Методы классического сопротивления материалов в системе современного инженерного образования

Секция

«МОДЕЛИ И МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПРОЧНОСТИ, ДИНАМИКИ И НАДЕЖНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ КА»

УДК 539.3

М. Н. Банщикова, А. В. Майорова Научный руководитель - Л. В. Трушникова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

МЕТОДЫ КЛАССИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В СИСТЕМЕ СОВРЕМЕННОГО ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Рассматривается роль и значение учебной дисциплины Сопротивление материалов в системе современного инженерного образования.

Какие определения включает в себя понятие «классический»?

Словарь иностранных слов дает два толкования:

- относящийся к древнегреческому или древнеримскому миру, который долгое время считался источником всего образцового в искусстве;

- признанный образцовым, т. е. имеющим некоторую безусловную ценность в системе современный аксиологии и определенное универсальное значение для многих людей.

Именно в этом смысле говорят о классической литературе и музыке, классических сооружениях и стилях в архитектуре, классическом образовании и т. д., вплоть до классического стиля в тенденциях современной моды.

Однако качества безусловной ценности и универсального значения не делают классические образцы и явления неуязвимыми и вечными. Жесткие, зачастую непримиримые противоречия классики и новизны, как известно, - неустранимый источник развития культуры. Однако потери, как результат этого противостояния, нередко оказываются невосполнимыми.

В системе высшего образования также есть своя классика. Это некоторые универсальные обучающие методики воспитания (формирования) профессионального интеллекта для различных направлений профессиональной деятельности.

В высшем инженерно-техническом образовании такая педагогическая классика в течении последних двух столетий сложилась в связную последовательность учебных курсов, среди которых сопротивление материалов занимает в определенном смысле узловую роль.

Существует два образных определения (1):

- сопротивление материалов представляет собой азбуку и грамматику расчетов на прочность;

- сопротивление материалов - это введение в высокое общество прикладных наук прочностного цикла.

Эти лаконичные и точные определения характеризуют самую суть предмета, как учебной дисцип-

лины. Без основательного изучения сопротивления материалов невозможно стать инженером, как без знания азбуки и грамматики родного языка нельзя стать грамотным и войти в сообщество культурных людей.

Как наука, сопротивление материалов составляет часть механики, причем малую по объему. Однако его влияние на профессиональную подготовку будущего инженера весьма значительно. Влияние это выходит за рамки узко специальных дисциплин прочностного цикла и носит более универсальный характер. Видимо, с этим методическим моментом связано то, что классическую часть сопротивления материалов читают не только студентам всех инженерных вузов, но и ряду специальностей классических университетов

С одной стороны, этот предмет играет роль связующего звена между теоретическими и специальными дисциплинами. Но главное его назначение в другом. Обучая студентов решению конкретных задач по оценке прочности, жесткости и устойчивости элементов несущих конструкций сооружений, машин, приборов и оборудования, это учебная дисциплина формирует творческое инженерное мышление будущего специалиста благодаря отработанной методике постановки проблемы, выбора расчетной модели, анализа ее поведения под нагрузкой и четкой формулировке практических требований к условиям ее надежной эксплуатации.

В докладе на сравнительном примере 2-х случаев работы стержня (при кручении и прямом поперечном изгибе) рассматривается именно такой стандартный для сопротивления материалов алгоритм решения задачи, имеющий как конкретный прикладной, так и универсальный методический характер.

Современное высшее образование в последние десятилетия резко и сильно меняется.

Буквально взрывной (в масштабе исторического времени) характер новых информационных технологий меняет не только структуру и содержание сложившихся образовательных программ и курсов. Становятся другими и главные действующие лица

Секция «Модели и методы анализа прочности, динамики и надежности конструкций КА»

учебного процесса, - студент и преподаватель. Компьютер открывает новые возможности и расширяет границы познания.

С другой стороны, широкое распространение компьютерных технологий создает виртуальную среду, в которой искажаются сложившиеся веками классические методы формирования человеческого интеллекта. Исчезает необходимость того классического «ремесленнического» этапа, который требовал значительных личных усилий в овладении приемами и навыками профессионального мастерства.

Видимая легкость получения результата зачастую формирует поверхностное отношение к обучению. Не нужно больше кропотливо разбираться в проблеме, в поставленной задаче. Могучий и услужливый Интернет с его огромными возможностями и мощным потоком практически неуправляемой информации превращает неопытного пользователя в бездумного потребителя. Результат, полученный таким образом, оказывается по существу фиктивным для того, кто им пользуется, не становится органичной частью сознания и в дальнейшем не используется активно.

Процесс обучения превращается в подобие некого «интеллектуального эскалатора», который легко

доставляет в нужный пункт, не требуя значительных личных усилий, но в конечном счете приводит к детренированности самых элементарных интеллектуальных способностей и навыков.

Сегодня высказывания известного писателя на страницах авторитетного издания (2) о том, что «уровень студенческого образования понизился чудовищно» уже никого не шокирует и не вызывает возмущенных опровержений. Это серьезный сигнал для всех, кто участвует в жизни высшей школы. Задача сбережения наработанных десятилетиями традиций и методов, ставших педагогической классикой, - важна и актуальна.

Библиографические ссылки

1. Феодосьев В. И. Десять лекций - бесед по сопротивлению материалов. М. : Наука, 1969.

2. Успенский М. Надо запретить читать... тогда люди, может, и потянутся к книгам // Аргументы и факты. 2010. № 12.

© Банщикова М. Н., Майорова А. В., Трушникова Л. В., 2010

УДК 621.787:539.319

А. С. Букатый, А. В. Чирков Научный руководитель - В. Ф. Павлов Самарский государственный аэрокосмический университет имени С. П. Королева, Самара

ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И МИКРОТВЕРДОСТЬ УПРОЧНЕННЫХ МИКРОШАРИКАМИ ОБРАЗЦОВ ИЗ СПЛАВА ЭИ698ВД

Исследовано влияние режимов упрочнения микрошариками на остаточные напряжения и микротвердость плоских образцов из сплава ЭИ698ВД. Установлено, что микротвердость коррелирует с величиной сжимающих остаточных напряжений на упрочненной поверхности образцов.

Изучалось влияние режимов упрочнения микрошариками гладких плоских образцов из сплава ЭИ698ВД на остаточные напряжения и микротвердость. Образцы толщиной 3 мм и шириной 8 мм для определения остаточных напряжений и измерения миикротвердости подвергались упрочнению стеклянными и стальными шариками при различном

давлении воздуха Р. Режимы упрочняющей обработки приведены в таблице.

Осевые остаточные напряжения стг, необходимые для прогнозирования предела выносливости упрочненных деталей [1], определялись по методике работы [2] и приведены на рисунке.

Режимы упрочнения, результаты измерения остаточных напряжений и микротвердости

№ режима упрочнения Тип шариков Р, МПа МПа тт пов «ц , МПа «стр , мм гтподсл «ц , МПа аОН , мм

1 стеклянные 0,20 -620 6 020 0,118 5 459 0,100

2 0,30 -640 6 038 0,127 5 506 0,120

3 0,40 -610 5 918 0,169 5 375 0,140

4 стальные 0,15 -440 5 813 0,178 5 615 0,150

5 0,30 -280 5 802 0,189 5 414 0,180

6 0,45 -260 5 768 0,225 5 542 0,215

7 0,60 -220 5 674 0,234 5 578 0,230

8 исходное состояние - - 5 743 0,118 5 550 -