Przeskocz do głównej zawartości



Katedra Mechaniki i Inżynierii Obliczeniowej
Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska
44-100 Gliwice, ul. Konarskiego 18A
tel. +48 32 2371204   fax. +48 32 2371282

Strona główna
Przedmioty
Pliki do pobrania
Kontakt
  

Skip Navigation Links
Struktura Katedry
Oferta współpracy
LaboratoriaExpand Laboratoria
Nasi absolwenci
Wydarzenia
PracownicyExpand Pracownicy

Dydaktyka
Skip Navigation Links
Prace dyplomowe
Projekty inżynierskie
Specjalności
Przedmioty
Pliki do pobrania
Podręczniki i skrypty
Praktyki studenckie
Koła naukoweExpand Koła naukowe

Działalność
naukowa
Skip Navigation Links
Profil naukowy
Przykłady badańExpand Przykłady badań
Projekty badawcze
Rozprawy doktorskie
Konferencje naukowe

<maj 2022>
PnWtŚrCzPtSoN
2526272829301
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
303112345

Wytrzymałość materiałów - MiBM

Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr: III i IV
Punkty ECTS: 4 (sem. III) i 5 (sem. IV)

Prowadzący: Prof. dr hab. inż. Piotr Fedeliński


Program przedmiotu

Semestr III:
- wykład: 30 godzin w semestrze
- ćwiczenia: 30 godzin w semestrze

Semestr IV:
- wykład: 15 godzin w semestrze
- ćwiczenia: 15 godzin w semestrze
- laboratorium: 30 godzin w semestrze


Warunki zaliczenia

Semestr III: wykład 1- kolokwia pisemne, ćwiczenia 1 - kolokwia pisemne

Ocena z wykładu 1
kolokwium pisemne w połowie semestru,
kolokwium pisemne na ostatnim wykładzie,
kolokwium - 7 pytań sprawdzających znajomość i rozumienie teorii

maksymalna liczba punktów – 7 pytań*3=21
maksymalna liczba punktów z dwóch kolokwiów - 42

14-19 – 3.0 (dostateczny)
20-25 – 3.5(dostateczny plus)
26-31 – 4.0 (dobry)
32-37 – 4.5 (dobry plus)
38-42 – 5.0 (bardzo dobry)


Kolokwium poprawkowe

7 pytań sprawdzających znajomość i rozumienie teorii z całego semestru
maksymalna liczba punktów - 7 pytań*3=21

liczba punktów - 1/2 punktów uzyskanych w trakcie semestru + punkty z kolokwium poprawkowego

Studenci, którzy uzyskają zaliczenie z wykładu mogą raz poprawiać ocenę na wyższą (bez negatywnych konsekwencji).

Warunkiem otrzymania zaliczenia jest uzyskanie oceny pozytywnej z wykładu 1 i ćwiczeń 1.

Ocena końcowa = 1/2 ocen (wykład 1+ćwiczenia 1)

Semestr IV: ćwiczenia 2 – kolokwium pisemne, laboratorium – sprawozdania, kolokwia pisemne warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie wykładu 1, ćwiczeń 1 i 2 i laboratorium;
egzamin pisemny z wykładu 2 oraz z ćwiczeń 1 i 2;

Ocena z egzaminu
zwolnienie z egzaminu z zadań- ocena z ćwiczeń 1 i ćwiczeń 2 co najmniej dobra;
ocena z zadań = 1/2 (ćwiczenia1+ćwiczenia2);
utrata zwolnienia w przypadku niezadania egzaminu;
należy zdać jednocześnie część teoretyczną i zadaniową egzaminu;

Ocena z egzaminu = 1/3 ocena teorii+2/3 ocena zadań

Ocena końcowa = 1/4 (ćwiczenia 2+laboratorium+2*egzamin)


