Вопросы к экзамену по дисциплине «Прочность и разрушение»
В каждом билете будет по два вопроса (один из выделенной группы вопросов, второй из невыделенной). По желанию экзамен по выделенной части вопросов можно сдать досрочно 28 декабря. Студенты, не сдавшие домашние и контрольные задания, получают в качестве третьего вопроса решение задачи из задачника Ю.Г. Прониной «Сборник задач по основам теории упругости» (например, задачи 11 или 12 из третьей главы).
На экзамене можно пользоваться только собственноручно написанными планами-шпаргалками. Учебниками, распечатками и оргтехникой пользоваться нельзя! Основные понятия и формулы надо знать наизусть (без шпаргалок).
Формулировка некоторых вопросов предполагает самостоятельное комбинирование изученного материала (т.е. в конспекте вопрос рассматривался не непрерывно, а в разных частях курса).
-
Различные варианты классификации материалов. Классификация свойств материалов.
-
Строение атома. Квантовые числа. Распределение электронов по уровням.
-
Типы химических связей.
-
Агрегатное состояние вещества. Изменение свойств при изменении агрегатного состояния вещества.
-
Фазовые состояния. Ближний и дальний порядок. Фазовые превращения. Однофазные и многофазные материалы.
-
Кристаллизация. Термодинамический стимул кристаллизации. Кристаллические решетки (ОЦК, ГЦК, ГПУ).
-
Дефекты кристаллического строения: основные виды. Точечные дефекты. Поликристаллы: типы границ зерен.
-
Дефекты кристаллического строения: основные виды. Дислокации: определение, типы дислокаций (краевая, винтовая, криволинейная). Вектор и контур Бюргерса.
-
Пространственные и материальные координаты. Особенности их применения.
-
Основные характеристики деформации. Компоненты деформации, их геометрический смысл.
-
Преобразование компонент деформации при смене системы координат. Тензор деформаций. Главные деформации.
-
Уравнения сплошности. Их математический и физический смысл. Интегрирование уравнений Коши.
-
Силы в природе. Вектор напряжения. Компоненты напряжения. Напряжение на наклонной площадке.
-
Преобразование компонент напряжения при смене системы координат. Тензор напряжений. Главные напряжения.
-
Уравнения равновесия (элементарного тетраэдра коротко, элементарного параллелепипеда подробно).
-
Предмет реологии. Механические модели реологических сред.
-
Различные формулировки закона Гука. Физическая природа упругости.
-
Потенциальная энергия деформации достаточно жесткого линейно-упругого тела (начиная с закона сохранения энергии).
-
Диаграмма деформирования упругопластического тела. Деформационное упрочнение. Механизмы пластической деформации (скольжение и двойникование).
-
Базовые понятия и соотношения деформационной теории пластичности.
-
Закон вязкого течения Ньютона. Уравнения механических состояний вязкоупругого тела. Ползучесть. Упругое последействие. Релаксация напряжений.
-
Основная система уравнений теории упругости. Виды нелинейности. Постановки задач теории упругости (прямая и обратная). Типы краевых задач. Существование (кратко) и единственность решения.
-
Полуобратный метод Сен-Венана. Принцип Сен-Венана. Принципы суперпозии и пропорциональности смещений внешней нагрузке.
-
Постановки задач в напряжениях и перемещениях. Уравнения движения Ламе.
-
Термоупругие напряжения.
-
Виды разрушения материалов. Влияние внешних факторов на тип разрушения. Механизмы разрушения твердых тел.