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 - ZiIP (studia niestacjonarne)

Kierunek: Zarządzanie i Inżynieria Produkcji
Semestr: III i IV
Punkty ECTS: 3 (sem.III) i 5 (sem.IV)

Prowadzący: dr inż. Mirosław Szczepanik


Program przedmiotu

Sem. III, wykład - 10 godz., ćwiczenia 8 godz.
Semestr kończy się zaliczeniem z wykładu i ćwiczeń.

Sem. IV, wykład - 8 godz., ćwiczenia – 5 godz., laboratorium – 5 godz.
Semestr kończy się zaliczeniem z wykładu i laboratoriów oraz egzaminem z ćwiczeń.


Opis przedmiotu

Wytrzymałość materiałów to dział mechaniki zajmujący się ciałami odkształcalnymi (w odróżnieniu od mech. teoretycznej, zajmującej się ciałami sztywnymi). Wytrzymałość materiałów obejmuje teoretyczne i doświadczalne badania procesów od­kształ­cania i niszczenia ciał poddanych różnorodnym obcią­żeniom. Prowadzi to do analizy zachowania się konstrukcji pod dzia­łaniem obciążeń. Pozwala to zaprojektować konstrukcję tak, by mogła poprawnie pracować tworząc jednocześnie układ racjonalnie zaprojektowany.

Projektowanie polega na doborze:

  • kształtu
  • materiału
  • wymiarów

Warunki sprawdzane przy ocenie konstrukcji to:

  •  Warunek wytrzymałości - w całym elemencie obciążenia nie mogą spowodować osiągnięcia wytrzymałości materiału.
  •  Warunek sztywności - dotyczy występowania dużych odkształceń, uniemożliwiających normalną eksploatację konstrukcji (nawet mimo spełnienia pkt. 1).
  •  Warunek stateczności - spełnienie go ma zapobiec nagłym zmianom kształtu lub położenia pręta (nawet mimo spełnienia pkt. 1)

Własności wytrzymałościowe zależą od:

  • rodzaju i stanu materiału
  • wymiarów
  • temperatury
  • rodzajów i zakresów obciążeń mechanicznych

Zależnie od sposobu przykładania obciążenia wyróżniamy:

  • wytrzymałość statyczną
  • wytrzymałość udarową
  • wytrzymałość zmęczeniową (obciążenia cykliczne)

Wyróżniamy 4 podstawowe przypadki wytrzymałościowe

  • Rozciąganie (ściskanie) – siły osiowe (wzdłuż osi podłużnej)
  • Skręcanie – moment skręcający (względem osi podłużnej)
  • Zginanie – moment gnący
  • Ścinanie – siły tnące (poprzeczne)

 Podstawowe elementy konstrukcyjne dzielimy na:

  • Pręty proste – siły osiowe, skręcanie
  • Belki – zginanie
  • Belki przestrzenne – zginanie, skręcanie, rozciąganie
  • Płyty – siły prostopadłe do powierzchni środkowej, zginanie
  • Tarcze – siły styczne do powierzchni środkowej, rozciąganie
  • Powłoki – stan płytowo-tarczowy

Badania wytrzymałościowe – badania laboratoryjne pozwa­la­ją­ce określić własności materiału i wyznaczyć parametry charak­tery­zujące odkształcalność materiału. Przeprowadza się między innymi następujące próby wytrzymałościowe:

  • Próba statyczna rozciągania

  • Próba statyczna ściskania

  •  Próba statyczna skręcania

  • Próba statyczna zginania

  •  Próba statyczna ścinania

  •  Badanie statyczne złożonych stanów naprężenia

  •  Pomiar twardości sposobem Brinella

  •  Próba pełzania

  •  Próba relaksacji stali w normalnej temp.

  •  Próby zmęczeniowe

  •  Próby udarowe

  •  Badanie odporności na pękanie


Tematyka wykładów

  1. Założenia, podstawowe definicje. Siły wewnętrzne, naprężenia.
  2. Rozciąganie. Obliczenia wytrzymałościowe. Układy statycznie wyznaczalne i niewyznaczalne, luzy montażowe, wpływ temperatury. Układy prętowe.
  3. Skręcanie prętów o przekrojach kołowych. Założenia, podstawowe zależności. Naprężenia styczne.
  4. Charakterystyki geometryczne figur płaskich. Główne centralne momenty bezwładności. Twierdzenie Steinera.
  5. Zginanie proste prętów. Równanie różniczkowe osi ugiętej. Metoda Clebscha.
  6. Wyboczenie pręta, ścinanie pręta (odesłanie do literatury).
  7. Energia sprężysta. Układy liniowo sprężyste. Twierdzenia Bettiego i Maxwella. Twierdzenia Castigliano i Menabrea-Castigliano. Metoda Maxwella-Mohra.
  8. Wytężenie materiału. Hipotezy wytężeniowe.
  9. Złożone przypadki wytrzymałości pręta prostego: zginanie wraz z rozciąganiem lub ściskaniem, zginanie ukośne, skręcanie wraz ze zginaniem i rozciąganiem lub ściskaniem pręta o przekroju kołowym.
  10. Teoria stanu naprężenia, teoria stanu odkształcenia, Uogólnione prawo Hooke’a (odesłanie do literatury).
  11. Podstawowe badania wytrzymałościowe.

Warunki zaliczenia

  • Semestr zimowy: Warunkiem zaliczenia są oceny pozytywne z kolokwiów z teorii oraz ćwiczeń
  • Semestr letni: Warunkiem zaliczenia jest ocena pozytywna z egzaminu pisemnego obejmującego część teoretyczną (materiał wykładów i laboratoriów) oraz zadaniową, jak również obecność na laboratoriach i zaliczenie sprawozdań z laboratoriów.

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. I-II, WNT, Warszawa 1996-97.
  3. Magnucki K., Szyc W.: Wytrzymałość materiałów w zadaniach. Pręty, płyty i powłoki obrotowe, PWN, Warszawa 1999.
  4. Niezgodziński M.E., Niezgodziński T.: Wzory, wykresy i tablice wytrzymałościowe, WNT, Warszawa 1996.
  5. Niezgodziński M.E., Niezgodziński T.: Zadania z wytrzymałości materiałów, WNT, Warszawa 2002.
  6. Mechanika Techniczna. Wytrzymałość elementów konstrukcyjnych. Pod red. M. Życzkowskiego, PWN,W-wa 1988
  7. Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów. Część I i II pod red. A. Jakubowicza, Skrypty uczelniane
  8. M.Banasiak, K.Grossman, M.Trombski: Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów. PWN 1998
  9. R.Kurowski, Z.Parszewski: Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów. PWN 1966.

Linki


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