Теоретическая механика или прикладная, какая из них технике регистрации информации она родная? Основные понятия и определения. по курсу «Прикладная механика Прикладная механика кем можно работать

• 15.03.01 Машиностроение
• 15.03.02 Технологические машины и оборудование
• 15.03.03 Прикладная механика
• 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств
• 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств
• 15.03.06 Мехатроника и робототехника

Будущее отрасли

В машиностроении в будущем конкуренция будет еще жестче, это потребует от производителей промышленного оборудования и машиностроителей постоянных инноваций и расширения ассортимента продукции и эффективности производственной цепи.

Вместе с этим меняются и сами машины: отличительными качествами машин завтрашнего дня являются их гибкость и оптимизированная производительность. Этому способствует модульная структура, удобное интуитивное управление, высокая эргономичность и интеграция в сеть через Интернет. Решающим фактором оптимизации производительности машины будет ее интеллект, интегрированный в виде умных мобильных приложений в цепь процессов, которые обеспечат управление, независимое от платформы и от задействованного персонала.

Сейчас происходит возрождение интереса к робототехнике в быту и в промышленности. Так, в машиностроении идет активное внедрение робототехнических комплексов нового поколения, способных гибко настраиваться на нужные задачи и обучаться по ходу работы.

Говорят, что сегодня мы стоим на пороге четвертой - промышленной революции, связанной с появлением облачных технологий, обработкой больших данных и развитием промышленного интернета.

В будущем производственные мощности станут модульными и гораздо более гибкими, чем современные заводы. Проектируемый продукт превращается в киберфизическую систему, объединяющую виртуальный и реальный миры.

Наиболее распространенные экзамены при поступлении:

• Русский язык
• Математика (профильный) - профильный предмет, по выбору вуза
• Информатика и информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) - по выбору вуза
• Физика - по выбору вуза
• Химия - по выбору вуза
• Иностранный язык - по выбору вуза

Прикладная механика - научная область, занимающаяся изучением устройств и принципов механизмов. Данное направление играет большую роль в разработке и создании инновационной техники и оборудования. Любое устройство проектируется на основании тщательных расчетов и методов, которые обязаны отвечать всем принятым стандартам. Исправность работы техники и ее долговечность зависит от правильно рассчитанной конструкции, что требует глубоких технических знаний. Эта область актуальна в любое время, поскольку прогресс не стоит на месте, предприятия проектируют новые приборы и оборудование, создание которых невозможно без четких расчетов. Именно поэтому сегодня некоторые абитуриенты с математическим складом ума стремятся поступить на специальность 15.03.03 «Прикладная механика»: ведь найти персонал с качественными знаниями довольно сложно, что создает высокий спрос на профессию.

Условия поступления

Каждое учебное заведение предъявляет свои требования для поступающих, поэтому всю информацию стоит уточнять заранее. Свяжитесь с деканатом выбранного вами вуза и узнайте, какие именно предметы вам понадобится сдавать для поступления.

Тем не менее, профильной дисциплиной была и остается математика профильного уровня. Среди остальных же предметов вам могут встретиться:

• русский язык,
• физика,
• химия,
• иностранный язык,
• информатика и ИКТ.

Будущая профессия

В ходе своего обучения студенты направления изучают теорию прикладной механики и осваивают навыки расчетно-экспериментальных работ. Программа предусматривает решение задач по динамике, анализ и расчет таких параметров оборудования, как прочность и устойчивость, надежность и безопасность. Кроме того студенты учатся применять информационные технологии и приобретают знания в области компьютерной математики и компьютерного инжиниринга.

Куда поступать

Сегодня ведущие вузы Москвы предлагают абитуриентам освоить специальность «Прикладная механика», предоставляя им все необходимое техническое оснащение для получения качественных знаний. Наибольшее доверие вызывают такие учебные заведения, как:

• Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана;
• Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ);
• МАТИ - Российский государственный технологический университет имени К. Э. Циолковского;
• Московский государственный машиностроительный университет;
• Национальный исследовательский университет «МЭИ».

Срок обучения

Продолжительность образовательной программы в бакалавриате на очной форме обучения составляет 4 года, на заочной - 5 лет.

