Теоретическая механика и сопротивление материалов

Кафедра «Теоретической механики и сопротивления материалов» ( ТМСМ )

Теоретическая механика и сопротивление материалов

 Rus В х о д

С начала 30-х годов для интенсивно развивающихся отраслей химической и нефтяной промышленности началась подготовка специалистов высокой квалификации.

В 1938 году в составе механического факультета Казанского химико технологического института были созданы кафедры теоретической механики и сопротивления материалов.

Кафедру теоретической механики возглавил заслуженный деятель науки и техники ТАССР и РСФСР, доктор физико-математических наук, профессор Хамид Музаффарович Муштари, основатель всемирно известной Казанской научной школы механиков.

С его именем неразрывно связаны основополагающие научные исследования по нелинейной теории пластин и оболочек. Благодаря многочисленным исследованиям Х.М. Муштари и его учеников отечественная теория оболочек стала ведущей в мире.

С 1973 по 1998 год кафедрой заведовал заслуженный деятель науки и техники Республики Татарстан, доктор физико-математических наук, профессор Наиль Саитгареевич Ганиев. С 1998 по 2000 год кафедрой заведовал д.т.н. Шарафутдинов В.Ф., затем обязанности заведующего кафедрой исполняла Гумерова Халида Салиховна.

Первым заведующим кафедры сопротивления материалов был проф. К.А.Архипов. В последующие годы кафедрой заведовали — Е.Н.Лакс (1950 – 1965), И.Г.Сафин (1965 – 1975 г.г.).

С 1972 по 1991 год коллективом руководил доктор технических наук, профессор Черевацкий Соломон Борисович. Затем исполнял обязанности заведующего кафедрой Центовский Евгений Михайлович. С 1992 г. по 2001 г.

кафедрой заведовал доктор физико-математических наук, профессор Серазутдинов Мурат Нуриевич.

С момента объединения в 2001 году кафедрой теоретической механики и сопротивления материалов заведует профессор Серазутдинов Мурат Нуриевич.

На кафедре обучаются студенты первого, второго и третьего курсов механических и технологических специальностей. Преподаются дисциплины — теоретическая механика, теория колебаний, сопротивление материалов, прикладная механика, техническая механика, механика материалов и конструкций.

Учебный процесс обеспечивают высоко квалифицированные профессорско — преподавательский состав. Большинство преподавателей имеют ученую степень и ученое звание. Лаборатория кафедры оснащена современными испытательными машинами измерительными приборами и оборудованием.

Научные исследования на кафедре связаны, в основном, с математическим моделированием и расчетом деформируемых элементов конструкций и исследованиями в области физико-химической гидродинамики.

Направление научной деятельности:

Можно отметить следующие наиболее важные научные исследования, по которым получены существенные результаты:

  • Исследования прочности, устойчивости, колебаний тонкостенных элементов конструкций.
  • Проектирование оптимальных оболочек, образованных намоткой из волокнистых композиционных материалов.
  • Разработка эффективных методов расчета тонкостенных и стержневых элементов конструкций сложной формы.
  • Усиление конструкций в напряженном состоянии.
  • Исследование вопросов использования непрерывной намотки для создания оболочек произвольной формы.
  • Разработка методов производства сложных конструкций из волокнистых композиционных материалов методом глубокого деформирования.
  • Исследования в области физико-химической гидродинамики.

Имеются аспиранты и соискатели из зарубежных государств. Под руководством профессоров Серазутдинова М.Н., Хайруллина Ф.С. и Тазюкова Ф.Х. на кафедре научные исследования проводят аспиранты и докторанты.

Успехи на олимпиадах

На кафедре доцент А.И.Муштари готовит команду студентов КНИТУ для участия в олимпиадах по теоретической механике.

Подробнее об успехах на олимпиадах.

