1.3. Требования к оформлению и содержанию работы

В качестве результата необходимо предъявить:

- диск, содержащий файлы разработанной программы;

- пояснительную записку.

Структура пояснительной записки:

1. Титульный лист.

На титульном листе необходимо:

- сверху указать полное название университета,

- посередине указать название курсовой работы «Расчет параметров движения (равновесия) механической системы» и номер ее варианта,

- ниже и правее – указать, кем работа выполнена (номер учебной группы студента, его фамилия и инициалы) и кем должна быть проверена (должность, фамилия и инициалы преподавателя),

- внизу указывается место (Санкт-Петербург) и год выполнения работы.

2. Содержание.

Содержание включает разделы и подразделы курсовой работы с указанием номеров страниц.

3. Задание на курсовую работу.

На странице должна быть изображена кинематическая схема механической системы в масштабе с указанием всех заданных размеров и активных сил. Ниже кратко формулируется условие поставленной задачи с указанием всех заданных величин, а так же и искомых и исследуемых величин и зависимостей.

4. Разработка математических моделей.

Этот раздел следует разделить на несколько подразделов.

В пером из них рекомендуется составить уравнения кинематических связей. При этом для тел механической системы вводятся координаты, определяющие их положение (обычно это линейные и (или) угловые координаты). Вид соотношений между ними зависит от кинематической схемы механической системы, а составляются эти соотношения с учетом следующих физических допущений: нити являются нерастяжимыми и не скользят относительно блоков, блоки не скользят относительно друг друга и поверхностей, по которым осуществляется качение (см. [3], [6]).

Во втором подразделе для расчета параметров движения тел механической системы и реакций во внешних и внутренних связях должна быть получена математическая модель в виде системы дифференциальных и алгебраических уравнений. При этом механической системе задается движение в какую-то сторону (на усмотрение студента); система мысленно разделяется на отдельные тела, для каждого из которых рисуется силовая схема с указанием выбранных координат. Полученные силовые схемы позволяют для каждого из тел написать дифференциальные уравнения движения (по некоторым координатам – уравнения равновесия). Эти уравнения, а так же уравнения кинематических связей, выражения для силы упругости, силы трения скольжения и момента трения качения, должны составить замкнутую систему из дифференциальных и алгебраических уравнений относительно неизвестных параметров движения и реакций внешних и внутренних связей. Решение полученной замкнутой системы уравнений возможно, но в настоящей работе не требуется.

Замечание: наличие в системе силы трения скольжения и (или) момента трения качения приводит, при смене направления скорости движения механической системы, к смене знака у этих слагаемых. Таким образом, дифференциальные уравнения, описывающие движения механической системы с положительной и отрицательной скоростью, будут отличаться своей правой частью (см. учет трения скольжения в [1], [3], [7]).

В третьем подразделе должна быть получена математическую модель для расчета параметров равновесия тел механической системы. Для расчета параметров равновесия следует в дифференциальных уравнениях движения положить ускорения (линейные и угловые) равными нулю, а силу упругости пружины ; где - коэффициент жесткости пружины при растяжении, а - удлинение пружины в положении статического равновесия механической системы. Полученная система алгебраических уравнений позволяет найти удлинение пружины в положении статического равновесия механической системы.

Замечание: наличие в системе силы трения скольжения и (или) момента трения качения приводит, при смене положительного направления осей для тел механической системы, к смене знака у всех слагаемых, кроме вышеуказанных. Таким образом, алгебраические уравнения, описывающие равновесие механической системы в разные стороны, будут отличаться; отмеченная особенность позволит вычислить два значения (наибольшее и наименьшее) величины удлинения пружины. Вывод: рассматриваемая механическая система будет находиться в равновесии при любом удлинении пружины, лежащем в диапазоне .

В четвертом подразделе должна быть получена математическая модель для расчета параметров движения одного из тел механической системы в форме дифференциального уравнения второго порядка; для получения уравнения следует воспользоваться теоремой об изменении кинетической энергии.

Замечание: как уже говорилось, должны быть получены два неоднородных дифференциальных уравнения, отличающихся правыми частями.

В пятом подразделе необходимо получить комплект формул для расчета контрольного параметра, а так же указанных преподавателем параметров механической системы, для которых необходимо проведение численного исследования.

5. Разработка структурированного алгоритма.

В этом разделе должен быть разработан структурированный алгоритм расчета параметров движения одного из тел механической системы, контрольного параметра, а так же параметров механической системы, для которых необходимо проведение исследования; решение дифференциального уравнения следует выполнить указанным преподавателем методом численного интегрирования Эйлера.

6. Разработка программы расчета.

В этом разделе необходимо закодировать алгоритм средствами языка программирования высокого уровня, указанного преподавателем. Привести листинг программы.

7. Выполнение расчетов и анализ полученных результатов.

В этом разделе необходимо привести результаты выполненных расчетов и их сравнение с величинами параметров движения, найденных по аналитическим зависимостям из [1], [5].

8. Список использованных источников.