Дисциплины, входящие в курс обучения

В процессе обучения студенты осваивают такие дисциплины, как:

Приобретаемые навыки

В результате прохождения курса учебной программы выпускники приобретают следующие умения:

1. Коллективное осуществление расчетов в сфере прикладной механики.
2. Подготовка и оформление описаний, докладов и презентаций по производимым расчетам.
3. Проектирование новой техники с учетом методов и расчетов, обеспечивающих прочность, надежность и долговечность машин.
4. Разработка машинных деталей и узлов с помощью специального программного обеспечения для проектирования.
5. Оформление технических документов на разрабатываемую продукцию.
6. Проведение экспериментальных работ над создаваемыми продуктами.
7. Рационализация технологических процессов.
8. Внедрение инновационных объектов прикладной механики в современный экономический сектор.
9. Осуществление контроля за безопасностью изготавливаемых объектов.
10. Составление плана работы для подразделений и разработка эффективного графика для отдельных специалистов.

Перспективы трудоустройства по профессии

Кем можно работать по окончании университета? Выпускники данного направления могут занимать разнообразные должности, среди которых:

Специалисты данного профиля часто задействованы в строительной, автомобильной, авиационной и железнодорожной областях. В зависимости от опыта и заслуг, а также от места работы они получают в среднем от 30 000 до 100 000 рублей. Некоторые крупные компании с мировым именем готовы платить и большие суммы, но чтобы получить в них должность, необходимо наработать стаж и отличиться в своей профессиональной деятельности.

Преимущества поступления в магистратуру

Некоторые выпускники, получив степень бакалавра, не останавливаются на достигнутом и продолжают свое образование в магистратуре. Здесь у них появляется ряд дополнительных возможностей:

1. Приобретение навыков в исследовании теоретических и экспериментальных проблем, связанных с разработкой современного оборудования.
2. Изучение усложненных систем компьютерного проектирования.
3. Возможность получить степень международного образца, которая позволит работать в иностранных компаниях.
4. Освоение одного иностранного языка.
5. Шанс занять ведущую позицию на крупном предприятии.

На специальности «прикладная механика» готовят квалифицированных инженеров для разных сфер промышленности. Специализаций достаточно много, они зависят от того, какая отрасль более развита в конкретном регионе. Это может быть автомобильная, железнодорожная, строительная и другие сферы. Во время учебы студенты узнают устройство и принципы работы различных механизмов с точки зрения физики. Углубленно изучается динамика и свойства материалов. Будущие специалисты учатся проводить расчеты и испытания новых образцов. Большое место в учебном плане отводится освоению автоматизированных систем и профессиональных программ, например, AUTOKAD, основам компьютерного моделирования и дизайна. Также учащихся знакомят с правилами составления технической документации на готовые механизмы и их узлы. Кроме того, будущие инженеры должны обладать организаторскими навыками, поскольку нередко им предстоит возглавлять рабочие группы, ставить подчиненным задачи и контролировать их выполнение.

Федеральное агентство по образованию

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА

Утверждено Редакционным советом университета в качестве учебного пособия

Москва 2004

УДК 539.3 ББК 34.44; -04*3,2);30/33*3,1):35 П75

Рецензенты:

Доктор физико-математических наук, профессор Российского химикотехнологического университета им. Д.И. Менделеева

В.М. Аристов

Доктор технических наук, профессор Российского химикотехнологического университета им. Д.И. Менделеева

В.С. Осипчик

Кандидат технических наук, доцент Московского государственного университета инженерной экологии

В.Н. Фролов

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

П75 Е.С. CоколовБородкин, В.Ф.Хвостов, В.Н.Чечко, О.Ф. Шлёнский, Н.Б Щербак. М.: РХТУ им. Д.И. Мен-

делеева, 2004. 184 c. ISBN 5 – 7237 – 0469 – 9

Приведены общие принципы выполнения расчетов на прочность элементов основных конструкций химического оборудования. Содержатся сведения, необходимые для выполнентя домашних заданий по курсу прикладной механики.

Пособие предназначено для студентов дневного, заочного и вечернего обучения.

