Техническая механика — наука о механическом движении и взаимодействии материальных тел.



Механика — это наука о механическом движении и взаимодействии материальных тел.

Техническая механика является одним из разделов Механики, в котором изучаются законы движения тел и общие свойства этих движений.

На основе этих закономерностей разработаны методы и приемы технической механики, позволяющие конструировать сооружения, механизмы и машины, а также производить практические расчеты различных технических и строительных конструкций на прочность, устойчивость, жесткость, т. е. — на работоспособность в заданном интервале нагрузок.

Учебная дисциплина «Техническая механика», изучаемая студентами Каменского агротехнического техникума в пределах рабочих программ для технических специальностей, включает следующие разделы:

• Теоретическая механика
• Сопротивление материалов
• Детали и механизмы машин

Изучение каждого последующего раздела Технической механики для техникумов предполагает знание обучающимся предыдущих разделов, а также базовые знания по общеобразовательным дисциплинам — математике, геометрии, физике.

***

Теоретическая механика

Раздел «Теоретическая механика» состоит из подразделов:

• Статика
• Кинематика
• Динамика

«Статика» является частью Теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится в равновесии. При этом равновесием считается такое состояние тела, когда оно находится в покое или движется прямолинейно и равномерно.

Методы и приемы, применяемые для решения задач Статики, позволяют определить внешние силовые факторы, благодаря которым тело находится в состоянии равновесия, т. е. по известным значениям внешних сил или моментов, приложенных к телу, осуществить расчет неизвестных силовых факторов (сил, моментов), воздействующих на данное тело.

Выполнение таких расчетов необходимо для осуществления оценки работоспособности конструкций различных сооружений или механизмов при помощи методов и приемов, применяемых в науке «Сопротивление материалов».

«Кинематика» является частью Теоретической механики, и изучает законы движения материальных тел без учета силовых факторов, вызывающих это движение, т. е. с геометрической точки зрения.

Задачи Кинематики сводятся к определению положения тела в пространстве относительно какой-либо системы отсчета в определенный момент времени или через временной промежуток.

Методы и приемы, применяемые при решении задач Кинематики, позволяют производить кинематические расчеты сложных механизмов машин, в которых отдельные детали и узлы совершают относительные перемещения при работе.

«Динамика», в отличие от Кинематики, изучает законы движения материальных тел с учетом силовых факторов, вызывающих это движение.

Методы и приемы, применяемые в Динамике, позволяют производить расчеты движения и перемещения деталей, узлов и механизмов машин, вызываемых приложенными нагрузками и реакциями.

***



Сопротивление материалов

«Сопротивление материалов» — наука о прочности и деформируемости материалов и элементов строительных и технических конструкций.

Применение методов и приемов Сопротивления материалов позволяет осуществлять расчет технических и строительных конструкций на прочность, жесткость и устойчивость в заданном рабочем режиме.

Изучение этого раздела Технической механики невозможно без знания основ раздела «Статика» курса Теоретической механики.

***

Детали и механизмы машин

Раздел «Детали и механизмы машин» является прикладным разделом Технической механики. Он изучает возможность практического применения методов и приемов Теоретической механики и Сопротивления материалов при конструировании и проектировании машин, механизмов, сооружений и других инженерных конструкций.

Структура раздела «Детали машин» складывается из составных частей, включающих основные понятия о надежности и работоспособности машин и механизмов, классификацию видов соединений деталей, их свойства и особенности с точки зрения сопротивления материалов, типы и виды механизмов (муфты, опоры, передачи, редукторы и т. п.), а также изучение методов расчета соединений и механизмов по основным критериям работоспособности.

В высших технических учебных заведениях разделы «Сопромат» и «Детали машин» выделены в отдельные предметы, изучаемые студентами по углубленным программам. Обучающимся техническим специальностям среднего профессионального образования (СПО) эти предметы обычно преподаются по упрощенным программам и объединяются в разделы общего курса Технической механики.

