Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Analiza konstrukcji cienkościennych
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. / Witold Bodaszewski / profesor nadzwyczajny
Status przedmiotu:
Fakultatywny ograniczonego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Mechanika i Budowa Maszyn
Grupa przedmiotów:
Obieralne
Kod przedmiotu:
MS2A_19/3
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2012/2013
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Wykłady: liczba godzin według planu studiów - 30, zapoznanie ze wskazaną literaturą - 10, przygotowanie do kolokwium - 20, razem - 60; Razem - 60
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Wykłady - 30 h = 1,2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
0
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
-
Limit liczby studentów:
Wykład: min. 15
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest uzyskanie przez studentów wiedzy na temat zagadnień związanych z mechaniką konstrukcji cienkościennych oraz sposobów rozwiązywania wybranych zagadnień z tego obszaru.
Treści kształcenia:
W1 - Idea i zadania przedmiotu W2 - Podstawy • Powtórzenie wybranych pojęć algebry wektorów z wykorzystaniem notacji indeksowej. • Powtórzenie ze statyki (redukcja dowolnego układu sił). • Analizy stanu naprężenia i stanu odkształcenia w otoczeniu punktu. • Podstawowe równania liniowej sprężystości (na przykładzie 2D). W3 - Modele elementów konstrukcji • Pojęcie konstrukcji, kryterium statyczne i kinematyczne (ich równoważność), równowaga stateczna, geometryczna zmienność, przykład pręta, geometrycznej zmienności, kratownicy. • Element bryłowy, tarcza (kryteria geometryczne i statyczne (G i S)), płyta, powłoka, belka, pręt; modele złożone (kratownica, rama, bryła cienkościenna). • Mechanika konstrukcji jako dział mechaniki, zajmujący się analizami pól. • Uwagi o praktycznym stosowaniu zasady de Saint Venanta. W4 - Tarcze • Powtórzenie: równania równowagi, równania nierozdzielności - sens związki fizyczne i geometryczne, • warunki brzegowe, • sformułowanie i rozwiązanie zadania tarczy, • komplet równań i wyróżnienie warunków statycznych oraz kinematycznych. W5 - Płyty i powłoki • Podstawowe założenia i równania liniowej teorii płyt, warunki brzegowe. • Powłoki (założenia, równania równowagi stanu błonowego powłok walcowych). W6 - Analizy statyczne konstrukcji cienkościennych • Specyfika projektowania i analiz konstrukcji cienkościennych • Własności konstrukcji cienkościennych oraz ich implikacje w metodach projektowania i analiz (następstwa związane niestosowalnością zasady de Saint Venanta). • Wprowadzenie do metod jakościowych ocen pracy elementów płaskich i powłokowych • Opisy sił wewnętrznych w elementach cienkościennych. • Przesłanki jakościowych ocen własności nośnych elementów płaskich i powłokowych. • Pojęcie statycznie dopuszczalnego pola naprężeń. • Prawidłowe (statycznie dopuszczalne) stany naprężenia w elementach cienkościennych oraz warunki ich realizacji. • Podstawy analiz i projektowania struktur konstrukcji złożonych • Warunki prawidłowego przenoszenia obciążeń w powłokach brył cienkościennych. • Statycznie dopuszczalne układy sił integralnych w elementach cienkościennych. • Praktyczne wykorzystanie statycznie dopuszczalnych układów sił integralnych w analizach struktur brył cienkościennych. • Przykłady konstruowania prawidłowych struktur brył cienkościennych zbudowanych z elementów płaskich. • Przegląd struktur konstrukcji rzeczywistych, stosowanych w samochodach ciężarowych. • Sterowanie rozprowadzaniem sił wewnętrznych w cienkościennych ustrojach nośnych poprzez zmiany parametrów strukturalnych. W7 - Uzupełnienia • Statycznie niewyznaczalne układy belkowe i prętowe • Problemy utraty stateczności belek, płyt i powłok • Miejsce MES w analizach konstrukcji cienkościennych. • Badania zmian sztywności profili cienkościennych i układów z nich złożonych na wybranych przykładach modeli konstrukcji stalowych. • Idea teorii nośności granicznej.
Metody oceny:
Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnych ocen z dwu pisemnych kolokwiów obejmujących sprawdzenie wiedzy z zakresu zagadnień omawianych podczas wykładów. Ocena zaliczeniowa jest określana jako średnia arytmetyczna ocen z kolokwiów.
Egzamin:
nie
Literatura:
W. Bodaszewski: Wytrzymałość Materiałów z elementami mechaniki konstrukcji, tom 1: Podstawy i zastosowania - kurs klasyczny, podręcznik o zasięgu ogólnopolskim, Wyd. Politechniki Święto-krzyskiej, 2005. W. Bodaszewski: Wytrzymałość materiałów z elementami mechaniki konstrukcji, tom 2: Zbiór zadań, podręcznik o zasięgu ogólnopolskim, Wyd. Bel Studio, Warszawa 2007, stron 326 (www.ksiegarnia.iknt.pl). S. Piechnik: Wytrzymałość Materiałów, podręcznik, Wyd. Politechniki Krakowskiej, 2000. Z. Brzoska: Wytrzymałość materiałów, PWN Warszawa, 1983. W. Nowacki: Mechanika budowli, t. 3, PWN Warszawa, 1966. Y. C. Fung: Podstawy mechaniki ciała stałego, PWN Warszawa, 1969. Z. Dyląg, A. Jakubowicz, Z. Orłoś: Wytrzymałość materiałów, WNT Warszawa, 1996, 1997. S. Timoshenko, J. N. Goodier: Teoria sprężystości, Arkady, Warszawa, 1962. W. Szczepiński: Mechanika plastycznego płynięcia, PWN Warszawa 1978. Z. Brzoska: Statyka i stateczność konstrukcji prętowych i cienkościennych, PWN Warszawa, 1967.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
Program studiów opracowany na podstawie programu nauczania zmodyfikowanego w ramach Zadania 38 Programu Rozwojowego Politechniki Warszawskiej.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W03_05
Zna teoretyczne podstawy w zakresie metod obliczeń wytrzymałościowych elementów konstrukcji mechanicznych w tym klasycznych i specjalnych metod obliczeń płyt, tarcz, prętów i powłok oraz obliczeń nośności elementów konstrukcji.
Weryfikacja: Kolokwium (W4 - W5).
Powiązane efekty kierunkowe: M2A_W03_05
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W03
Efekt W03_01
Ma uporządkowaną wiedzę podbudowaną elementami teorii z wytrzymałości materiałów, wykorzystywaną w procesach projektowania części i zespołów maszyn i urządzeń mechanicznych.
Weryfikacja: Kolokwium (W1 - W3).
Powiązane efekty kierunkowe: M2A_W03_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W03
Efekt W07_01
Potrafi omówić miejsce i znaczenie MES w modelowaniu i analizach złożonych konstrukcji cienkościennych oraz zna możliwości wykorzystania do tych celów narzędzi informatycznych.
Weryfikacja: Kolokwium (W7).
Powiązane efekty kierunkowe: M2A_W07_01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W07
Efekt W07_02
Zna podstawowe, wykorzystywane w rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich, zasady i metody badań zmian sztywności profili cienkościennych i układów z nich złożonych, badań bezpieczeństwa elementów konstrukcji oraz analiz statycznych konstrukcji cienkościennych.
Weryfikacja: Kolokwium (W6 - W7).
Powiązane efekty kierunkowe: M2A_W07_02
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W07