деталей на міцність і жорсткість при складному напруженому стані. Сумісна дія згинання, кручення та розтягання (стискання).

9-10 тижні
Оформлення пояснювальної записки.

12 тиждень
Захист роботи.

Самостійна робота

Самостійна робота складає 60 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять         – 7 годин;
2) підготовка до лабораторних занять    –4 години;
3) підготовка до практичних занять       – 4 години;
4) виконання РГР                                    – 15 годин;
5) підготовка до екзамену                      – 30 годин.

Процедура оцінювання

Система оцінювання рівня навчальних досягнень базується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі вищої освіти протягом семестру готуються до  лекційних, лабораторних і практичних занять, виконують дві модульні контрольні роботи та розрахунково-графічну роботу.
Модульні контрольні роботи №1 і №2 виконуються у письмовій формі. Модульна контрольна робота складається з теоретичної частини (2 питання) та практичної частини (1 задача). Відповідь на кожне теоретичне питання  модульної контрольної роботи МК1 оцінюється максимум 6 балами (всього 12 балів). Правильне рішення задачі оцінюється в 18 балів.
Друга модульна контрольна робота МК2 також складається з теоретичної частини (2 питання) та практичної частини (1 задача). Відповідь на перше і друге теоретичне питання  модульної контрольної роботи  оцінюється максимум 6 балам (всього 12 балів). Правильне рішення задачі оцінюється в 18 балів.
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів.

Семестровий модуль №1
Лабораторні роботи. Оцінка за виконання та захист – 5 балів.
Практичні заняття. Оцінка за рішення задач – 8 балів.
РГР (ч.1). Оцінка за виконання – 7 балів. Термін надання – 8 тиждень.
МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9-11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль №2
Лабораторні роботи. Оцінка за виконання та захист – 6 балів.
Практичні заняття. Оцінка за рішення задач – 6 балів.
РГР (ч.2). Оцінка за виконання – 8 балів. Термін надання – 10 тиждень.
МК2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень). 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
Підсумковим контролем з дисципліни є усний екзамен, білет до якого складається із теоретичної частини – 40 балів та практичної частини (задачі) – 60 балів. Максимальна оцінка за бездоганні відповіді на всі питання екзаменаційного білету та бездоганне рішення задачі становить 100 балів.

Умови допуску до підсумкового контролю

До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни «Опір матеріалів» на не менш, ніж на 60 %.

Складання/перескладання екзамену відбувається за встановленим графіком деканату інституту енергетики і комп’ютерно-інтегрованих систем управління.

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Виконаний здобувачем не свій варіант завдання не оцінюється.
 
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
 
Відсутність здобувача на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
 
Складання/перескладання заліків/екзаменів – за встановленим деканатом розкладом.
 
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.

Під час розв’язання задач на МКР дозволяється користуватися довідниками.