Әдістемелік нұсқаулардың Нысан титулдық парағы пму ұс н. 18. 3/40

жүктеу/скачать 1.74 Mb.

бет	1/10
Дата	09.06.2016
өлшемі	1.74 Mb.
	#124061

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Әдістемелік нұсқаулардың Нысан

титулдық парағы ПМУ ҰС Н. 7.18.3/40

Қазақстан Республикасының Білім және ғылыми министрлігі
С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті
«Өнеркәсіптік, азаматтық және көлік құрылыс» кафедрасы

Инженерлік механика II пәні бойынша

5В072900 – Құрылыс мамандықтарының студенттеріне арналған
практикалық сабақтарға (есептік – графикалық жұмысқа,

бақылау жұмысына)

ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР

Павлодар
Әдістемелік нұсқауларды Нысан

бекіту парағы ПМУ ҰС Н 7.18.3/41

БЕКІТЕМІН

ОЖ бойынша проректор

___________ Пфейфер Н.Э.

20__ ж. «____» __________

Құрастырушы: аға оқытушы ____________ Д.К. Оразова

Өнеркәсіптік, азаматтық және көлік құрылыс кафедрасы

Инженерлік механика II пәні бойынша

5В072900 - «Құрылыс» мамандығының

күндізгі және сырттай оқитын

студенттеріне арналған
практикалық сабақтарға (есептік – графикалық жұмысқа, бақылау жұмысына)
әдістемелік нұсқаулар

Кафедраның отырысында ұсынылды

20 __ ж. «___»____________, №__ хаттама
Кафедра меңгерушісі _____________ Саканов К.Т. 20 __ ж. «___»____________

Сәулет – құрылыс факультетінің ОӘК мақұлданды

20__ж. «____» _______________ , №_____ Хаттама
ОӘК төрағасы _______________Жукенова Г.А.
МАҚҰЛДАНДЫ:

ОБ бастығы ___________Жуманкулова Е.Н. 20__ж. «____» ___________

Университеттің оқу әдістемелік кеңесімен мақұлданды

20__ж. «____» _______________ , №_____ Хаттама

Алғы сөз

Инженерлік механика қазіргі уақытта теориялық механика, материалдар кедергісі және құрылыстық механика пәндерін қосатын кешенді пән болып табылады.

«Инженерлік механика II» пәнін оқыту мақсаты - студенттерге күштер және күштер әсерінде тұрған материалдық денелердің тепе-теңдік шарттары туралы теориялық білім беру, сыртқы күштер әсерінде тұрған серпімді денелердің деформациясын зерттеу және конструкция элементтерін беріктікке, қаттылыққа және орнықтылыққа есептеу.

Инженерлік механика II пәні екі бөлімнен тұратын кешенді пән болып табылады: теориялық механика және материалдар кедергісі.

Теориялық механика заңдары мен принциптері бойынша көптеген инженерлік есептер шешіледі, жаңа машиналар, құрылымдар мен құрлыстар жобаланып, іске асады.

Теориялық механика пәнін жеткілікті дәрежеде меңгеру үшін теориялық материалдармен қатар, студент өз бетінше есептер шығаруы керек. Осыған орай оқу құралында оқу бағдарламасына сай тәжірибелік сабақтарды өткізуге, семестірлік және есептеу-графикалық жұмыстарын орындауға есептер келтірілген. Оқу құралындағы есептерді шығару үшін теориялық механика курсынан қысқаша теориялық материалдар енгізілген. Сондай-ақ есептерді шығаруға қажетті жоғары және элементар математикадан формулалар мен анықтамалар, механикалық шамалардың өлшем бірліктерінің арасындағы байланыстар, керекті кестелер келтірілген.

Теориялық механиканың негізгі тақырыптарына арналған семестрлік және есептеу графикалық жұмыстары варианттарға бөлініп, олардың орындалу үлгілері көрсетілген.

Әдістемелік нұсқаулық жоғарғы техникалық кәсіптік мектептердің студенттері мен ұстаздарына арналған. Оны материалдар кедергісінің әдістерін оқитын және іс жүзінде пайдаланатын инженерлер мен жобалаушылар да қолданбалы құрал ретінде пайдалана алады.

1КИНЕМАТИКА. Кинематикаға кіріспе

Теориялық механиканың кинематика бөлімінде денеге әсер ететін күштер есепке алынбаған жағдайдағы механикалық қоз-ғалыс қарастырылады. Кинематика «Кинема» – қозғалыс деген грек сөзінен алынған. Теориялық механиканың бұл бөлімінде денелер қозғалыс-тары, күштерге тәуелсіз, таза геометриялық тұрғыдан қарасты-рылады. Мұнда қаралатын негізгі мәселелер: а) дененің берілген қозғалысын математикалық формулаларды және графиктер мен кестелерді қолдана отырып сипаттау;

б) осы қозғалысты сипаттайтын кинематикалық шамаларды табу. Кинематикаға арнайы енгізілген ұғымдар мен шамалар бар. Олар: нүкте, абсолют қатты дене, санақ жүйесі, траектория мен жол, орын ауыстыру, жылдамдық, үдеу, айналу бұрышы, бұрыштық жылдамдық, бұрыштық үдеу шамалары. Осы ұғым-дарды және кинематикалық шамаларды пайдалана отырып, механикалық қозғалыстарын уақыт t-ға тәуелділіктерін өрнек-тейтін теңдеулерді құру – кинематиканың негізгі мақсатына жатады.

