Nazwa przedmiotu:
Zaawansowana Mechanika Materiałów i Konstrukcji
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Adam Dacko, prof. PW
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Automatyka i Robotyka
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
ML.NK703
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin kontaktowych - 47 godz, w tym: a) udział w wykładach - 30 godz., b) udział w ćwiczeniach - 15 godz., c) konsultacje - 3 godz. 2) Praca własna - 35 godz., w tym: a) zadania domowe - 20 godz., b) przygotowanie do egzaminu końcowego - 15 godz., Razem - 82 godz. - 3 punkty ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2 punkty ECTS - liczba godzin kontaktowych - 47 godz, w tym: a) udział w wykładach - 30 godz., b) udział w ćwiczeniach - 15 godz., c) konsultacje - 3 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Limit liczby studentów:
50
Cel przedmiotu:
Przekazanie wiedzy potrzebnej do zaawansowanej analizy wytrzymałościowej konstrukcji. Budowa modeli matematycznych (obliczeniowych) złożonych konstrukcji z uwzględnieniem niezbędnych uproszczeń. Samodzielne analizy zaawansowanych struktur za pomocą metod analitycznych i metody elementów skończonych (MES).
Treści kształcenia:
Wykład 1. Liniowa Mechanika Konstrukcji. Zakres stosowalności. Źródła nieliniowości. 2. Opis ruchu ciała – kinematyka deformacji. Tensor gradientu deformacji. 3. Odkształcenia w punkcie – opis uogólniony. Tensor Greena-Lagrange’a i Almansiego-Hamela. 4. Naprężenia w punkcie – nieliniowo. Naprężenia Cauchy’ego, PK1 oraz PK2. 5. Nieliniowości strukturalne. Rozwiązywanie nieliniowych równań. Przykład strukturalny N-R. 6. Nieliniowości geometryczne. Duże przemieszczenia i duże obroty. Opis TL i UL. 7. Nieliniowości materiałowe. Plastyczność i niezmienniki tensora naprężenia. Reologia. Hiperelastyczność (Mooney-Rivlin, Treloar, Arruda-Boyce, pomiary) 8. Wyboczenie. Stateczność początkowa i zlinearyzowana. Metody Criesfielda i Riksa-Ramma. 9. Dynamika. Drgania własne, nieliniowości. Efekty schematów różnicowych. Stateczność rozwiązań (metoda explicit, kryterium CFL). 10. Wprowadzenie do alternatywnych metod obliczeniowych (ALE, SPH). Laboratorium komputerowe 1. Wprowadzenie do analiz komputerowych – materiał hiperelastyczny. 2. Wprowadzenie do analiz komputerowych – problemy niesprężyste. 3. Wprowadzenie do analiz komputerowych – stateczność i przeskoki. 4. Wprowadzenie do analiz komputerowych – praca po utracie stateczności. 5. Wprowadzenie do analiz komputerowych – stabilność analiz dynamicznych
Metody oceny:
Ocena zadań domowych, egzamin.
Egzamin:
tak
Literatura:
Spis literatury podstawowej i uzupełniającej 1. Andrzej Sawicki, Mechanika kontinuum. Wprowadzenie, Wydawnictwo IBW PAN, 1994. 2. Lawrence E. Malvern, Introduction to the Mechanics of Continuous Medium, Prentice-Hall, Inc., 1969. 3. Romesh C. Batra, Elements of Continuum Mechanics, AIAA, 2006. 4. Gerhard A. Holzapfel, Nonlinear Solid Mechanics, John Wiley & Sons, Ltd., 2000. 5. Ahmed A. Shabana, Computational Continuum Mechanics, Cambridge University Press, 2008. 6. M.A. Crisfield, Non-linear Finite Element Analysis of Solids and Structures, Vol 1, John Wiley & Sons, Ltd., 2003. 7. Klaus-Jürgen Bathe, Finite Element Procedures, Prentice-Hall, Inc., 1996. 8. Michał Kleiber, Metoda elementów skończonych w nieliniowej mechanice kontinuum, PWN, Warszawa, 1985. 9. Thomas J.R. Hughes, The finite element Method, Prentice-Hall, N.J., 1987 10. Belytschko T., Liu W.K., Moran B., Nonlinear Finite Elements for Continua and Structures, John Wiley & Sons, England, 2000. 11. MSC.NASTRAN, MSC.MARC, MSC Software, Santa Ana, CA 12. HKS/ABAQUS = Simulia ABAQUS 13. ANSYS, Inc
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka ML.NK703_W1
Zna budowę i sposób modelowania ustrojów dwuwymiarowych, równania opisujące przemieszczenia, odkształcenia, naprężenia.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_W1
Zna budowę i sposób modelowania ustrojów dwuwymiarowych, równania opisujące przemieszczenia, odkształcenia, naprężenia.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_W2
Ma wiedzę o metodach analitycznych służących do wyznaczania przemieszczeń, odkształceń i naprężeń w osiowosymetrycznych rurach grubościennych, tarczach i płytach kołowych, płytach prostokątnych, powłokach walcowych pracujących w stanie zgięciowym oraz prętach cienkościennych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_W2
Ma wiedzę o metodach analitycznych służących do wyznaczania przemieszczeń, odkształceń i naprężeń w osiowosymetrycznych rurach grubościennych, tarczach i płytach kołowych, płytach prostokątnych, powłokach walcowych pracujących w stanie zgięciowym oraz prętach cienkościennych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_W3
Zna podstawowe metody analityczne przybliżone (Ritza, Galerkina) do rozwiązywania zadań jedno i dwuwymiarowych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_W3
Zna podstawowe metody analityczne przybliżone (Ritza, Galerkina) do rozwiązywania zadań jedno i dwuwymiarowych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_W4
Zna podstawowe metody i sposoby służące do określenia obciążeń krytycznych w złożonych ustrojach prętowych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_W4
Zna podstawowe metody i sposoby służące do określenia obciążeń krytycznych w złożonych ustrojach prętowych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka ML.NK703_U1
Potrafi zastosować proste modele matematyczne do analizy sprężystych ustrojów dwuwymiarowych,
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U1
Potrafi zastosować proste modele matematyczne do analizy sprężystych ustrojów dwuwymiarowych,