Учебные и учебно-методические разработки кафедры ТМСМ

Сотрудники:

Последнее изменение 14.02.2020 

© 1997-2020 Казанский национальный исследовательский технологический университет
  КНИТУ  /  Лицей-интернат для одаренных детей с углубленным изучением химии – филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» в п. Дубровка Республики Татарстан
7-9 Лицей-интернат для одаренных детей с углубленным изучением химии – филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» в п. Дубровка Республики Татарстан ( ЛИ ФГБОУ ВО «КНИТУ» )Директор : Ибрашева Л.Р.Адрес : Республика Татарстан, Зеленодольский муниципальный район, Новопольское сельское поселение, пос. Дубровка, ул. Загородная, д.1E-mail: librash777@rambler.ruТел. +7(843)237-70-11  — ДиректорТел. +7(843)237-58-46 — ПриемнаяТел. +7(843)237-69-64  Тел. +7(843)237-73-17Тел. +7(843)237-78-19 — Охрана

Положение_7-9.pdfПрезентация ЛИ ФГБОУ ВО «КНИТУ»
Презентация «Школа цифрового века ЛИ ФГБОУ ВО «КНИТУ»ФотогалереяАльтернативный сайт: edu.tatar.ru

Профили обучения:

  • Химико-биологический (по одному классу в параллели 7-11 классов)
  • Физико-химический (по одному классу в параллели 7-11 классов)

Образовательные программы Лицея предусматривают интеграцию основного и дополнительного образования, обеспечивая работу лицея в режиме «школы полного дня».

Формы обучения: очная.

В лицее хорошая учебно-материальная база, соответствующая требованиям пожарной безопасности и санитарным нормам и правилам.

Учащиеся проживают в общежитии гостиничного типа. В общежитии имеются специальные помещения для индивидуальных и групповых занятий, досуга, прачечная, душевые комнаты, комната экстренной психологической помощи. Организовано пятиразовое питание.

График приема родителей администрацией

Информационное письмо и план работы профессорских лекций

Расписание звонков

Положение конкурса «Все грани химии»

Информационное сообщение конкурса «Все грани химии»

Согласие на обработку персональных данных

Сотрудники:

Абдулмазитова Н.Б.Медицинская сестра
Абрамова Н.Г.Экономист , Инженер по охране труда
Азизова М.К.Педагог дополнительного образования , Инженер 1 категории (Кафедра «Технологии электрохимических производств»)
Алдарова Р.А.Педагог дополнительного образования , Воспитатель
Антипова Л.Б.Младший воспитатель , Воспитатель
Архипенков Р.Д.Педагог дополнительного образования , Инженер (Базовая (комплексная) инновационно-проектная лаборатория «Нанодизайн»)
Афанасьева Г.И.Уборщик служебных помещений
Афонин В.М.Главный инженер
Ахвердиев Р.Ф.Педагог дополнительного образования , Доцент (Кафедра «Высшей математики»)
Багатова Р.Г.Методист , Педагог дополнительного образования
Беганова О.Ю.Оператор котельной
Биктимирова Л.Р.Учитель
Болотова Е.В.Учитель
Валеева Л.Р.Педагог дополнительного образования , Учитель
Галанина О.А.Учитель
Галкина А.В.Медицинская сестра
Гарипова И.Д.Учитель
Гафиятуллина А.Х.Младший воспитатель
Гилязов А.Ф.Инструктор по физической культуре , Учитель
Грызунов С.А.Педагог дополнительного образования
Гуревич П.А.Педагог дополнительного образования , Профессор (Кафедра «Органической химии»)
Гусева Р.И.Учитель
Дербенева З.В.Уборщик служебных помещений
Ефимова Л.В.Педагог дополнительного образования , Учитель
Зайдуллина Л.Р.Воспитатель , Младший воспитатель
Зайнуллина Р.Р.Младший воспитатель , Воспитатель
Зайцева Е.Н.Педагог-библиотекарь , заведующий библиотекой
Закиров А.Р.Учитель
Зарипов Р.А.Дворник , Слесарь-сантехник
Зигангирова М.А.Воспитатель , Младший воспитатель
Ибатуллина Т.В.Воспитатель
Ибрашева Л.Р.Учитель , Директор , Доцент (Кафедра «Инноватики в химической технологии»)
Иванова К.А.Младший воспитатель
Исхакова А.А.Учитель
Каландинская И.А.Учитель
Калмыкова А.А.Учитель
Каюмова А.Р.Гардеробщик
Козина Н.М.Уборщик служебных помещений
Коломина Т.А.Воспитатель
Кузина Н.В.Заместитель директора по учебно-воспитательной работе , Учитель
Лаврова О.М.Педагог дополнительного образования , Доцент (Кафедра «Органической химии») , Преподаватель (Кафедра «Органической химии»)
Лазарева В.Н.Уборщик служебных помещений
Левина Т.Б.Машинист по стирке
Мигунова Т.О.Учитель , Педагог дополнительного образования
Мильгунова М.М.Специалист по кадрам
Мингалиева М.Ю.Заведующий хозяйством , Заместитель директора по общим вопросам
Мубаракшина А.Р.Диспетчер образовательного учреждения , Инженер по охране труда
Мухаметшин Ф.Т.Слесарь-ремонтник , Дворник
Низамиева З.Ш.Лаборант , Заведующий хозяйством
Никишина Н.А.Уборщик служебных помещений
Порванова Е.Д.Младший воспитатель
Рахманкулов Ф.Г.Оператор котельной
Русских Е.С.Педагог-организатор , Педагог дополнительного образования
Садыкова Э.Д.Воспитатель , Младший воспитатель
Салахов И.С.Ведущий технолог , Аппаратчик
Салахова Д.Х.Оператор котельной
Сарандова С.М.Учитель
Саттарова А.А.Уборщик служебных помещений
Сафиуллина Н.М.Учитель
Стакина Л.А.Уборщик служебных помещений
Тагиров Р.Р.Педагог дополнительного образования
Тевелева Е.Л.Учитель
Тезева И.А.Педагог дополнительного образования
Тимургалиева Р.Р.Уборщик помещений бассейна
Тихонов С.Н.Учитель , Преподаватель — организатор ОБЖ , Инструктор по физической культуре
Тушева А.И.Учитель , Педагог дополнительного образования
Угольникова Л.А.Уборщик служебных помещений
Франова Е.В.Педагог дополнительного образования , Учитель
Хадиатуллин Р.Ш.Плотник , Дворник
Хасаншин И.М.Оператор котельной , Слесарь по контрольно-измерительным приборам
Хусаинов Ф.И.Программист
Чалеева Ф.С.Старшая медицинская сестра , Медицинская сестра
Шафигуллина Д.Ф.Уборщик помещений бассейна
Юнусова Р.М.Учитель , Методист
Юрикова Н.В.Уборщик служебных помещений
Юсин А.А.Педагог дополнительного образования
Яковенко Н.Н.Воспитатель
Яныкина М.А.Педагог дополнительного образования , Учитель

