Приложна механика. Теоретична механика или приложна механика, коя е родна за технологията за запис на информация? Приложна механика с кого да работим

Срещата на първокурсниците ще се проведе на 30 юни от 13:00 часа на адрес: Volokolamskoye Highway, 4, Main Academic Building, room. 460B

Приятели! Радваме се да ви приветстваме в нашия институт!

Завършилите нашия институт работят в много аерокосмически предприятия в Русия.

Институтът за общо инженерно обучение (Институт № 9) предоставя обучение в три направленияБакалавър:

  • 12.03.04 “Биотехнически системи и технологии”;
  • 15.03.03 „Приложна механика”;
  • 24.03.04 "Производство на самолети".

един специалности:

  • 24.05.01 "Проектиране, производство и експлоатация на ракети и ракетно-космически комплекси."

А също и по посокиМагистърска степен:

  • 15.04.03 „Приложна механика”;
  • 24.04.03 "Производство на самолети".

Обучението се провежда по следния начин профилиподготовка ( Бакалавър, продължителност на обучението - 4 години ):

  • 12.03.04 "Инженерство в биомедицинската практика"(отделение No 903);
  • 15.03.03 „Динамика, якост на машини и конструкции” (катедра № 906);
  • 15.03.03
  • 24.03.04 „Компютърно инженерство (CAE технологии) в самолетостроенето” (катедра № 910Б);

Специализации (специалност, продължителност на обучението - 5,5 години ):

  • 24.05.01 „Проектиране на структури и системи на радиотехнически информационни комплекси“ (катедра № 909B) - целенасочено обучение(PJSC "Радиофизика");

Програми (Магистърска степен, продължителност на обучението - 2 години ):

  • 15.04.03 „Математическо моделиране в динамиката и якостта на конструкциите” (катедра № 902);
  • 24.04.04 „Авиационни материали и технологии в медицината” (катедра № 912Б);

Антенно-фидерни системи

Обучението на специалисти в областта на „Проектиране на структури и системи на радиотехнически информационни комплекси” се извършва в страната от 1975 г. само в катедра 909Б. Обучението се провежда в съответствие с „системата за физика и технологии“, която има най-висок авторитет в Русия и в чужбина. Отдел 909Б е базиран заедно с MIPT в предприятието JSC Radiophysics (метростанция Planernaya). Тя е лидер в производството на антени и си сътрудничи с чуждестранни компании. В учебния процес участват водещи специалисти по радиофизика.

Студентите получават специално обучение в областите:

  • инженерни проблеми на якостта, топлообмена, радиотехниката, аеродинамиката и др.;
  • използване на компютър и програмиране;
  • проектиране на антенни системи и техните механизми;
  • най-новите материали, включително нанотехнологиите и тяхното тестване;
  • проектиране на радиотехнически интелигентни системи.

Динамика и здравина

Катедри 902 и 906 обучават висококвалифицирани инженери-изследователи с широк профил, които са в състояние да решават сложни проблеми, използвайки съвременни методи, които възникват при изчисленията и якостните тестове на технически системи, обекти на авиационната и космическата техника.

Процесът на обучение използва нов принцип на обучение на специалисти, който ви позволява да получите:

  • съвременно компютърно образование, основано на учене през целия живот и самостоятелна работана съвременни персонални компютри;
  • засилено математическо обучение, съчетано с общи инженерни познания;
  • възможността да разширят знанията си в процеса на изследователска работа на студентите под ръководството на висококвалифицирани преподаватели;
  • възможност за разширяване на икономическите познания чрез избираемо обучение.

Полученото обучение дава възможност за успешна работа не само в различни области на космическата индустрия, но и в други сектори на икономиката. Специалисти в тази област се обучават само в няколко университета в ОНД и по света.