Билеты для проверки усвоения знаний при промежуточной аттестации по разделу «Детали машин» можно скачать здесь (документ в формате Word, 600 кБ)

***

Методические рекомендации и контрольные задания для студентов заочных отделений технических и машиностроительных специальностей:

• Методические материалы
• Контрольная работа № 1
• Контрольная работа № 2
• Приложения (схемы редукторов)

Примечание: Документы размещены в формате Word, и могут быть сохранены на компьютере или распечатаны на принтере.

Экзаменационные вопросы по Технической механике для студентов:

• Группа Мз второй курс заочного отделения
• Группа М второй курс очного отделения
• Группа ТО второй курс очного отделения

Примеры решения задач Технической механики

Тестовые задания для самопроверки знаний

***

Статика — основные положения

Сопротивление материалов — Сопромат



Главная страница

• Страничка абитуриента

Дистанционное образование

• Группа ТО-81
• Группа М-81
• Группа ТО-71

Специальности

• Ветеринария
• Механизация сельского хозяйства
• Коммерция
• Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК. 01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики




• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Техническая механика

Техническая механика (сокр. — техмех) — часть общей механики, изучающая механическое движение и различные виды взаимодействия материальных тел.

Курс технической механики состоит из разделов:

• Теоретическая механика
• Сопротивление материалов
• Теория механизмов и машин
• Детали машин и основы конструирования
• Строительная механика

Сохранить и поделиться с друзьями

Помощь с решением задач

Для изучения данного курса и успешной сдачи экзаменов на нашем сайте представлены:

• Решение задач и контрольных работ
• Практические работы
• Файлы для учёбы:
• Рамки A4 в форматах Word и PDF
• Разноцветные миллиметровки
• Чертежные шрифты ГОСТ
• Лекции и краткая теория
• Примеры решения задач
• Учебная литература
• Экзамен по курсу «Техническая механика»
• Глоссарий технических терминов

Типовая задача технической механики

Задача
Определить реакции стержней треугольной системы, удерживающей грузы F₁=1,2кН и F₂=0,8кН.

Решение
Для определения реакций, рассмотрим равновесие шарнира (точка В), соединяющего стержни AB и BC и нити, натягиваемые грузами 1 и 2.

Составим схему сил, действующих на точку B, показав действующие на неё активные силы и искомые реакции связей.

Запишем два уравнения равновесия для системы сил, действующих на шарнир B в заданной системе координат xBy.
Сумма проекций всех сил на ось x

и на ось y

Решая уравнения (1) и (2), определяем реакции стержней R_AB и R_BC:
Из уравнения (2)

Отрицательное значение указывает на то, что реакцию надо направить в противоположную сторону.
Подставляем найденное значение R_AB в уравнение (1) и получаем

Проверяем правильность полученных результатов, решая задачу графически.
Полученная система сил находится в равновесии, следовательно, силовой многоугольник, построенный для этой системы сил, должен быть замкнутым.
Строим силовой многоугольник

Силовой многоугольник замкнут, т. е. графическое решение подтверждает правильность аналитических расчётов.

Ответ: Реакции стержней R_AB=1,24кН, R_BC=0,26кН

Другие примеры решения задач

Содержание разделов технической механики

Лекции по технической механике не вошедшие в данный список можно найти, пройдя по ссылке на соответствующий раздел или воспользовавшись поиском по сайту.

Теоретическая механика

Кинематика

• Векторный, координатный и естественный способы задания закона движения точки
• Определение скоростей и ускорений при векторном, координатном и естественном способах задания движения точки
• Простейшие движения абсолютно твердого тела
• Поступательное движение
• Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси
• Скорости и ускорения точек твердого тела
• Сложное движение точки
• Относительное, переносное и абсолютное движение точки
• Скорости и ускорения в сложном движении
• Ускорение Кориолиса
• Плоское движение твердого тела
• Скорости и ускорения точек тела в плоском движении
• Сферическое движение
• Скорости и ускорения точек в сферическом движении
• Общий случай движения свободного твердого тела
• Сложное движение твердого тела

Статика

• Аксиомы статики
• Связи, реакции связей
• Момент силы относительно точки и оси
• Пара сил. Сложение сходящихся сил
• Теорема о параллельном переносе силы
• Приведение системы сил к заданному центру
• Условия и уравнения равновесия произвольной системы сил
• Теорема Вариньона
• Составные конструкции
• Центр системы параллельных сил
• Центр тяжести тела. Определение координат центра тяжести некоторых фигур, тел