Tematyka wykładów

  • Wprowadzenie do wytrzymałości materiałów: przedmiot i zadania wytrzymałości materiałów, podstawowe założenia i zasady, elementy i ustroje konstrukcyjne, wektor naprężenia całkowitego, naprężenia normalne i styczne, siły wewnętrzne w pręcie, zależności różniczkowe między obciążeniem i siłami wewnętrznymi.
  • Rozciąganie i ściskanie pręta: naprężenia i odkształcenia w pręcie rozciąganym, wydłużenie pręta, moduł Younga, współczynnik Poissona, prawo Hooke’a, obliczenia wytrzymałościowe prętów, własności wytrzymałościowe i fizyczne niektórych materiałów.
  • Momenty bezwładności i zboczenia figur płaskich: biegunowy moment bezwładności, moment bezwładności względem prostej, momenty bezwładności i zboczenia w prostokątnym układzie współrzędnych, wpływ przesunięcia osi na momenty bezwładności i zboczenia – twierdzenia Steinera, wpływ obrotu osi na momenty bezwładności i zboczenia, główne centralne osie i momenty bezwładności, momenty bezwładności i zboczenia figur prostych i złożonych.
  • Skręcanie prętów o przekrojach kołowych: odkształcenia i naprężenia w pręcie skręcanym, kąt skręcenia, moduł Kirchhoffa, obliczenia wytrzymałościowe.
  • Zginanie pręta prostego: odkształcenia i naprężenia w pręcie zginanym, obliczenia wytrzymałościowe, równanie różniczkowe osi ugiętej i jej całkowanie, warunki brzegowe, uproszczenia w całkowaniu równania różniczkowego osi ugiętej - metoda Clebscha.
  • Wyboczenie pręta: rodzaje równowagi, Eulerowska siła krytyczna, naprężenia krytyczne, smukłość pręta, smukłość graniczna, równanie Tetmajera-Jasińskiego i Johnsona-Ostenfelda, uproszczone obliczenia na wyboczenie.
  • Ścinanie pręta prostego: uproszczone obliczenia na ścinanie, naprężenia styczne przy zginaniu nierównomiernym – wzór Żurawskiego.
  • Układy liniowo-sprężyste: układ liniowo-sprężysty Clapeyrona, energia sprężysta pręta rozciąganego, energia właściwa, energia sprężysta dla prostych przypadków obciążenia.
  • Twierdzenia o układach liniowo-sprężystych i ich zastosowania: twierdzenie o wzajemności prac Bettiego i wzajemności przemieszczeń Maxwella, twierdzenie Castigliana, twierdzenie Menabrea-Castigliana i metoda Maxwella -Mohra.
  • Teoria stanu naprężenia: składowe stanu naprężenia, równania równowagi stanu naprężenia, twierdzenie o równości odpowiadających sobie naprężeń stycznych, naprężenia w punkcie w zależności od orientacji przekroju.
  • Teoria stanu odkształcenia: składowe stanu odkształcenia.
  • Związki między stanem naprężenia i stanem odkształcenia: uogólnione prawo Hooke’a, naprężenia i odkształcenia główne.
  • Hipotezy wytężeniowe: wytężenie, naprężenie redukowane, hipoteza największego naprężenia normalnego, hipoteza największego odkształcenia właściwego, hipoteza największego naprężenia stycznego, hipoteza energii odkształcenia postaciowego.
  • Wytrzymałość złożona: naprężenia przy mimośrodowym rozciąganiu (ściskaniu), równanie osi obojętnej, rdzeń przekroju, rozciąganie(ściskanie) lub zginanie oraz skręcanie pręta, naprężenia i moment redukowany.
  • Metoda elementów skończonych dla tarcz: podział tarczy na elementy skończone, interpolacja przemieszczeń w elemencie trójkątnym trójwęzłowym, określenie odkształceń i naprężeń w elemencie, wyznaczenie macierzy sztywności elementu metodą energetyczną, tworzenie globalnej macierzy sztywności tarczy, przykłady zastosowania metody elementów skończonych.
  • Płyty cienkie: podstawowe założenia, stan odkształcenia, naprężenia oraz równania różniczkowe ugięcia płyty prostokątnej i kołowej.
  • Powłoki cienkościenne: podstawowe założenia, związki między składowymi stanu naprężenia w powłoce, stan naprężenia w zbiorniku kulistym, walcowym i stożkowym.

