МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ И МЕХАНИКИ (ЭнМИ)
___________________________________________________________________________________________________________


Направление подготовки: 151600 Прикладная механика

Профиль(и) подготовки: Динамика и прочность машин, приборов и аппаратуры

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ТЕОРИЯ ПЛАСТИЧНОСТИ И ПОЛЗУЧЕСТИ"

Цикл:	профессиональный
Часть цикла:	базовая
№ дисциплины по учебному плану:	М2.1
Часов (всего) по учебному плану:	108
Трудоемкость в зачетных единицах:	3	9 семестр
Лекции	18 час	9 семестр
Практические занятия	18 час	9 семестр
Лабораторные работы	Не предусмотрены
Расчетные задания, рефераты	20 часов самостоятельной работы	9 семестр
Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)	72 час
Экзамены		9 семестр
Курсовые проекты (работы)	Не предусмотрены

Москва - 2011

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение основных положений теории пластичности и ползучести применительно к задачам статики и динамики, необходимых в профессиональной деятельности по выбранному профилю.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

• 
  правильно воспринимать, анализировать и обобщать исходную информацию, ставить цель и находить пути её достижения (ОК-1);
  
• 
  осознавать социальную значимость своей профессии (ОК-7);
  
• 
  анализировать и критически оценивать риски в своей предметной области, связанные с проблемами экологии и безопасности (ОК-12).
  

Задачами дисциплины являются

• 
  познакомить обучающихся с основными положениями теории пластичности и ползучести;
  
• 
  научить обоснованно применять расчетные модели и методы теории пластичности и ползучести к прикладным задачам при расчетах на прочность;
  
• 
  познакомить обучающихся с методами численного решения задач пластичности и ползучести, реализованными в современных математических программных комплексах.
  

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла M.2 основной образовательной программы подготовки магистров по профилю «Динамика и прочность машин, приборов и аппаратуры» направления 151600 Прикладная механика.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Информационные технологии», «Высшая математика», «Теория упругости».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

• 
  основные положения и методы теории пластичности и ползучести и возможность применения этих знаний в профессиональной деятельности с привлечением необходимого физико-математического аппарата (ПК-1);
  
• 
  современные тенденции развития теории пластичности и ползучести, основные методы расчетов на прочность и устойчивость с учетом пластичности и ползучести, и сопутствующие математические методы (ПК-2);
  

Уметь:

• 
  критически анализировать современные проблемы учета нелинейного поведения конструкций при расчетах на прочность и устойчивость с учетом мировых тенденций развития техники и технологий, самостоятельно ставить цель исследования и определять пути её достижения (ПК-3);
  
• 
  использовать современные математические программные средства, в том числе компьютерной математики, для решения прикладных задач пластичности и ползучести (ПК-4);
  
• 
  самостоятельно разрабатывать математические и компьютерные модели конструкций с учетом физической нелинейности (ПК-5).
  

Владеть:

• 
  навыками программирования на языках программных комплексов MATLAB, ANSYS и разработки оригинальных прикладных программ для моделирования поведения динамических систем (ПК-6).
  

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

№ п/п	Раздел дисциплины. Форма промежуточной аттестации (по семестрам)	Всего часов на раздел	Семестр	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)				Формы текущего контроля успеваемости (по разделам)
				лк	пр	лаб	сам.
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Постановка задач об упругопластическом деформировании	24	9	2	2		0
2	Предельное состояние стержней, пластин и оболочек	24	9	4	4		20
3	Циклическая пластичность	24	9	4	4		10	Защита реферата
4	Основы теории ползучести	24	9	4	4		20	Контрольная работа
5	Решение задач теории ползучести для стержней, пластин и оболочек	10	9	4	4		20
	Зачет	2	9	--	--	--	2	Защита расчетного задания
	Экзамен	--	--	--	--	--	--
	Итого:	108		18	18		72

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции
1. Постановка задач об упругопластическом деформировании (12)

1.1. Модели идеальной пластичности и упругопластического упрочняющегося тела

1.2. Условия непрерывности на границе упругой и пластической областей

1.3. Экстремальные свойства действительных полей напряжений и скоростей деформаций

1.4. Теорема единственности

1.5. Метод начальных деформаций

1.6. Метод переменных параметров упругости

1.7. Применение методов конечных элементов и граничных элементов

2. Предельное состояние стержней, пластин и оболочек (12)