Последнее изменение 22.03.2019 

Источник: https://www.kstu.ru/1leveltest.jsp?idparent=1807

Теоретическая механика и сопротивление материалов

Теоретическая механика и сопротивление материалов

Теоретическая механика рассматривает задачи механического движения в качестве изменения взаимного положения материальных тел с течением времени.

Сопротивление материалов является разделом механики деформируемых твердых тел, рассматривающим методы инженерных расчетов конструкций относительно их устойчивости, жесткости и прочности. Параллельно с этим должны соблюдаться требования долговечности, экономичности и надежности.

Методы сопротивления материалов широко задействованы в расчетах несущих конструкций сооружений и зданий, при проектировании механизмов и деталей машин. Как правило, именно оценочный характер результатов при проектировании реальных конструкций требует, чтобы все прочностные характеристики изделий и материалов выбирались с существенным запасом.

Сопротивление материалов в теоретической механике

Сопротивление материалов опирается в физике на такое понятие, как «прочность». Она представляет собой способность к противостоянию определенным воздействиям и приложенным нагрузкам, исключая при этом разрушения. Сопротивление материалов также оперирует и другими не менее важными понятиями, такими как: внутренние усилия, деформации и напряжения.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Приложенная к отдельному телу внешняя нагрузка формирует в нем внутренние усилия, оказывающие противодействие активному воздействию внешней нагрузки. Внутренние усилия, которые распределены по сечениям тела, называют напряжениями. Внешняя нагрузка, таким образом, провоцирует внутреннюю реакцию материала, которая характеризуется напряжениями, прямо пропорциональными деформациям тела.

Деформации бывают линейного (сдвиг, удлинение, укорочение) и углового (поворот сечений) типа. К главным понятиям сопротивления материалов, оценивающих их способность к сопротивлению внешним воздействиям, относят:

  • прочность (способность воспринимать без разрушений внешнюю нагрузку);
  • жесткость (способность к сохранению своих геометрических параметров при внешних воздействиях в допустимых пределах);
  • устойчивость (способность к сохранению в стабильном состоянии своей формы и положения при внешнем воздействии).

Замечание 1

задача сопротивления материалов (раздела механики сплошной среды) заключается в определении напряжений и деформаций в твердых упругих телах, подверженных силовому либо тепловому воздействию.

