Прикладная механика и теоретическая механика в чем разница
Техническая механика
Что такое Техническая механика?
Учебная дисциплина «Техническая механика», изучаемая студентами Каменского агротехнического техникума в пределах рабочих программ для технических специальностей, включает следующие разделы:
Теоретическая механика
Раздел «Теоретическая механика» состоит из подразделов:
«Статика» является частью Теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится в равновесии. При этом равновесием считается такое состояние тела, когда оно находится в покое или движется прямолинейно и равномерно.
Методы и приемы, применяемые для решения задач Статики, позволяют определить внешние силовые факторы, благодаря которым тело находится в состоянии равновесия, т. е. по известным значениям внешних сил или моментов, приложенных к телу, осуществить расчет неизвестных силовых факторов (сил, моментов), воздействующих на данное тело.
Выполнение таких расчетов необходимо для осуществления оценки работоспособности конструкций различных сооружений или механизмов при помощи методов и приемов, применяемых в науке «Сопротивление материалов».
«Кинематика» является частью Теоретической механики, и изучает законы движения материальных тел без учета силовых факторов, вызывающих это движение, т. е. с геометрической точки зрения.
Задачи Кинематики сводятся к определению положения тела в пространстве относительно какой-либо системы отсчета в определенный момент времени или через временной промежуток.
Методы и приемы, применяемые при решении задач Кинематики, позволяют производить кинематические расчеты сложных механизмов машин, в которых отдельные детали и узлы совершают относительные перемещения при работе.
«Динамика», в отличие от Кинематики, изучает законы движения материальных тел с учетом силовых факторов, вызывающих это движение.
Методы и приемы, применяемые в Динамике, позволяют производить расчеты движения и перемещения деталей, узлов и механизмов машин, вызываемых приложенными нагрузками и реакциями.
Сопротивление материалов
Детали и механизмы машин
Раздел «Детали и механизмы машин» является прикладным разделом Технической механики. Он изучает возможность практического применения методов и приемов Теоретической механики и Сопротивления материалов при конструировании и проектировании машин, механизмов, сооружений и других инженерных конструкций.
Структура раздела «Детали машин» складывается из составных частей, включающих основные понятия о надежности и работоспособности машин и механизмов, классификацию видов соединений деталей, их свойства и особенности с точки зрения сопротивления материалов, типы и виды механизмов (муфты, опоры, передачи, редукторы и т. п.), а также изучение методов расчета соединений и механизмов по основным критериям работоспособности.
В высших технических учебных заведениях разделы «Сопромат» и «Детали машин» выделены в отдельные предметы, изучаемые студентами по углубленным программам. Обучающимся техническим специальностям среднего профессионального образования (СПО) эти предметы обычно преподаются по упрощенным программам и объединяются в разделы общего курса Технической механики.
Билеты для проверки усвоения знаний при промежуточной аттестации по разделу «Детали машин» можно скачать здесь (документ в формате Word, 600 кБ)
Методические рекомендации и контрольные задания для студентов заочных отделений технических и машиностроительных специальностей:
Примечание: Документы размещены в формате Word, и могут быть сохранены на компьютере или распечатаны на принтере.
Экзаменационные вопросы по Технической механике для студентов:
Прикладная механика и теоретическая механика в чем разница
Такая разная механика
Все знают, что такое информатика, математика и астрономия, однако мало кому известно, что такое современная механика. Услышав слово «механик», многие представляют себе человека в замасленной спецовке, закручивающего гайки разводным ключом. На самом деле ученые, занимающиеся механикой, мало отличаются от своих коллег математиков, а великие математики прошлого часто были и выдающимися механиками. Отметим, что все последние президенты Российской академии наук (РАН) — М.В. Келдыш, Г.И. Марчук, Ю.С. Осипов — механики.
Сотрудники Кафедры теоретической и прикладной механики могут вести расчет любых инженерных конструкций, главное, чтобы нашлись люди, которые могли бы использовать наши возможности. Кафедра теоретической и прикладной механики представляет собой исследовательское учреждение, успешно работающее в области современных проблем механики. Основные направления научных исследований :
1. Использование методов аналитической механики в теории управления движением, в динамике космического полета, в теории электромеханических систем и при решении динамических задач теории упругости
2. Построение физически и геометрически нелинейных моделей теории тонких оболочек. Решение задач динамики и устойчивости тонких оболочек методами асимптотического интегрирования
Научная деятельность Кафедры теоретической и прикладной механики настолько разнообразна, что описать все виды исследований весьма непросто. Остановимся на таких работах, которые имеют прямое прикладное применение.