Инженери в медицината

Медицинската индустрия се нуждае от висококвалифицирани специалисти, които съчетават съвременни изследователски методи, технологии и материали със сравнително пълни познания по човешка анатомия и биология, биомеханика и биохимия. Учениците получават обучение по физика и математика, компютърни технологии и чужд език. Специални дисциплини се изучават както в отделите на института, така и в големи научни и медицински центрове. Обширните и задълбочени познания в областта на високите технологии, материалите и свързаните с тях области на медицината ще осигурят на специалиста възможност за успешна работа в предприятия от различни профили.

Нанотехнологиите в самолетостроенето

Отдел 910Б е базовият отдел на Института по приложна механика на Руската академия на науките (ИПРИМ РАН).

В процеса на обучение се прилага принципът на хармонично съчетаване на фундаментално и инженерно образование, което позволява на завършилия:

  • получават засилено математическо обучение, съчетано с общи инженерни познания;
  • придобиват съвременно компютърно образование, основано на непрекъснато учене и самостоятелна работа на най-новата компютърна техника;
  • разширете знанията си извън задължителната програма, като включите изследователска работа в учебната програма под ръководството на висококвалифицирани специалисти, използващи научното и експериментално оборудване на IPRIM RAS.

Компютърното инженерство ви позволява да създавате подробни компютърни модели на сложни машини и механизми, като провеждате техния задълбочен анализ, като вземете предвид реалните условия на работа.

Бележки от лекции

в курса "Приложна механика"

Раздел I Теоретична механика

Тема 1. Въведение. Основни понятия

Основни понятия и определения

Механиката е научна област, чиято цел е да изучава движението и напрегнатото състояние на машинни елементи, строителни конструкции, непрекъснати среди и др. под въздействието на приложените сили.

В теоретичната механика се установяват общи закономерности на изследваните обекти без връзка с конкретните им приложения. Теоретичната механика е наука за най-общите закони за движението и равновесието на материалните тела. Движението, разбирано в най-широкия смисъл на думата, обхваща всички явления, случващи се в света - движението на телата в пространството, топлинните и химичните процеси, съзнанието и мисленето. Теоретичната механика изучава най-простата форма на движение - механичното движение. защото състоянието на равновесие е частен случай на механично движение, тогава задачата на теоретичната механика включва и изучаването на равновесието на материалните тела. Теоретичната механика е научната основа на редица инженерни дисциплини – съпротивление на материалите, теория на механизмите и машините, статика и динамика на конструкциите, строителна механика, машинни части и др.

Теоретичната механика се състои от 3 раздела – статика, кинематика и динамика.

Статиката е изследване на силите. Статиката разглежда общите свойства на силите и законите на тяхното добавяне, както и условията на равновесие на различни системи от сили. 2 основни проблема на статиката: 1) проблемът за редуциране на система от сили до нейната най-проста форма; 2) проблемът за равновесието на система от сили, т.е. определят се условията, при които тази система ще се балансира.

Кинематиката е наука за движението на материалните тела от геометрична страна, независимо от физическите причини, причиняващи движението.

Динамиката е наука за движението на материални тела под въздействието на приложени сили.

По своята структура теоретичната механика наподобява геометрията – тя се основава на дефиниции, аксиоми и теореми.

Материална точка е тяло, чиито размери могат да бъдат пренебрегнати при дадените условия на задачата. Такова тяло се нарича абсолютно твърдо тяло. При което разстоянието между всяка негова точка остава постоянно. С други думи, абсолютно твърдото тяло запазва геометричната си форма непроменена (не се деформира). Твърдото тяло се нарича свободно, ако може да бъде преместено от дадено положение във всяко друго. Твърдото тяло се нарича несвободно, ако движението му е възпрепятствано от други тела.

Силата е действието на едно тяло върху друго, изразено под формата на натиск, привличане или отблъскване. Силата е мярка за механичното взаимодействие на телата, определяща интензивността на това взаимодействие. Силата е векторна величина. Характеризира се с точката на приложение, линията на действие, посоката по линията на действие и неговата величина или числена стойност (модул).


