Изучение инженерных дисциплин с использованием цифровых инноваций. Материаловедение. Механика жидкости и газа. Сопротивление материалов
- ISBN
- 978-5-9729-3050-0
- Кол-во страниц
- 284
- Формат
- 148х210
- Переплет
- Твердый; Полноцвет
- Год
- 2026 Библиографическая запись
А47 Изучение инженерных дисциплин с использованием цифровых инноваций. Материаловедение. Механика жидкости и газа. Сопротивление материалов : учебное пособие / Г. В. Алексеев, А. А. Моштаков, А. С. Гарницкая. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2026. – 284 с. : ил., табл.
Изложены предварительные теоретические сведения важнейших разделов указанных курсов и приведены методические рекомендации по выполнению некоторых физических опытов или лабораторных работ в виртуальной реализации с помощью одного из пакетов прикладных программ для ЭВМ. Для студентов технических и естественно-научных специальностей при изучении курсов «Материаловедение», «Механика жидкости и газа», «Сопротивление материалов» и специальных курсов, направленных на изучение особенностей проектирования и работы машин и аппаратов различного назначения. Может быть полезно для студентов, аспирантов и преподавателей других направлений, занимающихся разработкой аналогичных практикумов.
ВВЕДЕНИЕ 6
РАЗДЕЛ I. ТВЕРДЫЕ ТЕЛА
1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ 7
1.1. Классификация металлов и сплавов 7
1.2. Кристаллическое строение металлов и дефекты строения кристаллических тел 8
1.3. Свойства металлов и сплавов 11
1.4. Деформация и разрушение металлов 14
1.5. Наклеп и рекристаллизация 17
1.6. Методы исследований и испытаний материалов 20
1.6.1. Исследование структуры 20
1.6.2. Испытания механических свойств 21
1.6.3. Статические испытания 21
1.6.4. Динамические испытания 23
1.6.5. Испытания долговечности 25
1.6.6. Трещиностойкость (cracking resistance) металлов и коэффициент интенсивности напряжений 28
1.7. Теория сплавов 31
1.7.1. Характеристика основных фаз в сплавах 31
1.7.2. Структура сплавов 33
1.7.3. Процесс кристаллизации 35
1.7.4. Диаграммы состояния (фазового равновесия) сплавов 39
1.8. Железо и его сплавы 51
1.8.1. Диаграммы состояния системы железо – углерод 51
1.8.2. Углеродистые стали 59
1.8.3. Легированные стали 65
1.8.4. Чугуны 69
1.9. Основы термической обработки 77
1.9.1. Классификация видов термической обработки стали 78
1.9.2. Превращения в стали при нагреве. Образование аустенита 80
1.9.3. Диффузионные превращения аустенита при охлаждении стали 82
1.9.4. Мартенситное превращение аустенита 84
1.9.5. Промежуточное (бейнитное) превращение аустенита 86
1.9.6. Технология термической обработки стали 87
1.10. Поверхностное упрочнение стальных изделий 98
1.10.1. Упрочнение поверхности методом пластического деформирования 98
1.10.2. Поверхностная закалка 99
1.10.3. Химико-термическая обработка стали 100
2. СТРУКТУРНОЕ ПОСТРОЕНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ И МЕТОДИКА ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ 103
3. ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ 109
3.1. Лабораторная работа № 1 «Определение механических характеристик при осевом растяжении стержня из малоуглеродистой стали» 109
3.2. Лабораторная работа № 2 «Определение твердости материалов методом Бринелля» 118
3.3. Лабораторная работа № 3 «Определение твердости материалов методом Роквелла» 124
3.4. Лабораторная работа № 4 «Определение ударной вязкости материалов при испытаниях на динамический изгиб» 131
3.5. Лабораторная работа № 5 «Термическая обработка углеродистой стали марки 45» 137
3.6. Лабораторная работа № 6 «Построение диаграммы состояний сплавов свинец – сурьма» 147
РАЗДЕЛ II. ЖИДКИЕ И ГАЗООБРАЗНЫЕ СРЕДЫ
1. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ 160
1.1. Типы жидких сред 160
1.2. Движение жидких сред 162
1.3. Течение жидкой среды в трубе 166
1.4. Измерение расхода 170
1.5. Потери на трение и падение давления в трубах 174
2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ПРАКТИКУМА 178
2.1. Общие сведения о структуре лабораторного практикума 178
2.2. Лабораторный практикум по механике жидкости 183
2.2.1. Лабораторная работа № 1 «Определение гидростатического давления» 183
2.2.2. Лабораторная работа № 2 «Определение плотностей несмешивающихся жидкостей в сообщающихся сосудах» 190
2.2.3. Лабораторная работа № 3 «Гидравлический пресс» 194
2.2.4. Лабораторная работа № 4 «Сила давления жидкости на плоскую поверхность» 198
2.2.5. Лабораторная работа № 5 «Относительное равновесие жидкости во вращающемся сосуде» 204
2.2.6. Лабораторная работа № 6 «Построение напорной и пьезометрической линий для трубопровода сопротивления» 210
2.2.7. Лабораторная работа № 7 «Определение режима движения жидкости» 217
2.2.8. Лабораторная работа № 8 «Определение зависимости между гидравлическим уклоном и средней скоростью при турбулентном движении воды» 223
2.2.9. Лабораторная работа № 9 «Исследование процесса истечения через малое круглое отверстие и внешний цилиндрический насадок» 231
2.2.10. Лабораторная работа № 10 «Определение коэффициентов расхо-да дроссельного прибора (диафрагмы) и водомера Вентури» 242
2.3. Исследовательский практикум по механике газа 248
2.3.1. Лабораторная работа № 1 «Течение газа по каналу переменного сечения» 248
2.3.2. Лабораторная работа № 2 «Определение аэродинамических характеристик профиля крыла» 257
2.3.3. Исследовательская работа № 3 «Испытание центробежного вентилятора» 270
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 278
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 281