Теория машиностроения. Физические основы машиностроения. Техническая физика

Учебное пособие для самостоятельной работы по дисциплине «Надежность технических систем и техногенный риск» составлены на основании требований ФГОС ВО по направлению подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность (уровень бакалавриата) и др. нормативных документов, направлено на формирование профессиональных компетенций ПК-3, ПК-4, ПК-7.

В учебном пособии изложены теоретические положения по основным разделам дисциплины и рассмотрены алгоритмы решения практических задач с использованием общих методов анализа и синтеза основных видов типовых механизмов.

Написано в соответствии с действующей программой ОПД.Ф.02/CД.05 и содержит основные положения дисциплины "Теория механизмов и машин". Позволяет понимать общие методы исследования и проектирования механизмов машин и приборов. Отличается краткостью и ясностью изложения всех его глав, что имеет особое значение для студентов при изучении данной дисциплины.

«Инженерный журнал: наука и инновации» – научно-практическое издание, в котором публикуются оригинальные (т. е. не опубликованные в других изданиях) статьи, содержащие результаты научных исследований по всем разделам, заявленным в рубрикаторе. Журнал предназначен для научных работников, инженеров, практических работников, молодых ученых и аспирантов. Рубрики: Механика, Авиационная и ракетно-космическая техника, Металлургия и материаловедение.

Книга основана на лекциях, прочитанных фон Карманом после симпозиума в Институте гидродинамики и прикладной математики Мэрилендского университета. В ней содержится ценная информация по широкому кругу вопросов, включая аэротермодинамику, аэротермохимию, динамику разреженных газов и магнитную газовую динамику.

Представленный материал необходим для более глубокого усвоения теоретического материала студентами и преобразования полученных навыков в практическое их применение к решению конкретных инженерных задач.

В издании приведены основные понятия и определения по структурному анализу механизмов, названы проблемы кинематического анализа рычажных механизмов и последовательность их решения графическим методом. Даны примеры решения типовых задач по некоторым механизмам. Включены задачи для самостоятельного решения, которые снабжены ответами.

Журнал «Сенсорные системы» публикует оригинальные статьи, обзоры, краткие сообщения, рецензии на новые книги, информацию о конференциях. Назначение журнала – освещать физические, физиологические, морфологические и информационные аспекты структуры и функции биологических и технических сенсорных систем, принципы представления и переработки информации из окружающего мира и реконструкции его содержания, алгоритмы работы систем автоматического анализа сенсорной информации для управления аппаратами, заменяющими человека в разных сферах деятельности.

Изложены требования к содержанию, объему и оформлению выпускных квалификационных работ студентов. Даны рекомендации, призванные помочь студенту правильно организовать работу над выпускной квалификационной работой, подготовиться к ее защите.

Предназначены для студентов 5–6-го курсов направления подготовки «Техническая физика», выполняющих выпускную квалификационную работу магистра (диссертацию). Содержат рекомендации по подготовке, выполнению и защите выпускной квалификационной работы магистра.

Содержит основные теоретические положения, варианты заданий расчетно- графических работ и порядок выполнения с примером расчета по разделу «Статика» дисциплины «Теоретическая механика». По каждой теме приведены контрольные вопросы и тестовые задания для проверки полученных знаний.

Содержит основные теоретические положения, варианты расчетно-графических заданий и порядок их выполнения с примерами расчета по разделам «Кинематика» и «Динамика» дисциплины «Теоретическая механика». Для проверки полученных знаний приведены по каждой теме контрольные вопросы и тестовые задания.

Методические указания разработаны доцентом кафедры «Механика и инженерная графика» Кировым В.А., старшим преподавателем кафедры «Механика и инженерная графика» Кировой Ю.З. и инженер-оператором центра информационных технологий Мамонтовым С.В. в соответствие с государственным образовательным стандартом второго поколения, с учетом примерной рабочей программы, рекомендованной Министерством образования РФ для направлений подготовки (специальностей) в области техники и технологии, сельского и рыбного хозяйства.

Учебное пособие включает в себя тексты физико-технической направленности, лексический и грамматический материал, упражнения на развитие навыков и умений работы с профессионально ориентированными текстами, формирование, развитие и закрепление лексических навыков английского языка. Пособие может быть использовано как для практических занятий, так и самостоятельной работы студентов-бакалавров, студентов-специалистов всех форм обучения.

Поскольку прикладная механика включает в себя основные разделы курсов теоретической механики, сопротивления материалов и деталей машин, в пособии даются четыре многовариантных расчетно-графических задания (РГЗ). Первое РГЗ – по теоретической механике (расчет опорных реакций); второе и третье РГЗ – по сопротивлению материалов (расчет на прочность); четвертое ЗГЗ – по курсу деталей машин (расчет и проектирование основных видов соединений деталей). Предварительно приводится необходимая теория для выполнения РГЗ, а в конце пособия – примеры выполнения РГЗ.