За сила имаме (Фигура 1.1): А– точка на приложение, аб– линия на действие; посока на силата по тази линия от АДа се IN(обозначено със стрелка), е величината (модула) на силата.

Силите са представени с букви и т.н. с чертички отгоре. Величините на тези сили са изобразени със същите букви, но без тирета - Е, П, Qи т.н. Измерение: .

Съвкупността от сили, приложени към тялото, се нарича система от сили. Системата от сили може да бъде плоска и пространствена. Система от сили е конвергентна, ако линиите на действие на всички сили се пресичат в една точка (Фигура 1.2).

Две системи от сили се наричат ​​еквивалентни, ако имат еднакво въздействие върху всички точки на тялото.

Ако под въздействието на система от сили твърдо тяло остава в покой, тогава това състояние на тялото се нарича състояние на равновесие, а приложената система от сили се нарича балансирана. Уравновесена система от сили се нарича още статично еквивалентна на нула.

Силата, еквивалентна на дадена система от сили, се нарича резултантна сила.

Силите, действащи върху едно тяло от други тела, се наричат ​​външни сили. Силите на взаимодействие между частиците на тялото се наричат ​​вътрешни сили.

Сила, приложена към тяло във всяка една точка, се нарича концентрирана сила. Силите, действащи върху всички точки от даден обем, повърхност или линия, се наричат ​​разпределени сили.

Балансираща сила е сила, равна по големина на резултантната сила, но насочена в обратна посока (Фигура 1.3).

1.2. Аксиоми на статиката

Статиката се основава на няколко аксиоми или твърдения, потвърдени от опита и следователно приети без доказателства.

Аксиома 1. Относно равновесието на две сили, приложени към твърдо тяло.

За равновесието на две сили, приложени към твърдо тяло, е необходимо и достатъчно тези сили да са противоположни и да имат обща линия на действие (Фигура 1.4)

Действието на балансирана система от сили върху твърдо тяло в покой не променя останалата част от това тяло.

Аксиома 2. За присъединяване или отхвърляне на балансирана система от сили.

Без да променяте действието на дадена система от сили, можете да добавите или извадите от тази система всяка балансирана система от сили (Фигура 1.5).

Аксиома 3. Закон за успоредник.

Големината на резултантната сила и нейната посока се определят съответно от косинусовата теорема, т.е. резултантната на две сили, идващи от една точка, идва от една и съща точка и е равна на диагонала на успоредник, изграден върху тези вектори (Фигура 1.6)

– аналитично решение,

Геометрично решение:

,

Където – мащабен фактор, Н/мм.

Аксиома 4. Относно равенството на силите на действие и реакция.

Силите, с които две тела действат едно върху друго, са еднакво противоположни и имат обща линия на действие (Фигура 1.7.)

Силите на действие и реакция не образуват балансирана система от сили, т.к те се прилагат към различни тела.

След завършване на университета със специалност приложна механика, студентът ще може да работи като инженер в различни области, компютърен специалист, специалист по приложна механика и триболог.
Бакалавърската степен отваря възможности да свържете живота си с най-новите разработки във физическите, механичните и компютъризираните проблеми. Завършилият ще може да участва в изчислителни и експериментални изследвания, да работи с приложни проблеми и да намира нови начини за решаването им.
Нивото на квалификация ще ви позволи да създавате професионални доклади, презентации, научни доклади за изследвания и знания в областта на приложната механика. Дипломантът ще може самостоятелно да проектира машини с високо ниво на устойчивост на износване, които ще отговарят на стандартите за качество и ще бъдат актуални на пазара.
Бакалавърът преминава на ново ниво на проектиране на части и механизми чрез компютъризирани системи за управление. Компетентността му включва и разширяване на проектантската и инженерна база на индустрията на приложната механика.

Какво учат?

