Mechanika i wytrzymałość materiałów

obowiązkowe

CEL PRZEDMIOTU

C1 Zapoznanie studentów ze skutkami oddziaływania obciążeń zewnętrznych, rodzajami więzów konstrukcyjnych i ich oddziaływaniami oraz przypadkami wytrzymałościowymi.

C2 Zapoznanie studentów z postaciami i warunkami równowagi jakie muszą być spełnione przy rozwiązywaniu zagadnień technicznych

C3 Zapoznanie studentów z metodami i metodyką badań oraz opisem i oceną własności mechanicznych materiałów konstrukcyjnych

C4 Zapoznanie studentów z opisem i oceną własności mechanicznych materiałów konstrukcyjnych

C5 Zapoznanie studentów z metodami doboru dopuszczalnych obciążeń i wymiarów elementów konstrukcyjnych dla różnych przypadków wytrzymałościowych.

C6 Zapoznanie studentów z ogólnymi prawami opisującymi ruch ciał.

C7 Zapoznanie studentów z zastosowaniem mechaniki i wytrzymałości w praktycznym rozwiązywaniu zagadnień technicznych.

Wykłady

W1 – Podstawowe pojęcia i definicje, siły i układy sił oraz więzy.

W2 – Rzutowanie wektorów. Zasady statyki. Redukcja i warunki równowagi zbieżnego układu sił .

W3 – Moment siły, para sił, zagadnienie redukcji dowolnego układu sił, warunki równowagi dowolnego układu sił.

W4 – Kratownice, wieszary i ramy. Geometria mas, moment bezwładności oraz równowaga ciał podpartych i podwieszonych.

W5 – Tarcie - rodzaje i prawa tarcia. Równia samohamowna.

W6 – Własności ciał odkształcalnych oraz stosowane modele elementów konstrukcyjnych. Rodzaje naprężeń i ich definicje.

W7 – Prawo Hooke’a. Doświadczalne określanie własności materiałów, naprężenia dopuszczalne.

W8 – Analiza jednoosiowego i dowolnego stanu naprężeń. Rodzaje odkształceń i naprężeń.

W9 – Zbiorniki cienkościenne - analiza stanu naprężenia. Ścinanie techniczne. Podstawowe warunki wytrzymałościowe

W10 – Skręcanie prętów – stan naprężenia i odkształcenia. Warunki wytrzymałościowe.

W11 – Zginanie prętów prostych. Moment zginający, siła poprzeczna i tnąca. Granice przedziałów. Czyste zginanie.

W12 - Hipotezy wytężeniowe. Wytrzymałość złożona.

W13 - Wyboczenie i naprężenia krytyczne. Wpływ różnych czynników na własności mechaniczne materiałów konstrukcyjnych.

W14 – Ruch punktu materialnego na płaszczyźnie, ruch obrotowy, płaski i złożony. Podstawowe zależności analityczne.

W15 – Podstawy dynamiki punktu materialnego, zasada d’Alemberta. Praca i moc.

Konwersatoria

K1 – Rozkładanie i składanie sił oraz uzewnętrznianie sił wewnętrznych.

K2 – Identyfikacja i wyznaczanie sił wewnętrznych w płaskich zbieżnych układach prętowych i cięgnowych.

K3 - Formułowanie warunków równowagi przy rozwiązywaniu dowolnych układów sił.

K4 a- Kolokwium nr 1.

K4 b – Rozwiązywanie zagadnień technicznych, w których występują dowolne płaskie układy sił.

K5 - Rozwiązywanie zagadnień technicznych z uwzględnieniem tarcia. Analiza wyników kolokwium 1.

K6 – Rozwiązywanie zagadnień technicznych – analiza i wyznaczanie stanu naprężenia w elementach konstrukcyjnych.

K7 - Dobór przekroju oraz wyznaczanie obciążeń dopuszczalnych i odkształceń prętów poddanych ściskaniu lub rozciąganiu.

K8 a- Kolokwium nr 2.

K8 b – Obliczanie zbiorników cienkościennych - dobór wymiarów.

K9 - Dobór obciążeń i wymiarów elementów podlegających ścinaniu oraz skręcaniu. Analiza wyników kolokwium nr 2.

K10 - Dobór i obliczanie elementów podlegających skręcaniu i zginaniu.