В учебном пособии представлены основные правила оформления чертежей деталей, сборочных чертежей и спецификаций, рассмотрены правила выполнения отдельных элементов чертежей.

Учебное пособие предназначено для инженерно-технических направлений и специальностей механико-технологического факультета и в нем сделан акцент на самые ключевые проблемы курса сопротивления материалов. Пособие охватывает основные вопросы статической прочности, жесткости и устойчивости стержня при простых деформациях (растяжение-сжатие, кручение и плоский изгиб) и сложных деформациях. Также рассмотрены динамические задачи (расчет элементов конструкций при движении с ускорением, инженерная теория удара, расчет на прочность при колебаниях) и даны элементы теории пластин и оболочек. По всем темам приводятся типовые примеры с решениями.

Приведены типовые задания и примеры решения ряда задач, представляющих практический интерес. Дана оценка экономичности расхода энергии на базе расчета циклового КПД машин на установившихся и на переходных режимах.

Пособие предназначено для студентов специальностей 15100 «Техноло- гия машиностроения» и 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство». Составлено в соответствии с требованиями Государственного образова- тельного стандарта и содержит основные теоретические положения, термины и определения по допускам и посадкам, материалы по расчету и применению до- пусков и посадок с учетом требований действующих стандартов «Единой системы конструкторской документации» и «Единой системы допусков и посадок». При- ведены примеры выполнения схем полей допусков и обозначения посадок, допус- ков и предельных отклонений на чертежах для гладких цилиндрических элемен- тов деталей, а также наиболее часто встречающихся типовых соединений деталей машин. Справочные материалы могут быть использованы при выполнении кур- совых и контрольных работ по дисциплинам «Метрология, стандартизация и сертификация», «Детали машин и основы конструирования», «Режущий инст- румент», «Металлорежущие станки», «Технологическая оснастка», «Проекти- рование и производство заготовок» и др. Печатается по решению методического совета Рязанского института (фи- лиала) Московского государственного открытого университета.

Изложены основные положения метода перемещений, подробно рассмотрено применение этого метода к расчету плоских рам, приведены примеры расчета рам. Для студентов машиностроительных специальностей, изучающих дисциплины «Сопротивление материалов», «Строительная механика машин».

Представлены результаты экспериментально-аналитических исследований движения в цилиндроконическом бункере измельченной древесины, которая рассматривается как сыпучая среда с эффективной вязкостью, зависящей от физико-механических свойств частиц древесины (коэффициентов внутреннего и внешнего трения). Для описания движения частиц такого материала получены уравнения, аналогичные уравнениям Навье–Стокса, и необходимые для их решения граничные условия, учитывающие проскальзывание частиц на стенках бункера. Предложены универсальные граничные условия для вихревой функции и функции тока для частиц, движущихся вдоль вертикальных и наклонных стенок бункера, основанные на использовании физико-механических свойств измельченной древесины и ее продуктов. Это дает возможность аналитически описывать движение сыпучих сред в бункерах с одним центральным разгрузочным отверстием, что существенно снижает затраты на создание систем для транспортировки аналогичных сред в различных технологических процессах. Эксперименты проведены на моделях и реальных цилиндроконических бункерах пневмотранспортных систем с учетом критериев теории подобия, что позволило получить согласующиеся между собой данные, характеризующие влияние угла наклона конической части бункера, диаметра разгрузочного отверстия и физико-механических свойств среды на процесс гравитационного движения измельченной древесины и продуктов на ее основе. Предложены зависимости для расчета скорости проскальзывания древесных частиц на стенках бункера, а также изменения скорости частиц в сыпучей среде на оси бункера, на его входной и выходной границах. Результаты расчетов процессов, протекающих в бункере пневмотранспортной системы, полученные с использованием предложенных уравнений движения и универсального граничного условия для вихревой функции, и экспериментальные данные хорошо согласуются между собой, что позволяет проводить сравнительный анализ технико-экономической эффективности различных проектных решений.

В методических указаниях содержится описание порядка проведения лабораторных работ. Даны необходимые сведения по теории надежности и методам расчета на усталостную долговечность деталей машин. В первой работе рассматривается методика построения модели внезапного отказа деталей автомобиля с использованием программного комплекса ANSYS. Вторая работа посвящена методам расчета деталей машины на усталостную долговечность и методам схематизации случайных процессов.

В методических указаниях содержатся описания четырех лабораторных работ, посвященных выбору и созданию моделей тепловых процессов лазерной обработки с применением аналитических методов расчета, установлению показателя технологической прочности сплавов при фазовых и структурных превращениях.

Учебное пособие для практических занятий по дисциплине «Надежность технических систем и техногенный риск» составлены на основании требований ФГОС ВО по направлению подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность (уровень бакалавриата) и др. нормативных документов, направлено на формирование профессиональных компетенций ПК-3, ПК-4, ПК-7.