1. Локализованные формы потери устойчивости и колебаний
2. Теория сопряженных и подкрепленных оболочек
3. Биомеханика глаза
4. Деформации и колебания пластин
5. Нелинейная теория оболочек
6. Неклассические модели в теории оболочек
Колебания оболочек вращения
В 2001 году по инициативе Института истории искусств начались исследования проблемы оптимизации формы русского колокола. Для решения этой проблемы П.Е. Товстик, С.А. Зегжда и С.П. Черняев предложили эффективный вычислительный алгоритм, позволяющий определить влияние геометрической формы колокола на тембр его звучания. Результаты теоретических расчетов были подтверждены серией экспериментов. Звучание колокола записывалось при различных по силе и направлению ударах и анализировалось с целью выделения 5-6 низших частот колебаний.
Теория сопряженных и подкрепленных оболочек
Простейшая модель корпуса подводной лодки или ракеты представляет собой конструкцию, состоящую из двух сопряженных оболочек. Широкое использование подкрепленных оболочек в судостроении, авиастроении и ракетной технике связано, в частности, с тем обстоятельством, что при правильном выборе параметров подкрепленная оболочка может выдержать без потери устойчивости внешнее давление в несколько раз большее, чем гладкая оболочка такого же веса.
С начала 1990-х годов в лаборатории под руководством профессора С.М. Бауэр проводятся исследования, посвященные математическому моделированию физико-механических процессов в офтальмологии. Простейшая механическая модель оболочки глаза представляет собой сферическую оболочку, перетянутую нитью. Модель позволяет найти величины, важные при планировании операции: повышение внутриглазного давления, изменение оптической длины глаза и напряжения в окрестности циркляжной ленты.
Механика конечномерных систем
1. Механика неголономных систем
2. Теория электромеханических систем
3. Динамика космических летательных аппаратов
4. Многозвенные механизмы. Управление роботами
5. Динамика роторов
Динамика космических аппаратов
С 2003 года А.А. Тихонов является профессором кафедры теоретической и прикладной механики математико-механического факультета СПбГУ. Одной из актуальных проблем, которыми занимается коллектив кафедры под руководством Алексея Александровича, – это проблема обеспечения угловой ориентации космического аппарата. На Кафедре теоретической и прикладной механики разработаны принципиально новые электродинамические методы управления вращательным движением космических аппаратов и устройства для их реализации, защищенные патентами России.
Многозвенные механизмы. Управление роботами
В настоящее время все более широкое применение в современной технике находят многозвенные управляемые трансформируемые конструкции, такие как самораскрывающиеся многозвенные фермы, антенны, роботы-манипуляторы и стенды-имитаторы движений. Для управления движением каждого звена используются линейные приводные механизмы, представляющие собой либо телескопические стержни с пневмо или гидроприводом, либо проволоку из сплава с эффектом памяти формы (ЭПФ). В последнее время на кафедре развивается интересное и актуальное направление исследований, связанное с разработкой генетических алгоритмов управления роботами, а также алгоритмов, основанных на нечеткой логике и использовании нейронных сетей. В этой работе активное участие принимают студенты.
Основной причиной нежелательной вибрации машин с вращающимися элементами является наличие дисбаланса, который возникает, когда главная ось инерции ротора не совпадает с осью вращения. В случае твердого ротора обычная процедура балансировки состоит в добавлении или удалении корректирующих масс в двух плоскостях так, чтобы главная ось инерции была перенаправлена. Однако единовременная балансировка, достаточная для ротора с фиксированным дисбалансом, не может устранить неуравновешенность ротора с переменным дисбалансом, зависящим от угловой скорости. Единственной возможностью устранения дисбаланса в этом случае является использование автобалансирующих устройств (АБУ) различного типа. В настоящее время все более широкое применение в промышленной, транспортной, бытовой и прецизионной технике находят шаровые АБУ, предназначенные для полной балансировки высокооборотных роторов с переменным дисбалансом. Несмотря на то, что первый патент на шаровое АБУ появился более 120 лет назад, а первая теоретическая работа опубликована более 80 лет назад, интерес к этой тематике не ослабевает и сегодня.
Соударение упругих тел
1. Движение твердых тел в жидкости
2. Движение гибкого крыла в потоке жидкости
Компьютерные методы в механике
Современный механик – это специалист широкого профиля. Кафедра теоретической и прикладной механики СПбГУ ведет настолько разнообразные исследования фундаментальные и прикладные, что об этом можно говорить очень долго. Петр Евгеньевич Товстик уверяет, лучше всего не говорить о механике, а применять на практике те исследования, которые ведутся, или начать другие, совместно с тем, кому это может быть интересно. Кафедра теоретической и прикладной механике всегда открыта для нового.