2.1. Нүкте кинeматикасы

2.1.1. Нүкте қозғалысының берілу тәсілдері

Нүкте қозғалысының заңын анықтаудың немесе қозғалыс теңдеулерін құрудың үш тәсілі бар.

1. Табиғи тәсіл. Нүкте қозғалысының берілуінің үш тәсілінің бірі – табиғи тәсіл. Нүкте қозғалысының берілуінің табиғи тәсілінде нүктенің кез келген бір санақ жүйесіне қатысты траекториясы беріледі. Одан кейін, оның бойынан қандайда болсын бір нүкте О₁-ді доға ұзындығын есептеудің бас-тапқы нүктесі етіп алып, қашық-тықты санаудың оң бағыты үшін мүмкін екі бағыттың кез келген бірі алынады. Сонда М нүктесінің орны S=O₁M шамасымен анық-талады.

А нүктенің траектория бойындағы орнын әрбір уақыт сәтінде де таба алуымыз үшін, доға ұзындығы S=O₁M және уақыт t-ның әрбір мәніне сәйкес келетін S-тің мәнін беретін бір сарынды, үздіксіз уақыт функциясы берілуі керек.

(2.1)

Доға ұзындығы S пен уақыт t-ның арасындағы функциялық тәу-елділік (2.1) нүктенің траектория бойымен қозғалуының заңы деп аталады.

2. Координаталық тәсіл. Біз-ге абсолют қозғалмайтын өстер жүйесіне қатысты М нүктесінің қозғалысын қарастыру керек бол-сын. Егер осы нүктенің x, y, z уа-қыт t-ның үздіксіз бірмәнді функ-циялары болып келсе, яғни:

. (2.2)

онда нүктенің әрбір уақыт сәтіндегі орны толық анықталады.

Сонымен, нүктенің орнын анықтаудың координаттар тәсі-лінде қандайда бір координаттар жүйесінде оның координат-тары уақытқа тәуелді функция ретінде беріледі. (2.2)-теңдеулер нүкте қозғалысының теңдеулері деп аталады. Сонымен қатар, бұл теңдеулерге нүкте траекториясының параметрлік теңдеулері деп қарауға болады. Траектория теңдеуін анықтау үшін (2.2)-теңдеулерден параметр рөлінде тұрған t-ны аластау керек. Сонда траекторияның теңдеуін мынадай екі теңдеу жүйесі түрінде аламыз:

. (2.3)

Егер н‰кте бiр жызыќтыќта ќозѓалатын болса, онда оныќ ќозѓалысы екi ѓана скаляр тењдеулермен берiледi:

x=f₁(t), y=f₂(t). (2.4)

Мысал. Нүктенің қозғалысы мынадай теңдеулермен берілген:

(а)

Нүкте қозғалысының теңдеулері (а) арқылы, оның траек-ториясының теңдеуін және нүктенің траектория бойымен қозғалысының заңын анықтау керек. Траектория бойымен есептелетін қашықтық S нүктенің бастапқы орнынан бастап саналады.

Шешуі. Нүкте траекториясын табу үшін нүкте қозғалы-сының заңын өрнектейтін (а) теңдеулерінен параметр рµлін атқаратын уақыт t-ны аластау керек. Ол үшін (а) теңдеуле-рінің екі жағын да квад-раттап алып, біріне-бірін қосамыз:

немесе

. (б)

(б) теңдеуі нүктенің шеңбер бойымен қозғалатынын көрсетеді (2.3-сурет). Қозғалыс басталардағы уақыт-ты десек, онда нүкте орнында болады. Қашықтықты деп белгілесек, ол мынадай формула арқылы есептеледі:

Траектория бойымен қозғалыс заңдылығын анықтаймыз. Уақыт t бойынша x және y-тен туынды аламыз:

. (в)

Осы мәндерді мына теңдікке қоя отырып:

алатынымыз немесе . (г)

(г)-теңдеу траектория бойымен нүктенің қозғалыс заңдылы-ғын береді. (в)-теңдеуге сәйкес, t=0 болғанда х=0, у=3 болады, яғни нүкте М₀ орнында болады (2.3-сурет), уақыт t өсе бастағанда х өседі, ал у кемиді. Сонымен, доғалық координата S-тің басы М₀ нүктесінде жатыр, ал қозғалыс шеңбер бойымен 2.3-суретте көрсетілген бағытта бағытталады.

3. Векторлық тәсіл. Бұл тәсілде Oxyz координаттар жүйесіне қатысты нүктенің орны векторымен анықталады (2.4-сурет). Координат-тар бас нүктесін және берілген М нүктесін қосатын вектор -ді нүктенің радиус-векторы деп атайды. Қозғалыс кезінде -өзінің модулін де, бағытын да өзгертеді. Демек, ол t-ның бір мәнді, үздіксіз, дифференциалданатын функциясы болып келеді. (2.5) өрнегі нүкте қозғалысының векторлық теңдеуі:

. (2.5)

жүктеу/скачать 1.74 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10