Динамика

• Законы механики Галилея-Ньютона
• Задачи динамики
• Дифференциальные уравнения движения
• Динамика относительного движения материальной точки
• Механическая система. Масса и геометрия масс системы
• Количество движения материальной точки и механической системы
• Момент количества движения материальной точки относительно центра и оси
• Кинетическая энергия материальной точки и механической системы
• Работа силы. Работа сил, приложенных к твердому телу
• Общие теоремы динамики
• Принцип Даламбера для материальной точки и механической системы
• Определение динамических реакций подшипников при вращении твердого тела вокруг неподвижной оси
• Возможные перемещения. Идеальные связи
• Принцип возможных перемещений
• Обобщенные координаты, обобщенные силы
• Общее уравнение динамики
• Уравнение Лагранжа ΙΙ рода

Другие видео

Сопротивление материалов

• Определение реакций опор
• Метод сечений
• Основные виды деформаций
• Напряжения
• Виды напряженного состояния
• Закон Гука при растяжении-сжатии и сдвиге
• Продольные силы. Построение эпюр усилий, напряжений и деформаций при растяжении-сжатии
• Диаграмма растяжения материалов
• Допускаемые напряжения и коэффициенты запаса прочности
• Кручение. Построение эпюр крутящих моментов
• Определение напряжений и углов закручивания в стержне круглого поперечного сечения
• Условие прочности и жесткости
• Изгиб. Поперечные силы и изгибающие моменты
• Построение эпюр
• Нормальные напряжения при чистом изгибе
• Расчеты на прочность и жесткость при изгибе
• Элементы теории напряженного состояния
• Обобщенный закон Гука
• Гипотезы прочности

Структура курса технической механики

Теория механизмов и машин

• Кинематические пары и их классификация
• Замена высших пар
• Структурный анализ механизмов
• Кинематические цепи и их классификация
• Структурная формула плоского механизма
• Классификация плоских механизмов с кинематическими парами V класса
• Кинематический анализ рычажных механизмов с кинематическими парами V класса
• Определение положений звеньев
• Определение угловых скоростей и ускорений звеньев и точек звеньев
• Кинематическое исследование структурных групп II класса 1 вида
• Динамический анализ механизмов. Классификация сил, действующих в механизме
• Силовой (кинетостатический) расчет групп Ассура

Детали машин

• Вводные понятия
• Классификация типовых деталей машин
• Требования, предъявляемые к современным машинам
• Этапы проектирования деталей машин и стадии разработки конструкторской документации
• Виды нагрузок, действующих на детали машин
• Типовые циклы изменения напряжений в сечениях деталей машин. Критерии работоспособности
• Расчет прямозубой и косозубой передачи на контактную выносливость
• Расчет зубьев на изгибную выносливость
• Валы и оси. Виды расчета валов на прочность
• Подшипники скольжения и качения. Область применения. Подбор подшипников качения по динамической грузоподъемности. Муфты
• Соединения деталей машин и аппаратов
• Резьбовые соединения. Элементы и профиль резьбы
• Соотношение сил в винтовой паре и ее КПД
• Момент трения в резьбе, на торце гайки. Момент закручивания

Видео с теорией и примерами решения задач технической механики.

Цели освоения предмета «Техническая механика»

Целью освоения дисциплины «Техническая механика» является обобщение знаний механических дисциплин, необходимых для расчета и конструирования простейших деталей механизмов, приборов, и формирование фундамента для изучения дисциплин профессионального цикла, а также последующего обучения в магистратуре, аспирантуре.

Задания, выдаваемые для самостоятельной работы, способствуют развитию умения пользоваться типовыми методами расчета и проектирования машин.

В сумме со всеми предшествующими дисциплинами «Техническая механика» является завершающим курсом в подготовке бакалавров технологических специальностей.