2.1. Статическая и кинетическая теоремы о предельном состоянии

2.2. Смешанный метод определения предельной нагрузки

2.3. Предельное состояние полигональных пластин

2.4. Предельное состояние круговых пластин

2.5. Предельное состояние цилиндрических оболочек

3. Циклическая пластичность (12)

3.1. Упругопластические свойства материалов при циклическом нагружении

3.2. Циклически упрочняющиеся, разупрочняющиеся и стабилизирующиеся материалы

3.3. Уравнения состояния циклической пластичности. Основные теоремы

3.4. Теоремы о приспособляемости

3.5. Безопасные циклы нагружения. Применение теорем о приспособляемости в случае однопараметрического нагружения

4. Основы теории ползучести (4)

4.1. Физические основы теории ползучести. Результаты экспериментального изучения ползучести

4.2. Ползучесть при разгрузке и повторном нагружении

4.3. Гипотезы старения, упрочнения и пластической наследственности

4.4. Экспериментальная проверка гипотез ползучести
5. Решение задач теории ползучести для стержней, пластин и оболочек (4)

5.1. Ползучесть стержней и стержневых систем при различных видах нагружения

5.2. Осесимметричные задачи теории ползучести

5.3. Ползучесть пластин и безмоментных оболочек

5.4. Численные методы теории ползучести

4.2.2. Практические занятия

Модели идеальной пластичности и упругопластического упрочняющегося тела. Модели теории пластического течения и деформационной теории пластичности. Теории упругопластического деформирования для стержней. Теории упругопластического деформирования для пластин. Теории упругопластического деформирования для оболочек. Задачи с осевой и центральной симметрией. Общие методы решения задач пластичности: метод начальных напряжений, метод начальных деформаций, метод переменных параметров упругости. Численные методы теории пластичности. Применение теоремы о приспособляемости в случае однопараметрического нагружения. Физические основы теории ползучести. Технические основы теории ползучести. Наследственная вязкоупругость. Ползучесть в общем случае объемного напряженного состояния. Ползучесть стержней и стержневых систем при различных видах нагружения. Ползучесть пластин и безмоментных оболочек. Численные методы теории ползучести.

4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены
4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме.

Практические занятия проводятся в компьютерном классе.

Самостоятельная работа включает выполнение расчетного задания, подготовку к контрольной работе, подготовку к защите расчетного задания, подготовку к зачету, подготовку к экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, устный опрос, защита расчетного задания.

Аттестация по дисциплине: 9 семестр – зачет, экзамен.

Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка за экзамен.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература

а) основная литература:

1. 
   Малинин Н. Н.Прикладная теория пластичности и ползучести.
   

М.: Машиностроение, 1975 г. - 400 с.

2. 
   Бойлс Дж., Спенс Дж. Анализ напряжений в конструкциях при ползучести.
   

М.: Мир, 1986 г. – 360 с.

3. 
   Малинин Н.Н., Романов К. И., Ширшов А. А. Сборник задач по прикладной теории пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 2000 г.-231 с.
   
4. 
   К. А. Иванов, Д. Е. Нестеров, Д. К. Усманов. Прикладная теория пластичности. СПб.:Политехника, 2009 г. – 376 с.
   
5. 
   Саргсян А.Е. Сопротивление материалов, теории пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 2000 г.. – 286 с.
   

б) дополнительная литература:

1. 
   Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1988 г.-712 с.
   
2. 
   Филин А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела. В 3 томах. М.: Наука, т.1, 1975 г. - 480 с., т.2, 1978 г. – 616 с., т.3, 1981 г. – 480 с.
   
3. 
   В. А. Икрин сСопротивление материалов с элементами теории упругости и пластичности. М.: АСВ, 2004 – 231 с.
   

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Учебные версии программных комплексов ANSYS, NASTRAN, MATHCAD, MAPLE.

Профессиональные версии программных комплексов MATLAB, MICROFE, RESOURCE

www.matworks.com; www.exponenta.ru.
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо выделить часы для работы студентов в компьютерном классе.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 151600 «Прикладная механика» и профилю Динамика и прочность машин, приборов и аппаратуры.

.
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Мурзаханов Г.Х.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой

к.т.н., доцент Кузнецов С.Ф.