K11 – Formułowanie warunków wytrzymałościowych dla elementów podlegających zginaniu i ich wykorzystanie.

K12 – Kolokwium nr 3.

K13 – Dobór wymiarów i obciążeń dla elementach podlegających wyboczeniu. Analiza wyników kolokwium nr 3.

K14 – Analiza stanu naprężenia w elementów, w których występuje złożonym stan naprężenia oraz stosowane kryteria wytrzymałościowe.

K15 – Opis i analiza ruchu punktu w praktycznym zastosowaniu.

Laboratoria

L1 - Zajęcia wprowadzające

L2 - Próba stycznego rozciągania i ściskania metali.

L3 – Próba udarności metali.

L4 – Pomiary twardości metali w temperaturze pokojowej.

L5 – Próba skręcania prętów o dowolnym przekroju. Wyznaczanie modułu

sprężystości G.

L6 - Badanie belek poddawanych zginaniu

L7 - Analiza stanu naprężenia o obciążenia w prętach podlegających

wyboczeniu.

L8 - Tensometria elektrooporowa – pomiary odkształceń.

Zajęcia prowadzone również w formie e-learningu.

1. Osiński Z., Mechanika ogólna. Wyd. PWN, Warszawa 2000.

2. Janka R.M.: Podstawy mechaniki. Teoria i zagadnienia metodyczne statyki. Wyd. Uniwersytetu Opolskiego, Opole 2007.

3. Głowacki H.: Mechanika techniczna. Wytrzymałość materiałów. Oficyna Wyd. PW, Warszawa 2000.

4. Lewiński J., Wilczyński A., Witemberg-Perzyk D.: Podstawy wytrzymałości materiałów. Oficyna Wyd. PW, Warszawa 2000.

5. Cieślar B.: Metodyczny zbiór zadań z wytrzymałości materiałów. Wyd. PŚl, Gliwice 2000.

6. Praca zbiorowa pod red. M. Banasiaka, Ćwiczenia laboratoryjne z wytrzymałości materiałów. Warszawa, PWN, 2009.

EFEKTY KSZTAŁCENIA

EK1 Student potrafi zidentyfikować rodzaje więzów, wyjaśnić ich oddziaływanie, uzewnętrzniać siły wewnętrzne w elementach konstrukcyjnych, wytłumaczyć i zinterpretować zjawiska, a także podać skutki jakie zachodzą w ciałach poddawanych oddziaływaniu obciążeń.

EK2 Student potrafi sformułować warunki równowagi dla zbieżnego, równoległego i dowolnego płaskiego oraz przestrzennego układu sił .

EK3 Student potrafi dobrać rodzaje badań wymaganych do oceny własności mechanicznych materiałów, opracować, zinterpretować i ocenić wyniki tych badań, a także zna metodykę ich przeprowadzania.

EK4 Student potrafi sformułować kryteria wytrzymałościowe jakie muszą być spełnione dla typowych podstawowych przypadków wytrzymałościowych oraz dokonać ich interpretacji.

EK5 Student potrafi obliczyć oraz dobrać dopuszczalne wartości obciążeń i wymiary elementów konstrukcyjnych dla różnych przypadków wytrzymałościowych.

EK6 Student umie opisać i rozróżnić podstawowe ruchy ciał oraz zastosować prawa ruchu w praktyce.

EK7 Student potrafi pracować w zespole wykazując jednocześnie umiejętność i kreatywność w rozwiązywaniu zagadnień technicznych.

EK8 Student wykazuje odpowiedzialność za prezentowane zagadnienia, wyniki badań i obliczeń oraz potrafi dyskutować na tematy analizowanych zagadnień.

SPOSOBY OCENY

F1 Sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych nr 2-8

F2 Ocena stopnia przygotowania do zajęć laboratoryjnych.

F3 Ocena członków grupy wykonujących obliczenia.

F4 Ocena członków grupy przeprowadzających badania.

P1 Egzamin pisemny – pytania typu otwartego i rozwiązywanie zadanych problemów.

P2 Kolokwia pisemne z zajęć konwersatoryjnych.

P3 Testy sprawdzające przygotowanie studentów do zajęć laboratoryjnych.

P4 Ocena średnia odpowiednio z kolokwiów oraz sprawozdań i przygotowania do zajęć laboratoryjnych.

Uczestnictwo w zajęciach w formie e-learningu.