Аналитична динамика и теория на трептенията | Машинни части и основи на дизайна | Инженерна и компютърна графика | Материалознание | Механика на течността и газа | Основи на автоматизирания дизайн | Съпротивление на материалите | Строителна механика на машините | Теоретична механика | Теория на еластичността

Федерална агенция за образование

Руски химико-технологичен университет на името на. DI. Менделеев

ПРИЛОЖНА МЕХАНИКА

Одобрено от университетската редакционна колегия като учебно помагало

Москва 2004 г

UDC 539.3 BBK 34.44; -04*3.2);30/33*3.1):35 P75

Рецензенти:

Доктор на физико-математическите науки, професор в Руския химико-технологичен университет. DI. Менделеев

В.М. Аристов

Доктор на техническите науки, професор в Руския химико-технологичен университет. DI. Менделеев

СРЕЩУ. Осипчик

Кандидат на техническите науки, доцент в Москва държавен университетекологично инженерство

В.Н. Фролов

Приложна механика/С.И. Антонов, С.А. Кунавин,

P75 E.S. Соколов Бородкин, В.Ф.Хвостов, В.Н.Чечко, О.Ф. Шленски, Н. Б. Щербак. М.: РХТУ им. DI. мъже-

Делеева, 2004. 184 с. ISBN 5 – 7237 – 0469 – 9

Дадени са общите принципи за извършване на якостни изчисления на елементи от основните конструкции на химическо оборудване. Съдържа информация, необходима за попълване на домашна работа в курса по приложна механика.

Помагалото е предназначено за студенти редовна, задочна и вечерна форма на обучение.

UDC 539.3 BBK 34.44; -04*3,2);30/33*3,1):35

ВЪВЕДЕНИЕ

Напредъкът в химическата технология не може да се представи без развитието на химическото инженерство, което се основава на законите на механиката. Закони и математически моделимеханиката дава възможност да се оценят възможностите на работещото и новопроектирано оборудване на всяко химическо производство, било то производство на силикатни и полимерни материали и продукти, барут или материали за квантова електроника.

Химическият технолог трябва да знае и разбира законите на механиката достатъчно, за да води делови разговор на същия език с машинен инженер, ангажиран директно в проектирането, да не изисква от него невъзможното и в сътрудничество с него да търси оптимални решения, постигайки най-голямото ефективност на проектираното оборудване.

Важен етап в подготовката на химичен технолог е формирането на инженерно мислене. Дисциплината приложна механика има значителен принос за този важен процес. Курсът по приложна механика използва пълноценно информацията, получена от студентите при изучаването на общонаучни и инженерни дисциплини като висша математика, физика, изчислителна математика и др.

Приложната механика е сложна дисциплина. Той включва в една или друга степен основните положения на курсовете „Теоретична механика“, „Съпротивление на материалите“ и „Машинни части“.

В процеса на усъвършенстване на учебния процес екипът на катедра "Механика" разработи нестандартен подход към представянето на дисциплината "Приложна механика": материалът на включените в нея дисциплини (теоретична механика, съпротивление на материалите, машинни части)

се разглежда като едно цяло, осигурява се единен подход към представянето на материала и се комбинират органично свързани раздели от дисциплини. Ако е възможно, секциите за устойчивост на материала имат директен достъп до съответните секции на машинните части за химическо производство. Теоретичната механика е представена само от онези раздели, които се използват активно при изучаването на други теми в тази дисциплина, а също така са необходими на инженера-технолог, за да разбере механичните процеси в химическата технология.

Курсът допълнително включва информация за основните структурни материали, тръбопроводи, капацитивно оборудване с общо предназначение и механични процеси на химичната технология. Курсът е снабден с учебник, специално подготвен за студентите, като се има предвид спецификата на обучението по „Приложна механика” в инженерно-химическия университет. Въпреки това, колкото и да е необходим учебник, във връзка с променящите се университетски учебни програми, за да се засили общата техническа подготовка на инженерите-технологи, преподавателите могат да въведат допълнителни раздели в курса „Приложна механика“ и да променят методологията на лекционния материал и семинара класове.