Методические указания содержат оригинальные тексты, задания, направленные на закрепление лексико-грамматического материала, словарные блоки, включающие лексику, необходимую для понимания и перевода научно-технической литературы на английском языке.

Учебное пособие содержит 2 раздела: «Статика» и «Кинематика», в каждом из которых представлены наряду с классическим представлением теоретической механики положения, носящие прикладной характер и связаны непосредственно с механизацией сельскохозяйственного производства.

Методические указания составлены в соответствии с требованиями ФГОС ВО подготовки бакалавра по указанному направлению, учебным планом и рабочей программой дисциплины. В методических указаниях приведены основные теоретические сведения, расчетные формулы и справочная литература, необходимые для проведения структурного, кинематического и динамического анализа механизмов, и показан пример оформления расчетно-пояснительной записки к курсовой работе по теории механизмов и машин в соответствии с требованиями ЕСКД. Состав и содержание материала, помещенного в методических указаниях, учитывают специфику подготовки обучающихся по указанному направлению и будут способствовать закреплению и углублению знаний студентов по общим научным основам исследования и проектирования механизмов и машин, оформлению конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД и формированию у обучающихся профессиональных компетенций ПК-1, ПК-2, ПК-3.

В предлагаемом учебнике рассмотрены разделы: осевое растяжение-сжатие; сдвиг; кручение; изгиб; геометрические характеристики сечений; расчеты на прочность и основные теории прочности, понятие о статически определимых и статически неопределимых системах; энергетические методы расчета перемещений в стержневых системах; статически неопределимые системы; сложное сопротивление; продольный изгиб; динамические нагрузки; расчет на усталость; расчет тонкостенных сосудов.

В пособии приведены программы и основные этапы расчета курсового проекта в системе Mathcad по курсам «Основы проектирования машин» и «Теория механизмов и машин» в МГТУ им. Н.Э. Баумана. В комментариях к ним в краткой форме изложены основные положения расчетов динамики машин и проектирования кулачкового механизма. Содержание учебного пособия соответствует курсу лекций, читаемому в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

В учебном пособии представлены типовые задачи и решения некоторых из них по дисциплине «Теория механизмов и машин», охватывающие основные разделы по структуре, кинематическому синтезу и анализу механизмов, определению закона движения механизма, кинетостатике, а также по синтезу и анализу зубчатых, планетарных и кулачковых механизмов.

Методические указания к выполнению восьми лабораторных работ по дисциплине «Теория механизмов и механика машин» содержит краткие теоретические сведения, необходимые для понимания физической сущности тех разделов дисциплины, которые подкрепляются экспериментальными исследованиями, а также описания моделей и лабораторных установок, порядок проведения выполняемых работ и отчетности по ним.

Приведены математические модели механики деформирования оболочек - тонкостенных элементов аэрокосмических систем, на основании которых исследуется концентрация напряжений. Рассмотрены научные основы методов анализа математических моделей и обоснован выбор тех, которые соответствуют задаче исследования напряжений в местах концентрации с контролируемой погрешностью. Даны формулы решения дифференциальных уравнений математических моделей, эффективные алгоритмы методов исследования напряжений в тонкостенных элементах аэрокосмических систем, в местах их концентрации: краевые задачи приведены к начальным, напряжения определены решением задачи Коши мультипликативным методом по рекуррентным соотношениям.

Дано представление о круговых термодинамических процессах (циклах) и об обратимых и действительных (необратимых) циклах теплоэнергетических установок. Показано, в чем заключается недостаточность анализа эффективности циклов и установок, базирующегося только на 1-м законе термодинамики; описано, в чем состоит анализ эффективности установок, основанный на обоих - 1-м и 2-м - законах термодинамики (эксергетический анализ). Объяснены понятия эксергии и эксергетических потерь. Приведены примеры применения различных методов анализа эффективности: метода коэффициентов полезного действия при анализе теплосиловой установки, а также энтропийного и эксергетического методов во всех разобранных примерах.

Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований процесса резания и изнашивания твердосплавных и алмазных резцов. Раскрыты признаки и количественные соотношения износа. Разработана расчетная модель скорости изнашивания резцов из твердого сплава и нитрида бора при обработке заготовок из конструкционных сталей. Приведены свойства кристаллов природных алмазов и особенности изнашивания резцов при обработке металлооптических поверхностей.

В кратком, но достаточном объеме изложены основные теоретические сведения важнейших разделов курса и приведены методические рекомендации по численному исследованию теоретических и эмпирических моделей технологических машин и оборудования с помощью пакетов программ Mathcad и Excel. Для организации самостоятельной работы и вычислительного практикума студентов издание комплектуется компакт-диском с MathCAD-программами для решения задач численного моделирования.