Виртуальные лабораторные работы на пк введение

Лабораторные работы являются неотъемлемой частью курса «Сопротивление материалов». Проф. С.П. Тимошенко, впервые внедривший лабораторные работы в учебную программу курса в 1908 году в Киевском политехническом институте, писал: «…Совокупность аналитических методов, служащих для определения внутренних усилий, и тех приемов, которыми пользуются при экспериментальном исследовании прочности строительных материалов, составляет предмет науки сопротивления материалов». Современная программа предусматривает проведение цикла лабораторных работ, в ходе которых решаются две принципиально разные проблемы. С одной стороны, проводится экспериментальная проверка справедливости допущений и гипотез, применяемых в теоретических выкладках при выводе окончательных формул. С другой стороны, расчет конструкций или их отдельных элементов не может быть произведен без знания важнейших механических характеристик материала: предельно допустимых напряжений и упругих постоянных материала (модулей упругости Е и G, и коэффициента Пуассона), которые определяются опытным путем. Таким образом, основными задачами лабораторного практикума являются: исследование механических свойств и определение механических характеристик материалов, опытная проверка теоретических выводов и законов, а также изучение студентами современных экспериментальных методов исследования напряженного и деформированного состояний материала и обработки экспериментальных данных.

В настоящих методических указаниях приведено описание обучающего программного комплекса виртуальных лабораторных работ по шести разделам курса сопротивления материалов и краткая теория. Каждый раздел записан в отдельном файле в каталоге COLUMBUS -2005.

Создание такого комплекса обусловлено несколькими причинами: во-первых, существующие в большинстве вузов испытательные машины сильно изношены и часто не поддаются регулировке; во-вторых, в некоторых филиалах заочных вузов отсутствует испытательная база; в-третьих, совместное проведение реальных испытаний одного образца для всей группы и индивидуальных виртуальных испытаний для каждого студента открывает новые методические возможности при изучении дисциплины «Сопротивление материалов».

В данной версии программного комплекса используется база данных, содержащая свойства материалов, полученные в результате реальных испытаний образцов. Предусмотрена возможность расширения этой информации.

Перечень лабораторных работ и указатель файлов лабораторного комплекса

Раздел I. Растяжение и сжатие

Растяжение металлического образца с построением диаграммы - 1.exe.

Сжатие металлического образца с построением диаграммы - 2.exe.

Испытание деревянных образцов на сжатие - 2.exe.

Определение модуля упругости и коэффициента Пуассона – 9.exe.

Раздел II. Кручение валов

Испытание валов на кручение с определением модуля упругости при сдвиге - 3.exe.

Раздел III. Изгиб балок

Испытание стальной балки на чистый изгиб - 8.exe.

Испытание стальной балки на поперечный изгиб - 4.exe.

Раздел IV. Сложное сопротивление

Внецентренное растяжение стального стержня - 5.exe.

Внецентренное сжатие стального стержня - 10.exe.

Испытание балки на косой изгиб - 11.exe.

Раздел V. Устойчивость

Исследование продольно-поперечного изгиба стержня большой гибкости - 6.exe.

Исследование явления потери устойчивости при сжатии стержня большой гибкости –6.exe.

Раздел VI. Ударная вязкость

13. Определение ударной вязкости металлического образца - 7.exe.