Теоретическая механика является комплексной дисциплиной, которая, в соответствии с ФГОС высшего профессионального образования РФ, интегрирует основные разделы следующих общеобразовательных дисциплин: » Теоретическая механика», «Сопротивление материалов», «Теория механизмов и машин», «Детали машин и основы конструирования», «Метрология Стандартизация и сертификация» и многие другие.
Это не случайно, поскольку они содержат основы инженерных знаний и позволяют сформировать у студентов общие (основные), предметно-специфические и частично специфические компетенции, необходимые для определения их компетентности в инновационной инженерной деятельности.
Теоретическая механика как дисциплина отражает основные понятия науки об изучении движения, равновесия и взаимодействия материальных объектов в связи с анализом и синтезом. Как прикладная дисциплина, она изучает наиболее общие законы работы машин, механизмов и механических систем, а также их расчет, проектирование и конструирование. Другими словами, он наиболее соответствует концепции инновационного инженерного образования. Основываясь на знаниях естественнонаучных дисциплин, теоретическая механика сама является носителем фундаментальных знаний, которые затем трансформируются в специальную область. Поэтому не случайно, что в федеральных образовательных стандартах он рассматривается как основополагающая часть общего цикла специализации.
Что входит в теоретическую механику
Содержание теоретической механики следующее:
1) Факты, понятия, величины, фундаментальные законы, научные и технические теории.
2) Структура, свойства, законы движения, равновесия и взаимодействия механических систем.
3) Прочность материалов, жесткость и устойчивость конструктивных элементов.
4) Конструктивные особенности компонентов и их изменения под воздействием различных видов нагрузок в условиях эксплуатации.
5) Обеспечение безопасной эксплуатации конструктивных элементов в изменяющихся условиях.
6) Анализ существующих машин и механизмов с целью их усовершенствования
7) Синтез новых механизмов, машин и механических систем для решения научных и технических задач
8) вычислительные методы и этапы моделирования, конструирования и проектирования (в том числе компьютерного) деталей и сборочных единиц с целью получения механизмов и конструкций, отвечающих требованиям прочности, надежности и долговечности
9) Конкретные правила и приемы мыслительной и практической деятельности.
10) практическое применение знаний и навыков, направленных на решение проблем в инновационной инженерной деятельности.
Курс теоретической механики и его задачи
В курсах по направлению «Механика» обеспечение студентов знаниями, компетенциями и навыками, соответствующими данному перечню, достигается, прежде всего, посредством фундаментальных понятий, законов и теорем физики. Эти концепции присутствуют, по крайней мере, фрагментарно, во всех вышеупомянутых дисциплинах и получили цель развития и применения в этих дисциплинах.
Таким образом, изучение дисциплины «Теоретическая механика» (ТМ) в основном базируется на понятиях и основных идеях статики, кинематики и динамики материальных точек и тел, изучаемых в курсах физики. Курс сопротивления материалов (СОМ) преподается на основе уже изученных в физике «сил упругости» (напряжения, относительные и абсолютные деформации, закон Гука) и «равновесия тел» (условия равновесия, силовые факторы и т.д.). Знания теоретической механики и физики составляют основу для изучения теории механизмов и машин (ТММ) (статика, динамика и кинематика конкретных механизмов).
Основные понятия, разработанные в ТММ и ТММ, трансформируются и интегрируются в области деталей машин (MP). Все это является ключом к изучению циклов в специальных областях. Таким образом, структурирование и интеграция механики позволяет студентам не только систематизировать знания, полученные в процессе обучения, но и участвовать в полупрофессиональной инженерно-инновационной деятельности, результатом которой являются инновационные продукты в виде курсовых проектов по проектированию механизмов и приводов.
В первой части представленного конспекта лекций по механике «Введение в теоретическую механику» рассматриваются основы механики: введение в механику сплошной среды (понятие сил, их свойства, основные законы статики, системы сил, их взаимодействие и условия равновесия, а также основы расчета прочности, устойчивости и жесткости элементов конструкций).
