А. Перечень типовых экзаменационных вопросов (четвертый семестр)

1. Понятие о напряженных состояниях. Главные оси, главные напряжения и главные площадки. Одноосное, двухосное и трехосное напряженные состояния.

2. Вывод закона Гука для главных осей.

3. Круговая диаграмма Мора. Интерпретация различных напряженных состояний круговой диаграммой Мора.

4. Одноосное напряженное состояние. Вывод формулы для нормальных напряжений на площадке произвольного положения.

5. Одноосное напряженное состояние. Вывод формулы для касательных напряжений на площадке произвольного положения.

6. Основные соотношения для напряжений при одноосном напряженном состоянии. Закон парности касательных напряжений.

7. Вывод связи между модулями упругости на растяжение и сдвиг.

8. Использование принципа наложения для определения напряжений на площадках произвольного положения для двухосного напряженного состояния.

9. Номинальные напряжения. Расчетные (действующие) напряжения. Характер их распределения в сечении по круглому отверстию растянутой полосы. Теоретический коэффициент концентрации напряжений. Примеры концентраторов напряжений.

10. Влияние формы отверстия и соотношения размеров на величину теоретического коэффициента концентрации напряжений.

11. Понятие о переменных напряжениях. Опыты Веллера. Кривая Веллера. Предел выносливости (усталости) для симметричного цикла. Предел усталости по базовому числу. Связь между величинами предела выносливости для нормальных и касательных напряжений с временным сопротивлением.

12. Основные характеристики циклов переменных напряжений. Диаграмма усталостной прочности и ее схематизация. Рабочая точка.

13. Влияние концентраторов напряжений на усталостную прочность. Эффективный коэффициент концентрации напряжения. Эмпирическая формула для эффективного коэффициента концентрации напряжений. Коэффициент чувствительности материала к надрезу.

14. Влияние размеров детали на усталостную прочность. Масштабный коэффициент.

15. Влияние качества обработки поверхности на усталостную прочность. Коэффициент качества поверхности и его связь с временным сопротивлением.

16. Исправленная рабочая точка. Запас прочности при переменных напряжениях. Формула Гаффа-Полларда для одновременного учета действия нормальных и касательных переменных напряжений. Вероятностная оценка запаса на усталостную прочность.

17. Определение запаса на усталостную прочность при случайном режиме нагружения. Блок нагружений. Накопленное повреждение. Линейная модель накопления повреждений.

18. Понятие о надежности элементов конструкций и инженерных систем. Определение надежности.

19.  Технические состояния (исправное, неисправное, работоспособное, неработоспособное, предельное). События (повреждение, отказ). Свойства (безотказность, долговечность). Взаимосвязь состояний, событий и свойств.

20. Три проблемы прочности: внешние нагрузки, внутренние усилия (деформации), допускаемые напряжения (деформации). Соотношение между нагрузками, расчетными напряжениями, допустимыми напряжениями и опасными напряжениями, коэффициент запаса для вязких и хрупких разрушений (на примере растянутого стержня).

21. Представление о детерминированном и вероятностном подходе к оценке соотношения между прочностью и нагрузкой. Понятие о риске, надежности и коэффициенте запаса при вероятностном и детерминированном подходе. Методы увеличения коэффициента запаса.

22. Основные типы отказов: мгновенные, накапливающиеся, комбинированные. Оценка вероятности отказа во всех трех случаях.

23. Понятие о фазовой плоскости и фазовых траекториях для двух параметров. Действительная и нормативная области работоспособности. Области неучтенных параметров и неиспользованных возможностей.

24. Наработка до отказа детали и группы деталей (средняя). Вероятностная оценка наработки. Связь величины наработки с риском и надежностью.

25. Износовая модель отказа. Ее вероятностный характер.

26. Прочностная модель отказа. Ее вероятностный характер.

27. Потенциальная энергия деформации стержня при растяжении (вывод формулы). Связь ее с работой внешних сил. Вывод формулы удельной потенциальной энергии деформации. Вид ее для различных видов напряженного состояния.

28. Вывод формулы для удельного изменения объема при трехосном напряженном состоянии.

29. Разделение потенциальной энергии деформации на энергию изменения объема и формы. Гидростатическая составляющая и девиатор напряжений. Связь между ними и главными напряжениями.

30. Коэффициент запаса, равноопасные состояния, эквивалентные напряжения.

31. Гипотезы прочности (I-IV). Эквивалентные напряжения для различных гипотез прочности. Эквивалентные напряжения для III и IV гипотез прочности для плоского напряженного состояния через расчетные напряжения на площадках произвольного положения.

32. Определение напряжений в тонкостенных оболочках вращения по безмоментной теории. Уравнение Лапласа.

33. Особенности напряженно-деформированного состояния тонкостенных оболочек в местах сопряжения.

34. Ударные нагрузки. Коэффициент динамичности. Вывод формулы для определения коэффициента динамичности из условия равенства потенциальной энергии и энергии деформации.

35. Скорость распространения ударных волн. Вывод формулы скорости на основании второго закона Ньютона.

36. Статически неопределимые системы. Внешние и внутренние связи. Степень статической неопределимости.

37. Исходная, основная и эквивалентная системы. Использование граничных условий для составления уравнений связи деформаций.

V. РЕЙТИНГОВАЯ ОЦЕНКА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Усвоение учебной дисциплины максимально оценивается в 100 рейтинговых баллов, которые распределяются по видам занятий в зависимости от их значимости и трудоемкости. По результатам текущей работы по дисциплине в течение семестра студент может набрать не более 70 баллов. На итоговый контроль отводится 30 баллов. Посещаемость занятий учитывается поправочным коэффициентом, равным отношению количества часов посещенных занятий к плановым.