Сила упругости и закон Гука для сопротивления материалов

В момент деформации тела возникает сила, направленная на восстановление прежних размеров и формы тела. Ее возникновение обусловлено электромагнитным взаимодействием молекул и атомов вещества (сила упругости). К простейшей разновидности деформации относится деформация сжатия и растяжения.

Малые деформации предполагают пропорциональность силы упругости деформациям тела и ее направленность в противоположную от направления перемещений частиц тела при деформациях:

$F_x=F_{упр} = – kx$, где $k$ – коэффициент жесткости тела (Н.м), зависимый от материала, размеров и формы тела.

Это соотношение является выражением закона Гука. В физике такой закон для деформации сжатия или растяжения может быть записан и в другой форме:

$e=\frac{x}{I}$ — относительная деформация

$Q=\frac{F}{S}=\frac{–Fупр}{S}$, где $S$– площадь поперечного сечения у деформированного тела (напряжение).

Тогда закон Гука будет записываться так:

$e=Q\frac{1}{E}$

Где $E$ выступает коэффициентом модуля Юнга, зависимым исключительно от свойств материалов, без учета форм и размеров тела.

Закон Гука обобщается и в случае с более сложными деформациями. Так, например, в случае деформации изгиба мы наблюдаем пропорциональность упругой силы прогибу стержня, чьи концы лежат на двух опорах.

Упругая сила $N$, воздействующая на тело со стороны подвеса (опоры), выступает силой реакции опоры.

Когда тела соприкасаются, сила реакции опоры направлена перпендикулярно к поверхности соприкосновения, поэтому часто называется силой нормального давления.

При условии, если тело будет лежащим на горизонтальном неподвижном столе, направление силы реакции опоры будет вертикальным и уравновешивающим силу тяжести:

$\vec{N}=-m\vec{g}$

Сила $P$, с которой на стол воздействует тело, считается весом тела. В отличие от пружин, деформация сжатия или растяжения упругих стержней будет подчиняться линейному закону Гука в достаточно узких пределах.

В случае с металлами, относительная деформация $e=frac{x}{l} не должна превысить 1%. Большие деформации провоцируют возникновение необратимых явлений (текучести) и разрушения материала.e=frac{x}{l} не должна превысить 1%.

Большие деформации провоцируют возникновение необратимых явлений (текучести) и разрушения материала.

Теории прочности в теоретической механике

Прочность конструкций определяется на основании теории разрушения. Выделяют несколько самых известных теорий прочности:

  • максимальных нормальных напряжений;
  • максимально больших деформаций;
  • теория Мора.

Наиболее часто используемой из перечисленных выше теорий является теория Мора (еще называется критерием Мора-Кулона). Преимуществом этой теории считается возможность ее применения к материалам с разными сопротивлениями растяжению и сжатию.

Недостаток теории проявляется в ограниченном количестве учета влияния главных напряжений (только двух).

Это приводит в конечном итоге к неточной оценке прочности при 3-осном напряженном состоянии, когда должны учитываться все три главные напряжения.

При расчете прочности неоднородных материалов будут задействованы два подхода:

  • макро-моделирование (предварительно производится условная замена неоднородного материала однородным);
  • микро-моделирование (компоненты материала рассматривают, учитывая при этом их физические характеристики, такой вид моделирования в основном применяется в исследовательских целях, поскольку для расчета реальных конструкций требуются чрезмерно большие затраты машинного времени).

Методы гомогенизации широко применяют при расчете прочности каменных конструкций, главным образом, стен-диафрагм жесткости зданий.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/teoreticheskaya_mehanika/teoreticheskaya_mehanika_i_soprotivlenie_materialov/

Введение и основные понятия (Лекция №1)

Теоретическая механика и сопротивление материалов

   Сопротивление материалов – наука о прочности, жесткости и надежности элементов инженерных конструкций. Методами сопротивления материалов ведутся практические расчеты и определяются необходимые, как говорят, надежные размеры деталей машин, различных конструкций и сооружений.

   Основные понятия сопротивления материалов опираются на законы и теоремы общей механики и в первую очередь на законы статики, без знания которых изучение данного предмета становится практически невозможным.

   В отличие от теоретической механики сопротивление материалов рассматривает задачи, где наиболее существенными являются свойства деформируемых тел, а законы движения тела, как жесткого целого, не только отступают на второй план, но в ряде случаев являются попросту несущественными.

   Сопротивление материалов имеет целью создать практически приемлемые простые приемы расчета типичных, наиболее часто встречающихся элементов конструкций.