Така учениците трябва да разчитат по-малко на учебника и повече на обучението в класната стая, което ще им позволи да станат не само изпълнители, но и организатори на производството на по-ранен етап.

Прехвърляне на технологии, разработени в лаборатории, в мащаба на промишленото производство, осигуряване на ефективно използване на технологично оборудване, участие в разработването на технически спецификации за създаване на нови машини и устройства, механично изпитване на нови материали - всичко това предполага наличието на солидни знания в областта на механиката сред химичните технолози.

Инженер-технолог, който е учил механика, най-чувствително усеща особеностите на технологичния процес и може да зададе оптималния дизайн на проектираното устройство или апарат, което в крайна сметка определя производителността и качеството на произвеждания продукт. Например, правилно изчислените температурни полета на стените и дизайнът на работната камера на плазмено-химичен реактор, изработен от топлоустойчиви материали, създадени в съответствие с тези и механични изчисления, могат да увеличат производителността на реактора няколко пъти.

Химиците отдавна знаят, че диамантът и графитът имат еднакъв състав, както и възможността за взаимното им преобразуване. Но само съвместните усилия на механични и технологични инженери и най-новите постижения в създаването на специално оборудване за пресоване направиха възможно превръщането на обикновения графит в изкуствени диаманти.

В заключение трябва да добавите информация за академичната мобилност както на студента, така и на сертифицирания специалист, с други думи, за възможността да промените специалността си по определени причини или възможността да учите в различен профил. Механиката и в частност приложната механика са в основата на подготовката на специалисти в много други специалности. Следователно изучаването на механиката ще позволи на възпитаник на Руския химически технически университет на името на. Д. И. Менделеев да работят в други области на техниката и успешно да подобряват уменията си.

СПИСЪК СЪС СИМВОЛИ

R, F - вектори на сила, N.

Fx, Fy, Fz, Rx, Ry, Rz, Qx, Qy, Qz , - проекции на сила върху оста x, y, z, N. i, j, k - единични вектори.

M o (F) - вектор на момента на сила F спрямо центъра O,.Hm. σ, τ - нормално, тангенциално напрежение, Pa.

ε, γ - линейна, ъглова деформация, σ x, σ y, σ z - проекции на напреженията по осите x, y, z. ε x, ε y, ε z - проекции на деформации по осите x, y, z.

∆l, ∆ a - абсолютни деформации на сегменти l и a, m.

E - модул на еластичност на първия ред (модул на Юнг), Pa. G - модул на еластичност на втория ред (модул на срязване), Pa.

µ - коефициент на напречно свиване (Поасон), безразмерен. A - площ на напречното сечение, m2 [σ], [τ] - допустимо нормално и тангенциално напрежение, Pa U - потенциална енергия, N.m

W - работа на силата, Nm

u - специфична потенциална енергия, Nm/m3

σ in - якост на опън, временно съпротивление, Pa σ t - граница на провлачване, Pa.

σ y - граница на еластичност, Pa.

σ pc - граница на пропорционалност, Pa. ψ - относително остатъчно стеснение. δ - относително остатъчно удължение. n - коефициент на безопасност, Pa.

S x, S y - статични моменти около осите x, y, m3. J x, J y - инерционни моменти около осите x, y, m4. J p - полярен инерционен момент, m4.

φ - ъгъл на усукване, rad.

θ - линеен относителен ъгъл на усукване, rad/m.

[θ] - допустим относителен ъгъл на усукване, rad/m. W p - полярен момент на съпротивление, m3.

q - интензивност на разпределения товар, N/m. ρ - радиус на кривината на еластичната линия, m.

