Katedra Wytrzymałości Materiałów i Metod Komputerowych Mechaniki
  
Wydział Mechaniczny Technologiczny
   Politechnika Śląska

 Strona głównaWyniki i ocenyPrzedmiotyPliki do pobraniaKontaktAdministrator
Icon Struktura Katedry
Icon Pracownicy
Icon Oferta współpracy
Icon Z życia Katedry
Icon Nasi absolwenci
Icon Wirtualny spacer
Icon Na wesoło
Dydaktyka
Icon Specjalności
Icon Przedmioty
Icon Wyniki i oceny
Icon Pliki do pobrania
Icon Prace dyplomowe
Icon Studenckie Koło Metod Komp. Mechaniki
Icon Studenckie Koło Mechaniki Eksperymentalnej "STRESS"
Icon Podręczniki i skrypty
Icon Praktyki studenckie
Działalność naukowa
Icon Profil naukowy
Icon Przykłady badań eksperymentalnych i analiz numerycznych
Icon Projekty badawcze
Icon Konferencje naukowe
Icon Rozprawy doktorskie
Icon Wybrane zagadnienia
Icon
 

 

Wytrzymałość materiałów - AiR

Kierunek: Automatyka i robotyka
Semestr: III i IV
Punkty ECTS: 4 (sem.III) i 5 (sem.IV)

Prowadzący: dr hab. inż Piotr Fedeliński prof. Pol.Śl., dr inż. Grzegorz Dziatkiewicz, dr inż. Jacek Ptaszny, dr inż. Arkadiusz Poteralski


Program przedmiotu

Sem. III, wykład - 30 godz., ćwiczenia – 15 godz.
Sem. IV, ćwiczenia – 15 godz., laboratorium – 30 godz.


Tematyka wykładów

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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 - tw. Steinera,
    wpływ obrotu osi na momenty bezwładności i zboczenia,
    główne centralne osie i momenty bezwładności, momenty bezwładności i zboczenia figur prostych i złożonych.
  4. Skręcanie prętów o przekrojach kołowych:
    odkształcenia i naprężenia w pręcie skręcanym, kąt skręcenia, moduł Kirchhoffa, obliczenia wytrzymałościowe.
  5. 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.
  6. Wyboczenie pręta:
    rodzaje równowagi, Eulerowska siła krytyczna, naprężenia krytyczne, smukłość pręta, smukłość graniczna, równanie Tetmajera-Jasińskiego i Johnsona-Ostenfelda,
    uproszczone obliczenia na wyboczenie.
  7. Ścinanie pręta prostego:
    uproszczone obliczenia na ścinanie, naprężenia styczne przy zginaniu nierównomiernym – wzór Żurawskiego.
  8. Układy liniowo-sprężyste:
    układ liniowo-sprężysty Clapeyrona, energia sprężysta pręta rozciąganego, energia właściwa,
    energia sprężysta dla prostych przypadków obciążenia.
  9. 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.
  10. 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.
  11. Teoria stanu odkształcenia:
    składowe stanu odkształcenia.
  12. Związki między stanem naprężenia i stanem odkształcenia:
    uogólnione prawo Hooke’a, naprężenia i odkształcenia główne.
  13. Hipotezy wytężeniowe:
    wytężenie, naprężenie redukowane, hipoteza największego naprężenia normalnego,
    hipoteza największego odkształcenia właściwego,
    hipoteza największego naprężenia stycznego, hipoteza energii odkształcenia postaciowego.
  14. Wytrzymałość złożona:
    naprężenia przy mimośrodowym rozciąganiu (ściskaniu), równanie osi obojętnej,
    rdzeń przekroju,
    rozciąganie(ściskanie) lub zginanie oraz skręcanie pręta, naprężenia i moment redukowany.

Tematyka ćwiczeń

  1. 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.
  2. Rozciąganie prętów prostych – część II:
    analiza prętów statycznie niewyznaczalnych z uwzględnieniem wpływu temperatury i luzów montażowych, analiza układów prętowych statycznie wyznaczalnych i niewyznaczalnych.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Zginanie belek – część I:
    obliczanie momentów gnących i sił poprzecznych w belkach, wskaźnika wytrzymałości przekroju na zginanie, maksymalnych naprężeń normalnych w przekroju.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. Wytrzymałość złożona – część I:
    obliczanie naprężeń redukowanych w prętach jednocześnie rozciąganych (ściskanych) i zginanych oraz zginanych i skręcanych.
  11. 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).

Tematyka laboratoriów


Warunki zaliczenia

Sem. III

Wykład – kolokwium pisemne, ćwiczenia – kolokwium pisemne
Zaliczenie: warunkiem otrzymania zaliczenia jest uzyskanie oceny pozytywnej z kolokwium z wykładu i ćwiczeń

Ocena końcowa: ocena z wykładu

Sem. IV

Ćwiczenia – kolokwium pisemne, laboratorium – sprawozdania, kolokwium pisemne
Egzamin: warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie wykładu, ćwiczeń i laboratorium; egzamin pisemny z zadań; studenci, którzy uzyskali w sem. III i IV z ćwiczeń oceny co najmniej dobre są zwolnieni z egzaminu (ocena z egzaminu – średnia ocena z ćwiczeń)

Ocena końcowa: 0.25 (wykład+ćwiczenia+laboratorium+egzamin)


Literatura do wykładu:

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

Literatura do ćwiczeń:

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

Literatura do laboratorium:

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

 


Do pobrania


 
  Laboratorium Zastosowań Metod Sztucznej Inteligencji
  INTEREDU
  Sekcja Optymalizacji i Sterowania Komitetu Mechaniki PAN
  Sekcja Nauk Obliczeniowych KI PAN
  Studenckie Koło Naukowe Metod Komputerowych
  Programy MES do książki T. Burczyński, R.Bąk Wytrzymałość Materiałów z elementami ujęcia komputerowego (www.mes.polsl.pl)
  Strona poświęcona podręcznikowi "Badania operacyjne. Teoria i zastosowania."
  Konferencja EUROGEN2009
  Polskie Towarzystwo Metod Komputerowych Mechaniki
  DSMCM Grid Team
  Centrum Doskonałości AI-METH
  Konferencja AI-METH
  Strona główna Politechniki Ślaskiej
  Strona główna Wydziału MT
  Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego
  Poczta na polsl.pl
 Dodaj nowe łącze
Aktualnie nie ma żadnych nadchodzących wydarzeń. Aby dodać nowe wydarzenie, kliknij przycisk Dodaj nowe wydarzenie poniżej.
 Dodaj nowe wydarzenie