Tematyka ćwiczeń

  • Rozciąganie prętów prostych – część I: obliczanie sił wewnętrznych, naprężeń i wydłużeń części i całego pręta, analiza prętów statycznie niewyznaczalnych – warunki równowagi, związki fizyczne i związki geometryczne, obliczenia wytrzymałościowe prętów – sprawdzenie warunku wytrzymałości i sztywności, dobór materiału, określenie obciążenia dopuszczalnego i wymiarów pręta.
  • Rozciąganie prętów prostych – część II: analiza prętów statycznie niewyznaczalnych z uwzględnieniem wpływu temperatury i luzów montażowych, analiza układów prętowych statycznie wyznaczalnych i niewyznaczalnych.
  • Parametry geometryczne przekrojów prętów prostych: obliczanie momentów statycznych przekroju, współrzędnych środka ciężkości, momentów bezwładności i zboczenia przekroju, określenie kierunków głównych osi bezwładności i głównych momentów bezwładności.
  • Skręcanie prętów o przekroju kołowym: obliczanie momentów skręcających, naprężeń stycznych i kątów skręcenia w obracającym się wale, obliczanie momentów utwierdzenia, momentów skręcających, kątów obrotu przekrojów w pręcie statycznie niewyznaczalnym.
  • Zginanie belek – część I: obliczanie momentów gnących i sił poprzecznych w belkach, wskaźnika wytrzymałości przekroju na zginanie, maksymalnych naprężeń normalnych w przekroju.
  • Zginanie belek – część II: analiza ugięć belek statycznie wyznaczalnych przy wykorzystaniu równania różniczkowego osi ugiętej i metody Clebscha, analiza ugięć belek statycznie niewyznaczalnych przy wykorzystaniu metody Clebscha, wyznaczenie reakcji nadliczbowych w układzie.
  • Ścinanie prętów: uproszczone obliczenia na ścinanie połączeń nitowych, sworzniowych i spawanych
  • Metody energetyczne – część I: obliczanie przemieszczeń w płaskim układzie prętowym przy wykorzystaniu twierdzenia Castigliana i metodą Maxwella-Mohra, obliczanie nadliczbowych reakcji podporowych przy wykorzystaniu twierdzenia Menabre’a-Castigliana.
  • Metody energetyczne – część II: obliczanie przemieszczeń belki przy wykorzystaniu twierdzenia Castigliana i metodą Maxwella-Mohra, obliczanie nadliczbowych reakcji podporowych przy wykorzystaniu twierdzenia Menabre’a-Castigliana.
  • Metody energetyczne – część III: obliczanie przemieszczeń ramy płaskiej przy wykorzystaniu twierdzenia Castigliana i metodą Maxwella-Mohra, obliczanie nadliczbowych reakcji podporowych przy wykorzystaniu twierdzenia Menabre’a-Castigliana.
  • Wyboczenie pręta prostego: obliczanie układów narażonych na zjawisko utraty stateczności w zakresie sprężystym (wykorzystanie wzoru Eulera) i zakresie sprężysto - plastycznym (wykorzystanie wzorów Tetmajera – Jasińskiego i Johnsona - Ostenfelda).
  • Analiza stanu naprężenia i odkształcenia, uogólnione prawo Hooke’a
  • Wytrzymałość złożona – część I: obliczanie naprężeń redukowanych w prętach jednocześnie rozciąganych (ściskanych) i zginanych oraz zginanych i skręcanych.
  • Wytrzymałość złożona – część II: obliczanie naprężeń redukowanych w prętach jednocześnie zginanych i ścinanych oraz przypadki występowania większej liczby sił wewnętrznych.
  • Zginanie płyt: obliczanie przemieszczeń i naprężeń przy zgięciu walcowym płyty i w płytach okrągłych obciążonych symetrycznie.