В результате освоения дисциплины «Техническая механика» студент должен:

1. грамотно применять общие методы исследования и проектирования комплексной механизации и технологических комплексов;
2. по специальной литературе и учебникам выработать навыки, необходимые для постановки технических задач, разработки технических заданий и общения со специалистами смежных специальностей;
3. ознакомиться с историей развития механики и основных ее открытий;
4. овладеть основами естественнонаучного мировоззрения и основными законами природы и механики.

Место техмеха в структуре ООП ВПО

Дисциплины, предшествующие изучению данной дисциплины: «Высшая математика», «Физика», «Инженерная графика», «Информатика».

Предметы, для которых освоение данной дисциплины необходимо как предшествующее: «Надежность технических систем и техногенный риск» и другие специальные дисциплины.

Раздел для преподавателей

Сохранить или поделиться с друзьями

Вы находитесь тут:

На нашем сайте Вы можете получить решение задач и онлайн помощь

Подробнее

Стоимость мы сообщим в течение 5 минут
на указанный вами адрес электронной почты.
Если стоимость устроит вы сможете оформить заказ.

НАБОР СТУДЕНТА ДЛЯ УЧЁБЫ

На нашем сайте можно бесплатно скачать:

— Рамки A4 для учебных работ
— Миллиметровки разного цвета
— Шрифты чертежные ГОСТ
— Листы в клетку и в линейку

Сохранить или поделиться с друзьями

Заказать решение

Поиск формул и решений задач

Что такое инженерная механика и ее применение?

Вы когда-нибудь хотели узнать больше о инженерной механике? Вам было интересно узнать, как инженеры используют свои навыки и знания для создания конструкций, которые мы используем в повседневной жизни? Эта статья исследует увлекательный мир инженерной механики и раскрывает секреты этой мощной области.

Что такое инженерная механика?

Инженерная механика — это приложение физики, которое занимается проектированием и анализом механических систем. Это отрасль техники, которая объединяет принципы физики и математики для решения задач механики. Цель инженерной механики — понять и предсказать поведение этих систем при различных условиях нагрузки.

Он используется в различных областях, включая аэрокосмическую технику, биомедицинскую технику, химическую инженерию, гражданское строительство, электротехнику и машиностроение. Он играет важную роль в проектировании и анализе многих механических систем, таких как самолеты, автомобили, мосты, здания, машины, трубопроводы, корабли, спутники и космические корабли.

Существуют три основных раздела инженерной механики:

• Статика
• Динамика
• Сопротивление материалов (SOM)

Статика изучает силы и их воздействие на тела в состоянии покоя. Динамика — это наука о том, как силы воздействуют на движущиеся тела. Сопротивление материалов — это изучение того, как материалы реагируют на приложенные силы.

Инженеры используют принципы всех трех отраслей для проектирования безопасных и эффективных конструкций и машин. Например, статику можно использовать для определения нагрузок, которые конструкция должна выдерживать без разрушения. Динамику можно использовать для анализа того, как эти нагрузки будут вызывать перемещение или деформацию конструкции с течением времени. А прочность материалов можно использовать для выбора достаточно прочных материалов, чтобы выдерживать нагрузки без повреждений.

Основные понятия и принципы инженерной механики

Основные понятия и принципы инженерной механики необходимы для анализа и проектирования любой механической системы. Эти концепции и принципы включают следующее:

Сила: Сила представляет собой векторную величину, представляющую взаимодействие между двумя объектами. Силы могут быть либо притягивающими, либо отталкивающими, и они могут быть как консервативными, так и неконсервативными.

Энергия: Энергия — это способность выполнять работу. Она существует в различных формах, таких как кинетическая энергия (энергия движения), потенциальная энергия (энергия, хранящаяся в системе) и тепловая энергия (энергия, связанная с теплом).

Импульс: Импульс — это произведение массы и скорости. Это векторная величина, представляющая тенденцию объекта продолжать движение по прямой линии.

Напряжение: Напряжение измеряет внутренние силы, действующие на тело. Это скалярная величина, имеющая единицы силы на единицу площади.

Деформация: Деформация измеряет, насколько сильно тело меняет форму при нагрузке. Это скалярная величина, которая имеет единицы длины на единицу длины.

Деформация: Определяется как изменение формы или размера материала в ответ на приложенную силу.

Напряжение является причиной, напряжение является следствием, а деформация является результатом. Когда материал подвергается внешней силе, он испытывает напряжение. Это напряжение вызывает деформацию материала (изменение формы или размера). Величина возникающей деформации известна как деформация.

Так как же инженеры используют эти понятия? Допустим, вы проектируете мост. Чтобы ваш мост мог выдержать вес легковых и грузовых автомобилей, пересекающих его, вам необходимо рассчитать нагрузки на материалы (настил моста, опоры и т. д.). Как только вы узнаете напряжения, вы можете определить, какое напряжение может выдержать каждый материал, прежде чем он выйдет из строя (слишком сильно деформируется). Эта информация позволяет спроектировать безопасный и надежный мост.

Сопротивление материалов и его применение

Сопротивление материалов — это наука, изучающая поведение твердых тел под действием различных сил. Применения этой науки многочисленны и разнообразны: от проектирования мостов и зданий до анализа конструкций самолетов и биомедицинских имплантатов.

Это важный компонент инженерной механики. Инженеры используют эту информацию для определения нагрузок, которые конструкция может безопасно выдержать, а также напряжений и деформаций, возникающих в материалах под действием этих нагрузок. Эта информация необходима инженерам для проектирования безопасных и эффективных конструкций и систем.

Существует три основных метода анализа прочности материалов:

• Аналитический
• Экспериментальный
• Цифровой

Аналитические методы включают математическое моделирование поведения материала, тогда как экспериментальные методы включают физическое тестирование образцов материала. Численные методы используют компьютеры для моделирования поведения материалов при различных условиях нагрузки.

Независимо от того, какой метод или комбинация методов используется, понимание прочности материалов необходимо для раскрытия секретов инженерной механики.

Анализ методом конечных элементов

Анализ методом конечных элементов (МКЭ) — это численный метод решения задач инженерной механики. Основная идея FEA состоит в том, чтобы аппроксимировать сложное поведение объекта или системы реального мира, разбивая его на более простые элементы, которые можно анализировать с помощью математических методов.

FEA используется для прогнозирования поведения конструкций и механических компонентов в различных условиях нагрузки, например, при землетрясении или ударе. Его также можно использовать для оптимизации конструкции компонента или конструкции, чтобы убедиться, что они соответствуют конкретным целевым показателям производительности.

Несмотря на то, что метод FEA существует уже несколько десятилетий, в последнее время его использование резко возросло благодаря достижениям в области компьютерного оборудования и программного обеспечения. Сегодня FEA является важным инструментом для инженеров в различных отраслях, от аэрокосмической до автомобильной.

Проектирование системы управления

Один из важнейших навыков инженера, который вы можете развить, — это способность проектировать эффективные системы управления. Системы управления управляют и автоматизируют сложные процессы, а их проектирование требует глубокого понимания математики и физики.

Компьютерное проектирование (САПР)

Компьютерное проектирование, или САПР, — это технология, которая произвела революцию в машиностроении и обрабатывающей промышленности. Позволив инженерам и дизайнерам создавать виртуальные модели продуктов, САПР позволяет быстро создавать прототипы и тестировать новые конструкции. Программное обеспечение САПР также широко используется для создания инструкций по сборке и чертежей производимых изделий.

CAD стал важным инструментом для инженеров и производителей. Это позволяет быстро и легко создавать модели и прототипы, экономя время и деньги в процессе разработки. САПР также полезен для создания чертежей и инструкций для выпускаемой продукции.

Заключение

Skill-Lync — это онлайн-платформа, предлагающая курсы в различных областях, включая машиностроение, электротехнику, гражданское строительство и биомедицинскую инженерию. Платформа предоставляет различные ресурсы, включая видеолекции, учебные пособия и статьи. Мы предлагаем курсы по проектированию САПР, Ansys Workbench, программе PG в CAE, CATIA V5 и т. д. Кроме того, платформа предоставляет сообщество инженеров, которые могут предоставить рекомендации и поддержку, когда вы узнаете больше об этой области. Зарегистрируйтесь, чтобы прокачать свои знания!

Карьера в области науки, технологий, инженерии, математики и медицины