Конструкционная прочность и механика разрушения

Цели и задачи дисциплины

Курс конструкционной прочности является одним из базовых в системе знаний выпускников при проведении исследовательских работ в области фундаментальных наук и наукоемкого производства в части обеспечения прочности и надежности машин, конструкций, аппаратов, включая совокупность средств, способов и методов, направленных на исследование, создание и эксплуатацию машин с высокой долговечностью и эффективностью функционирования. Знание конструкционной прочности необходимо в таких областях профессиональной деятельности, как проектирование и расчетно-экспериментальная оценка работоспособности новой техники, в том числе, предназначенной для работы в экстремальных условиях; экспериментальные исследования новых образцов техники и новых материалов; создание и развитие аналитических и численных методов расчета, а также разработка математических моделей расчета машин, аппаратов и конструкций; исследование надежности, ресурса и безопасности образцов новой техники. Целью и задачами данной дисциплины является изучение экспериментально наблюдаемых эффектов и закономерностей однократного статического деформирования конструкционных материалов, ползучести, длительной и усталостной прочности при нормальной и повышенной температуре; анализ и освоение традиционных и перспективных математических моделей, служащих для определения предельных состояний конструкции в указанных условиях; приобретение навыков оценки ресурса элементов конструкций на основе соответствующих моделей и критериев.

Краткое содержание дисциплины

Сопротивление материалов деформированию при нормальных и повышенных температурах. Критерии прочности силового и деформационного типа при однократном статическом нагружении. Влияние различных факторов, включая концентрацию напряжений, а также наличие трещиноподобных дефектов на статическую прочность; определение коэффициентов запаса по напряжениям и деформациям. Нормативные коэффициенты запасы. Конструктивные и технологические мероприятия, направленные на повышение прочности конструкций при однократном статическом нагружении. Особенности работы и виды предельных состояний конструкций при циклическом и длительном нагружении. Основные эффекты, проявляющиеся при длительном и циклическом деформировании и разрушении, включая развитие усталостных трещин. Методы математического описания этих процессов. Статистические законы распределения значений механических характеристик. Нормы прочности, принципы их построения. Нормы расчетов на прочность в машиностроении и энергетике (сосуды давления, корпусные детали, трубопроводы и др.). Конструктивные и технологические мероприятия, направленные на повышение прочности, жесткости и трещиностойкости конструкций.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать:

ПК-3 Способен для решения профессиональных задач осваивать и применять современные теории, физико-математические и вычислительные методы, а также новые системы компьютерного проектирования и компьютерного инжиниринга (CAD/CAE-системы)
ПК-5 Способен консультировать инженеров-расчетчиков, конструкторов, технологов и других работников промышленных и научно-производственных фирм по современным достижениям прикладной механики, по вопросам внедрения наукоемких компьютерных технологий (CAD/CAE-систем)
УК-4 Способен применять современные коммуникативные технологии, в том числе на иностранном(ых) языке(ах), для академического и профессионального взаимодействия