Zajęcia laboratoryjne

Tematyka zajęć laboratoryjnych:

  1. Statyczna próba rozciągania metali.
  2. Skręcanie prętów o przekroju kołowym.
  3. Analiza stanu naprężenia metodą elastooptyczną.
  4. Próby udarowe.
  5. Metoda elementów skończonych dla układów prętowych.
  6. Zginanie ukośne.
  7. Doświadczalne sprawdzenie twierdzeń Bettiego i Maxwella.
  8. Statyczne pomiary tensometryczne.
  9. Badanie prętów na wyboczenie.
  10. Wyznaczanie środka ścinania w prętach o przekrojach niesymetrycznych.
  11. Metoda elementów skończonych dla zagadnień dwuwymiarowych.
  12. Badania doświadczalne drgań własnych nietłumionych i tłumionych.

Literatura

Literatura do wykładu

  • Bąk R., Burczyński T., Wytrzymałość materiałów z elementami ujęcia komputerowego, WNT, Warszawa 2001.
  • Dyląg Z., Jakubowicz A., Orłoś Z., Wytrzymałość materiałów, t. 1 i 2, WNT, Warszawa, 1996.
  • Zielnica J., Wytrzymałość materiałów, Wyd. Pol. Poz., Poznań, 1996.
  • Jastrzębski P., Mutermilch J., Ostrowski W., Wytrzymałość materiałów, cz.1 i 2, Arkady, Warszawa, 1985.

Literatura do ćwiczeń

  • Banasiak M., Grossman K., Trombski M., Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów, PWN, Warszawa 1998.
  • Niezgodziński M.E., Niezgodziński T., Zadania z wytrzymałości materiałów, WNT, Warszawa 2002.
  • Niezgodziński M.E., Niezgodziński T., Wzory, wykresy i tablice wytrzymałościowe, WNT, Warszawa 1996.
  • Jakubowicz A., Wolniak P., Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów, cz.1, Skr. Uczel. Pol. Śl., Nr 885, Gliwice, 1980.
  • Jakubowicz A., Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów, cz. 2, Skr. Uczel. Pol. Śl., Nr. 1692, Gliwice, 1993.
  • Orłowski W., Słowiański L., Wytrzymałość materiałów, przykłady obliczeń, wyd. 3, Arkady, Warszawa, 1978.
  • Kurowski R., Parszewski Z., Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów, wyd. 3, PWN, Warszawa, 1970.

 Literatura do laboratorium

  • Burczyński T., Beluch W., John A., Laboratorium z wytrzymałości materiałów, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2002.
  • Okrajni J., Laboratorium mechaniki materiałów, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2003.
  • Lamber T. , Ćwiczenia z wytrzymałości materiałów. Laboratorium, Skr. Uczel. Pol. Śl., Nr. 1527, Gliwice, 1990.
  • Banasiak M., Ćwiczenia laboratoryjne z wytrzymałości materiałów, PWN, Warszawa, 1985. 

Odnośniki

  • http://www.mes.polsl.gliwice.pl/ - Programy komputerowe MES do książki: R. Bąk, T. Burczyński „Wytrzymałość· materiałów z elementami ujęcia komputerowego”


 

           webadmin


© Copyright MiIO. Wszelkie prawa zastrzeżone. Wszelkie materiały tekstowe, zdjęciowe, graficzne, dźwiękowe, filmowe zamieszczone na stronach są prawnie chronione i stanowią własność intelektualną MiIO.
Kopiowanie dla celów komercyjnych, dystrybucja, modyfikacja oraz publikacja, bez pisemnej zgody Kierownika Katedry Mechaniki i Inżynierii Obliczeniowej są zabronione.

Zasady wykorzystywania „ciasteczek” (ang. cookies) w serwisach internetowych Politechniki Śląskiej