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

ВВЕДЕНИЕ

Прогресс в химической технологии нельзя представить вне развития химического машиностроения, которое базируется на законах механики. Законы и математические модели механики позволяют оценивать возможности эксплуатируемого и вновь проектируемого оборудования любого химического производства, будь то производство силикатных и полимерных материалов и изделий, порохов или материалов квантовой электроники.

Химик-технолог должен знать и понимать законы механики настолько, чтобы вести деловой разговор на одном языке с инженероммехаником, занятым непосредственным проектированием, не требовать от него невозможного, в содружестве с ним искать оптимальные решения, добиваясь наибольшей эффективности проектируемого оборудования.

Важным этапом в деле подготовки химика-технолога является формирование инженерного мышления. Значительный вклад в этот важный процесс вносит дисциплина "Прикладная механика". В курсе прикладной механики в полной мере используются сведения, полученные студентами при изучении общенаучных и инженерных дисциплин таких, как высшая математика, физика, вычислительная математика и др.

Прикладная механика является комплексной дисциплиной. Она включает в себя в том или ином объеме основные положения курсов "Теоретическая механика", "Сопротивление материалов" и "Детали машин".

В процессе совершенствования учебного процесса коллективом кафедры механики разработан нетрадиционный подход к изложению курса "Прикладная механика": материал входящих в него дисциплин (теоретической механики, сопротивления материалов, деталей машин)

рассматривается как единое целое, обеспечен единый подход к изложению материала, осуществлено объединение органически родственных разделов дисциплин. По возможности разделы сопротивления материалов имеют прямой выход на соответствующие разделы деталей машин химических производств. Теоретическая механика представлена только теми разделами, которые активно используются при изучении других тем настоящей дисциплины, а также необходимы инженеру-технологу для понимания механических процессов в химической технологии.

В курс дополнительно включены сведения об основных конструкционных материалах, трубопроводах, емкостной аппаратуре общего назначения и механических процессах химической технологии. Курс обеспечен учебником, специально подготовленным для студентов с учётом особенностей преподавания "Прикладной механики" в химико-техно- логическом вузе. Однако как бы не был необходим учебник, в связи с изменяющимися учебными планами университета, с целью усиления общетехнической подготовки инженеров-технологов в курс "Прикладная механика" преподавателями могут вводиться дополнительные разделы и меняться методика лекционного материала и семинарских занятий.

Таким образом, студентам следует более полагаться не на учебник, а на аудиторные занятия, что позволит им на более ранней стадии становиться не только исполнителями, но и организаторами производства.

Перенесение разработанных в лабораториях технологий в масштаб промышленного производства, обеспечение эффективного использования технологического оборудования, участие в разработке технических заданий на создание новых машин и аппаратов, механические испытания новых материалов - все это предполагает наличие солидных знаний в области механики у химиков-технологов.

Инженер-технолог, изучивший механику, наиболее тонко чувствует особенности технологического процесса и может задать оптимальную конструкцию проектируемого устройства или аппарата, что в итоге определяет производительность и качество производимой продукции. Например, правильно рассчитанные температурные поля стенок и созданная в соответствии с этими и механическими расчетами конструкция рабочей камеры плазмохимического реактора из жаропрочных материалов позволяет увеличить производительность реактора в несколько раз.

О том, что алмаз и графит имеют один и тот же состав, химикам было известно уже давно, как и возможность их взаимного превращения. Но только совместные усилия инженеров-механиков и инженеров - технологов и новейшие достижения в области создания специального прессового оборудования позволили обыкновенный графит превратить в искусственные алмазы.

В заключение следует добавить сведения об академической мобильности как учащегося, так и дипломированного специалиста, иными словами о возможности изменения своей специальности в силу тех или иных причин или возможности обучения по другому профилю. Механика и, в частности, прикладная механика составляют основу учебной подготовки специалистов по многим другим специальностям. Поэтому изучение механики позволит выпускнику РХТУ им. Д.И.Менделеева работать в других областях техники и с успехом повышать свою квалификацию.

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

R, F - векторы силы, Н .

Fx ,Fy , Fz , Rx , Ry , Rz , Qx , Qy , Qz , - проекции силы на оси x, y, z, Н. i, j, k - единичные орты.

M o (F) - вектор момента силы F относительно центра О ,.Hм. σ, τ - нормальное, касательное напряжения, Па.

ε, γ - линейная, угловая деформации, радиан.. σ х , σ y , σ z - проекции напряжений на оси x, y, z . ε x ,ε y , ε z - проекции деформаций на оси x, y, z .

∆l, ∆ a - абсолютные деформации отрезков l и a , м.

Е - модуль упругости первого ряда (модуль Юнга), Па. G - модуль упругости второго ряда (модуль сдвига), Па.

µ - коэффициент поперечного сужения (Пуассона), безразмерный. А - площадь поперечного сечения, м2 [σ], [τ] - допускаемое нормальное и касательное напряжения, Па U - потенциальная энергия, Н.м

W - работа силы, Нм

u - удельная потенциальная энергия, Нм/м3

σ в - предел прочности, временное сопротивление, Па σ т - предел текучести, Па.

σ y - предел упругости, Па.

σ пц - предел пропорциональности, Па. ψ - относительное остаточное сужение. δ - относительное остаточное удлинение. n -коэффициент запаса прочности, Па.

S x , S y - статические моменты относительно осей х,у , м3 . J x, J y - моменты инерции относительно осей х, у , м4 . J p - полярный момент инерции, м4 .

φ - угол закручивания, рад.

θ - погонный относительный угол закручивания, рад/м.

[θ] - допускаемый относительный угол закручивания, рад/м. W p - полярный момент сопротивления, м3 .

q - интенсивность распределенной нагрузки, Н/м. ρ - радиус кривизны упругой линии, м.

W x - осевой момент сопротивления, мз . σ 1, σ 2 , σ 3 - главное напряжение, Па.

σ экв - эквивалентное напряжение, Па.

τ max - максимальное касательное напряжение, Па. P кр - критическая сила, Н.

µ пр - коэффициент приведения длины. i - радиус инерции, м.

λ - гибкость, безразмерная.

К - динамический коэффициент. ω - частота вращения, с-1 .

σ a , σ m -- амплитудное и среднее напряжение цикла, Па.

σ max , σ min – максимальное и минимальное напряжения цикла, Па.

σ -1 - предел усталостной прочности при симметричном цикле нагружения (предел выносливости), МПа..

n σ n τ - коэффициент запаса усталостной прочности по нормальным и касательным напряжениям, Па.

g - ускорение сил земного притяжения, м/с2 . F ст – статический прогиб, м.

β – отношение массы стержня к массе падающего груза, безразмерное. δ 11 - перемещение, вызванное единичной силой, в направлении действия

единичной силы, м/Н.

Ω – частота вынужденных колебаний, с-1 .

1. СТАТИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА

1.1. Основные понятия

Статикой называют раздел механики, в котором изучают относительное равновесие материальных тел при воздействии приложенных к ним сил. Рассматриваются абстрактные тела, для которых физическая структура и химические свойства не имеют значения. Тела полагают абсолютно твердыми, т.е. не изменяющими под нагрузкой свою форму и размеры, не поддающимися разрушению. Расстояния между двумя любыми точками в таких телах остаются неизменными.

Основной задачей статики является определение сил, действующих на элементы конструкций машин и аппаратов.

Сила есть количественная мера механического взаимодействия тел. Сила величина векторная, и может быть спроецирована на координатные оси х, у , (рис.1.1) и представлена как:

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

где i, j, k – единичные орты. Модуль силы

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

где: F x , F y ,F z – проекции силы F на координатные оси. Размерность силы – ньютон [H].

Если система сил не вызывает изменения кинематического состояния тела (его движения), говорят, что тело находится в состоянии

статического равновесия (или покоя), а приложенная система сил является уравновешенной.

Сила, механическое воздействие которой эквивалентно данной системе сил, называется равнодействующей . Сила, дополняющая данную систему до равновесия, называется уравновешивающей.

1.2. Аксиомы статики

1. Свободное тело находится в равновесии под действием двух сил только в том случае, если эти силы равны по модулю, действуют по одной прямой и направлены в противоположные стороны. Очевидное следствие: одна сила не обеспечивает равновесия тела.

2. Равновесие тела не нарушится, если к нему прибавить или отнять уравновешенную систему сил.

Следствие: сила является скользящим вектором, т.е. может быть перенесена в любую точку по линии её действия.