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U1
Potrafi zastosować proste modele matematyczne do analizy sprężystych ustrojów dwuwymiarowych,
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U1
Potrafi zastosować proste modele matematyczne do analizy sprężystych ustrojów dwuwymiarowych,
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U1
Potrafi zastosować proste modele matematyczne do analizy sprężystych ustrojów dwuwymiarowych,
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U16
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U1
Potrafi zastosować proste modele matematyczne do analizy sprężystych ustrojów dwuwymiarowych,
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U18
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U2
Umie wyznaczyć przemieszczenia, odkształcenia, naprężenia w rurach grubościennych, kołowych tarczach i płytach, powłokach obrotowych (powłoka walcowa) rozwiązując różniczkowe równania równowagi.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U18
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U2
Umie wyznaczyć przemieszczenia, odkształcenia, naprężenia w rurach grubościennych, kołowych tarczach i płytach, powłokach obrotowych (powłoka walcowa) rozwiązując różniczkowe równania równowagi.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U2
Umie wyznaczyć przemieszczenia, odkształcenia, naprężenia w rurach grubościennych, kołowych tarczach i płytach, powłokach obrotowych (powłoka walcowa) rozwiązując różniczkowe równania równowagi.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U2
Umie wyznaczyć przemieszczenia, odkształcenia, naprężenia w rurach grubościennych, kołowych tarczach i płytach, powłokach obrotowych (powłoka walcowa) rozwiązując różniczkowe równania równowagi.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U2
Umie wyznaczyć przemieszczenia, odkształcenia, naprężenia w rurach grubościennych, kołowych tarczach i płytach, powłokach obrotowych (powłoka walcowa) rozwiązując różniczkowe równania równowagi.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U2
Umie wyznaczyć przemieszczenia, odkształcenia, naprężenia w rurach grubościennych, kołowych tarczach i płytach, powłokach obrotowych (powłoka walcowa) rozwiązując różniczkowe równania równowagi.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U16
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U3
Potrafi określić naprężenia, odkształcenia, przemieszczenia i opisać sposób pracy prętów cienkościennych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U3
Potrafi określić naprężenia, odkształcenia, przemieszczenia i opisać sposób pracy prętów cienkościennych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U3
Potrafi określić naprężenia, odkształcenia, przemieszczenia i opisać sposób pracy prętów cienkościennych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U3
Potrafi określić naprężenia, odkształcenia, przemieszczenia i opisać sposób pracy prętów cienkościennych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U3
Potrafi określić naprężenia, odkształcenia, przemieszczenia i opisać sposób pracy prętów cienkościennych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U16
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U3
Potrafi określić naprężenia, odkształcenia, przemieszczenia i opisać sposób pracy prętów cienkościennych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U18
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U4
Potrafi zastosować analityczne metody przybliżone (Ritza i Galerkina) do określenia przemieszczeń, odkształceń i naprężeń w ustrojach prętowych i płytach.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U4
Potrafi zastosować analityczne metody przybliżone (Ritza i Galerkina) do określenia przemieszczeń, odkształceń i naprężeń w ustrojach prętowych i płytach.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U4
Potrafi zastosować analityczne metody przybliżone (Ritza i Galerkina) do określenia przemieszczeń, odkształceń i naprężeń w ustrojach prętowych i płytach.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U4
Potrafi zastosować analityczne metody przybliżone (Ritza i Galerkina) do określenia przemieszczeń, odkształceń i naprężeń w ustrojach prętowych i płytach.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U4
Potrafi zastosować analityczne metody przybliżone (Ritza i Galerkina) do określenia przemieszczeń, odkształceń i naprężeń w ustrojach prętowych i płytach.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U16
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U4
Potrafi zastosować analityczne metody przybliżone (Ritza i Galerkina) do określenia przemieszczeń, odkształceń i naprężeń w ustrojach prętowych i płytach.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U18
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U5
Potrafi wyznaczyć obciążenia krytyczne złożonych ustrojów prętowych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U5
Potrafi wyznaczyć obciążenia krytyczne złożonych ustrojów prętowych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U5
Potrafi wyznaczyć obciążenia krytyczne złożonych ustrojów prętowych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U5
Potrafi wyznaczyć obciążenia krytyczne złożonych ustrojów prętowych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U5
Potrafi wyznaczyć obciążenia krytyczne złożonych ustrojów prętowych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U16
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NK703_U5
Potrafi wyznaczyć obciążenia krytyczne złożonych ustrojów prętowych.
Weryfikacja: Ocena zadań domowych, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: AiR2_U18
Powiązane charakterystyki obszarowe: