Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Wytrzymałość materiałów II
Koordynator przedmiotu:
Dr hab. inż. Jan Freundlich
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechanika Pojazdów i Maszyn Roboczych
Grupa przedmiotów:
Wytrzymałość materiałów
Kod przedmiotu:
1150-MB000-ISP-0219
Semestr nominalny:
4 / rok ak. 2022/2023
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin kontaktowych - 65., w tym: a) wykład - 30 godz.; b) ćwiczenia - 30 godz.; c) konsultacje : (wykład – 1 godz. + ćwiczenia –1 godz.) - 2 godz.; d) egzamin - 3 godz. 2) Praca własna studenta - – 75 godzin, w tym: a) 30 godz. – bieżące przygotowywanie się do ćwiczeń i wykładów (analiza literatury), b) 30 godz. - przygotowywanie się do 4 kolokwiów , c) 15 godz. –przygotowywanie się do egzaminu. 3) RAZEM – 140 godz..
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2,6 punktów ECTS – liczba godzin kontaktowych - 65., w tym: a) wykład - 30 godz.; b) ćwiczenia - 30 godz.; c) konsultacje : (wykład – 1 godz. + ćwiczenia –1 godz.) - 2 godz.; d) egzamin - 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
  • Ćwiczenia30h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawowa wiedza z mechaniki materiałów (wysłuchanie wykładu Wytrzymałość Materiałów I) .
Limit liczby studentów:
zgodnie z zarządzeniem Rektora PW
Cel przedmiotu:
Poszerzenie wiedzy i umiejętności w zakresie mechaniki materiałów, w tym w zakresie stanu naprężeń i odkształceń w elementach konstrukcji mechanicznych, niezbędnych do prowadzenia analiz wytrzymałościowych.
Treści kształcenia:
Wykład. Teoria stanu naprężenia i odkształcenia w stanie trzyosiowym (3D) /Odkształcenie objętościowe i postaciowe. Tensor kulisty stanu naprężenia, stanu odkształcenia. Uogólnione prawo Hooke'a dla 3D z uwzględnieniem temperatury. Moduł ściśliwości objętościowej. Zależności pomiędzy tensorami stanu naprężenia i odkształcenia. Energia odkształcenia sprężystego. Energia odkształcenia postaciowego. Hipotezy wytężeniowe dla 3D. / Pomiary odkształceń. Tensometria. Związki fizyczne. Złożone działanie sił wewnętrznych w przestrzennych układach prętowych. /Wytężenie materiału w 3D. Jednoczesne zginanie i rozciąganie lub ściskanie prętów prostych. Rdzeń przekroju. Zginanie ze ścinaniem. Naprężenia styczne przy zginaniu nierównomiernym. Zginanie ze skręcaniem. Obliczenia wałów./ Metody energetyczne obliczania układów liniowo-sprężystych /Układy Clapeyrona. Energia sprężysta. Twierdzenia o wzajemności prac i wzajemności przemieszczeń. Twierdzenie Castigliano. Metoda Maxwella-Mohra. Sposób Wereszczagina. Twierdzenie Menabrea-Castigliano. Równania kanoniczne metody sił. Układy zewnętrznie i wewnętrznie statycznie niewyznaczalne. Ramy./ Stateczność prętów prostych /Wyboczenie sprężyste. Zagadnienie Eulera. Siła krytyczna. Smukłość pręta. Wyboczenie posprężyste. Prosta Tetmajera-Jasińskiego, parabola Johnsona-Ostenfelda. Obliczanie prętów prostych na wyboczenie. Metoda energetyczna (Timoshenki-Ritza) wyznaczania siły krytycznej./ Powłoki cienkościenne w stanie błonowym. Stan naprężenia w ściance powłoki. Równanie Laplace'a. Równanie równowagi. Obliczanie zbiorników cienkościennych - kulistego, walcowego i stożkowego./ Zagadnienie Lame Powłoki grubościenne. Skręcanie prętów o przekrojach niekołowych. / Podstawy teorii de Saint-Venanta. Równanie równowagi w naprężeniach. Analiza stanu naprężenia i odkształcenia – profile cienkościenne otwarte i zamknięte. Wzory Bredta./ Podstawy wytrzymałości zmęczeniowej /Zjawisko zmęczenia materiału. Obciążenia okresowe. Krzywa cyklicznego odkształcenia. Badania zmęczeniowe. Krzywa Wohlera. Zależność Mansona - Coffina. Kumulacja uszkodzeń. Czynniki wpływające na trwałość zmęczeniową./ Podstawy mechaniki pękania / Model Griffitha. Współczynnik intensywności naprężeń. Podstawowe przypadki rozwoju pęknięć. Opis prędkości rozwoju pęknięć zmęczeniowych./ Ćwiczenia. Wytrzymałość złożona w 3D - hipotezy wytężeniowe. Metody energetyczne : obliczanie przemieszczeń w układach statycznie wyznaczalnych, obliczanie układów wewnętrznie i zewnętrznie statycznie niewyznaczalnych. Wyboczenie prętów prostych / wyboczenie w zakresie sprężystym i pospreżystym. Metoda energetyczna/. Obliczanie zbiorników. Skręcanie profili cienkościennych. Elementy wytrzymałości zmęczeniowej.