3. Равнодействующая двух сходящихся сил есть диагональ параллелограмма, построенного на этих силах как на сторонах (рис.1.2).

4. Тела взаимодействуют между собой силами, равными и противоположно направленными.

1.3. Понятие о моменте силы

В тех случаях, когда сила создает на тело поворачивающий эффект, говорят о моменте силы. Мерой такого воздействия является момент силы. Момент силы F относительно цента O (рис.1.3.) представляет собой векторное произведение

Μ 0 (F) = r x FG .

Модуль этого вектора

Μ 0 (F) = F r sin α = F h,

где h - плечо силы F относительно центра О , равное длине перпендикуляра, опущенного из центра на линию действия силы, r – радиус-вектор точки приложения силы (рис.1.3). Размерность момента [Н м]. Вектор М 0 (F) действует перпендикулярно плоскости, проходящей через линию действия силы и центр 0. Направление его определяется правилом "бу-

Прикладная механика состоит из чётырёх разделов.

• В первом из них рассматриваются общие черты теории механизмов.
• Второй раздел посвящён основам сопротивления материалов - динамика и прочность инженерных конструкций.
• Третий раздел посвящён вопросам проектирования наиболее распространённых механизмов (гл. образом кулачковых, фрикционных, зубчатых).
• Четвёртый раздел посвящён деталям

См. также

Примечания

Ссылки

• http://www.prikladmeh.ru - Электронный учебный курс для студентов очной и заочной форм обучения

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Прикладная аэродинамика
• Прикладная оптика

Смотреть что такое "Прикладная механика" в других словарях:

прикладная механика - — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN applied mechanics … Справочник технического переводчика

прикладная механика - taikomoji mechanika statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. applied mechanics vok. angewandte Mechanik, f rus. прикладная механика, f pranc. mécanique appliquée, f … Fizikos terminų žodynas

Кафедра "Прикладная механика" МГТУ им. Н. Э. Баумана - (РК 5) факультета «Робототехника и комплексная автоматизация», МГТУ им. Баумана. Кафедра осуществляет подготовку инженеров по специальности 071100 Динамика и прочность машин и кандидатов технических наук по специальности 01.02.06 Динамика и… … Википедия

МЕХАНИКА - (греч. mechanike, от mechane машина). Часть прикладной математики, наука о силе и сопротивлении в машинах; искусство применять силу к делу и строить машины. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. МЕХАНИКА… … Словарь иностранных слов русского языка

МЕХАНИКА - МЕХАНИКА, механики, мн. нет, жен. (греч. mechanike). 1. Отдел физики учение о движении и силах. Теоретическая и прикладная механика. 2. Скрытое, сложное устройство, подоплека, сущность чего нибудь (разг.). Хитрая механика. «Он, как говорят его… … Толковый словарь Ушакова

- (греч. μηχανική искусство построения машин) область физики, изучающая движение материальных тел и взаимодействие между ними. Движением в механике называют изменение во времени взаимного положения тел или их частей в пространстве.… … Википедия

Прикладная физика - Эксперимент с использованием аргонного лазера … Википедия

Механика (терминология) - Эта статья содержит список основных определений классической механики. Содержание 1 Кинематика 2 Вращательное дви … Википедия

Механика и процессы управления (кафедра СПбГПУ)

Механика и процессы управления, СПбГПУ - Кафедра «Механика и процессы управления» (ранее кафедра «Динамика и прочность машин») кафедра Физико механического факультета Санкт Петербургского государственного политехнического университета (СПбГПУ). Кафедра создана 1 июня 1934 г., первым… … Википедия

Книги

• Прикладная механика , Г. Б. Иосилевич, П. А. Лебедев, В. С. Стреляев. Для технических вузов по курсам "Сопротивление материалов", "Теория механизмов и машин", "Детали машин" . Содержит перечень понятий, расположение и объем изложения которых имеют цель… Купить за 2474 руб
• Прикладная механика , Г. Б. Иосилевич, П. А. Лебедев, В. С. Стреляев. Для технических вузов по курсам "Сопротивление материалов", "Теория механизмов и машин", "Детали машин" . Содержит перечень понятий, расположение и объем изложения которых имеют целью…