W x - аксиален момент на съпротивление, mz. σ 1, σ 2, σ 3 - основно напрежение, Pa.

σ eq - еквивалентно напрежение, Pa.

τ max - максимално напрежение на срязване, Pa. P cr - критична сила, N.

µ pr - коефициент на намаляване на дължината. i - радиус на въртене, m.

λ - гъвкавост, безразмерна.

К - динамичен коефициент. ω - честота на въртене, s-1.

σ a, σ m - амплитуда и средно циклично напрежение, Pa.

σ max, σ min – максимално и минимално циклично напрежение, Pa.

σ -1 - граница на якост на умора при симетричен цикъл на натоварване (граница на умора), MPa..

n σ n τ - коефициент на безопасност на якостта на умора за нормални и тангенциални напрежения, Pa.

g - ускорение на силите на гравитацията, m/s2. F st – статична деформация, m.

β е съотношението на масата на пръта към масата на падащия товар, без размери. δ 11 - изместване, причинено от единична сила в посоката на действие

единица сила, m/N.

Ω – честота на принудените трептения, s-1.

1. СТАТИКА НА ТВЪРДО ТЯЛО

1.1. Основни понятия

Статиката е дял от механиката, който изучава относителното равновесие на материалните тела под въздействието на сили, приложени към тях. Разглеждат се абстрактни тела, за които физическата структура и химичните свойства нямат значение. Телата се приемат за абсолютно твърди, т.е. не променят формата и размера си при натоварване и не са податливи на разрушаване. Разстоянията между всякакви две точки в такива тела остават непроменени.

Основната задача на статиката е да определи силите, действащи върху конструктивните елементи на машините и устройствата.

Силата е количествена мярка за механичното взаимодействие на телата. Силата е векторна величина и може да се проектира върху координатните оси x, y (фиг. 1.1) и да се представи като:

F = Fx i + Fy G j + Fz k,

където i, j, k са единични вектори. Силов модул

F = (F x )2 + (F y )2 + (F z )2,

където: F x , F y , F z – проекции на сила F върху координатните оси. Размерът на силата е нютон [H].

Ако системата от сили не предизвиква промяна в кинематичното състояние на тялото (неговото движение), се казва, че тялото е в състояние

статично равновесие (или покой), а приложената система от сили е балансирана.

Нарича се сила, чието механично действие е еквивалентно на дадена система от сили резултатна. Силата, която допълва дадена система до равновесие, се нарича балансиране.

1.2. Аксиоми на статиката

1. Свободното тяло е в равновесие под действието на две сили само ако тези сили са равни по големина, действат в една права линия и са насочени в противоположни посоки. Очевидно следствие: силата сама по себе си не осигурява баланса на тялото.

2. Равновесието на тялото няма да бъде нарушено, ако към него се добави или извади балансирана система от сили.

Следствие: силата е плъзгащ вектор, т.е. може да се пренесе във всяка точка по линията на неговото действие.

3. Резултатът от две сближаващи се сили е диагоналът на успоредник, построен върху тези сили като на страните (фиг. 1.2).

4. Телата взаимодействат помежду си с еднакви и противоположно насочени сили.

1.3. Концепцията за момент на сила

IN В случаите, когато сила създава въртящ ефект върху тялото, говорим за момент на сила. Мярката за такова въздействие е моментът на силата.Моментът на силата F спрямо центъра O (фиг. 1.3.) е векторно произведение

Μ 0 (F) = r x FG.

Модул на този вектор

Μ 0 (F) = F r sin α = F h,

където h е рамото на силата F спрямо центъра O, равно на дължината на перпендикуляра, спуснат от центъра към линията на действие на силата, r е радиус-векторът на точката на прилагане на силата (фиг. 1.3). Размер на момента [N m]. Векторът M 0 (F) действа перпендикулярно на равнината, минаваща през линията на действие на силата и центъра 0. Посоката му се определя от правилото "bu-