Необходимость довести решение каждой практической задачи до некоторого числового результата заставляет в ряде случаев прибегать к упрощающим гипотезам – предположениям, которые оправдываются в дальнейшем путем сопоставления расчетных данных с экспериментом.

   Необходимо отметить, что первые заметки о прочности упоминаются в записках известного художника ЛЕОНАРДО Де ВИНЧИ, а начало науки о сопротивлении материалов связывают с именем знаменитого физика, математика и астронома ГАЛИЛЕО ГАЛИЛЕЯ. В 1660 году Р.ГУК сформулировал закон, устанавливающий связь между нагрузкой и деформацией: «Какова сила – таково и действие». В XVIII веке необходимо отметить работы Л.ЭЙЛЕРА по устойчивости конструкций. XIX – XX века являются временем наиболее интенсивного развития науки в связи с общим бурным ростом строительства и промышленного производства при безусловно огромном вкладе ученых-механиков России.

   Итак, мы будем заниматься твердыми деформированными телами с изучением их физических свойств.

Введем основные понятия, принимаемые при изучении дисциплины.

Прочностьэто способность конструкции выдерживать заданную нагрузку, не разрушаясь.

Жесткость – способность конструкции к деформированию в соответствие с заданным нормативным регламентом.

Деформирование – свойство конструкции изменять свои геометрические размеры и форму под действием внешних сил

Устойчивость – свойство конструкции сохранять при действии внешних сил заданную форму равновесия.

Надежность – свойство конструкции выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в определенных нормативных пределах в течение требуемого промежутка времени.

Ресурс – допустимый срок службы изделия. Указывается в виде общего времени наработки или числа циклов нагружения конструкции.

Отказ – нарушение работоспособности конструкции.

Опираясь на вышесказанное, можно дать определение прочностной надежности.

Прочностной надежностью называется отсутствие отказов, связанных с разрушением или недопустимыми деформациями элементов конструкции.

   На рис.1 приведена структура модели прочностной надежности.

Она включает известные модели или ограничения, которые априорно накладываются на свойства материалов, геометрию, формы изделия, способы нагружения, а также модель разрушения.

Инженерные модели сплошной среды рассматривают материал как сплошное и однородное тело, наделенное свойством однородности структуры. Модель материала наделяется свойствами упругости, пластичности и ползучести.

Рис.1. Структура модели прочностной надежности элементов конструкций

Упругостью называется свойство тела восстанавливать свою форму после снятия внешних нагрузок.

Пластичностью называется свойство тела сохранять после прекращения действия нагрузки, или частично полученную при нагружении, деформацию.

Ползучестью называется свойство тела увеличивать деформацию при постоянных внешних нагрузках.

Основными моделями формы в моделях прочностной надежности, как известно, являются: стержни, пластины, оболочки и пространственные тела (массивы), рис.2. Модели

Рис.2. Основные модели формы в моделях прочностной надежности: а) стержень, б) пластина, в) оболочка

нагружения содержат схематизацию внешних нагрузок по величине, характеру распределения (сосредоточенная или распределенная сила или момент), а также воздействию внешних полей и сред.

Внешние силы, действующие на элемент конструкции, подразделяются на 3 группы: 1) сосредоточенные силы, 2) распределенные силы, 3) объемные или массовые силы.

Сосредоточенные силы — силы, действующие на небольших участках поверхности детали (например давление шарика шарикоподшипника на вал, давление колеса на рельсы и т.п.)

Распределенные силы приложены значительным участкам поверхности (например давление пара в паропроводе, трубопроводе, котле, давление воздуха на крыло самолета и т.д.

Объемные или массовые силы приложены каждой частице материала (например силы тяжести, силы инерции)

   После обоснованного выбора моделей формы, материала, нагружения переходят к непосредственной оценке надежности с помощью моделей разрушения.

Модели разрушения представляют собой уравнения, связывающие параметры работоспособности элемента конструкции в момент разрушения с параметрами, обеспечивающими прочность. Эти уравнения (условия) называют условиями прочности.

Обычно рассматриваются в зависимости от условий нагружения четыре модели разрушения:

  • статического разрушения,
  • длительно статического разрушения,
  • малоциклового статического разрушения,
  • усталостного разрушения.

   При малом числе циклов (N105) пластические деформации отсутствуют (усталостное разрушение). В промежуточной области (102

Источник: https://toehelp.ru/theory/sopromat/1.html

Booksm
Добавить комментарий