Metody oceny:
Ćwiczenia: Do zaliczenia ćwiczeń wymagane jest uzyskanie pozytywnej (dostatecznej) oceny ze wszystkich 4 kolokwiów. Zaliczenie ćwiczeń jest warunkiem koniecznym dopuszczenia do egzaminu. Wykład :Przedmiot Wytrzymałość materiałów II jest przedmiotem kończącym się egzaminem pisemnym. Zdanie egzaminu z Wytrzymałości Materiałów I jest warunkiem niezbędnym do zdawanie egzaminu z Wytrzymałości Materiałów II. Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnej oceny z ćwiczeń i egzaminu.
Egzamin:
tak
Literatura:
1. Z.Dyląg, A. Jakubowicz, Z. Orłoś, Wytrzymałość materiałów, WNT, Tom I-1996, Tom II - 1997. 2. R. Pyrz, A. Tylikowski, Wytrzymałość materiałów, WPW, 1983. 3. Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów, Praca zbiorowa pod redakcją K. Gołosia i J. Osińskiego, WPW, 20014. 4. M. Niezgodziński, T. Niezgodziński, Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów, WNT, Warszawa. 5. M. Banasiak, K. Grossman, M. Trombski, Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1998
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka 1150-MB000-ISP-0219_W1
Ma wiedzę o teorii stanu naprężenia i odkształcenia w stanie trzyosiowym (3D). Posiada wiedzę o wytężenie materiału i naprężeniu zastępczym dla wieloosiowego stanu obciążenia . Zna wybrane hipotezy / hipoteza Tresca- Coulomb-Guest, . hipoteza Hubera –Misesa-Hencky’ego/ i zna zasady prowadzenia obliczeń wytrzymałościowych dla 3D.
Weryfikacja: Egzamin. Sprawdzian pisemny w czasie ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_W01, KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-ISP-0219_W2
Ma wiedzę o metodach energetycznych obliczania układów liniowo-sprężystych Zna twierdzenia o wzajemności prac i wzajemności przemieszczeń. Umie wyznaczać przemieszczenia kilkoma metodami / Twierdzenie Castigliano. Metoda Maxwella-Mohra, sposób Wereszczagina, Równania kanoniczne/. Zna zasady analizy układów zewnętrznie i wewnętrznie statycznie niewyznaczalnych
Weryfikacja: Egzamin. Sprawdzian pisemny w czasie ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06, KMiBM_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-ISP-0219_W3
Ma podstawą wiedzę o stateczności prętów prostych. Wyboczenie sprężyste. Zagadnienie Eulera. Siła krytyczna. Smukłość pręta. Wyboczenie posprężyste. Prosta Tetmajera-Jasinskiego , parabola Johnsona-Ostenfelda. Metoda energetyczna (Timoshenki-Ritza) wyznaczania siły krytycznej. Zna zasady prowadzenia obliczeń prętów prostych na wyboczenie.
Weryfikacja: Egzamin. Sprawdzian pisemny w czasie ćwiczeń
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_W01, KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-ISP-0219_W4
Ma podstawą wiedzę o analizie powłok cienkościennych w stanie błonowym Stan naprężenia i odkształcenia w ściance powłoki. Zna podstawy zagadnienie Lame. Rury grubościenne.
Weryfikacja: Egzamin. Sprawdzian pisemny w czasie ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_W01, KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-ISP-0219_W5
Ma podstawą wiedzę o skręcaniu prętów o przekrojach niekołowych /podstawy teorii de Saint-Venanta./ Zna zasady analizy stanu naprężenia i odkształcenia w profilach cienkościennych – profile otwarte i zamknięte. Wzory Bredta.
Weryfikacja: Egzamin. Sprawdzian pisemny w czasie ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_W01, KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-ISP-0219_W6
Ma podstawą wiedzę o obciążeniach cyklicznych, wytrzymałości zmęczeniowej i mechanice pękania. Zjawisko zmęczenia materiału. Obciążenia okresowe. Krzywa cyklicznego odkształcenia. Badania zmęczeniowe. Krzywa Wohlera. Zależność Mansona - Coffina. Kumulacja uszkodzeń. Krzywa propagacji pęknięcia.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_W01, KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka 1150-MB000-ISP-0219_U1
Potrafi analizować złożone stany obciążenia 3D ./ Jednoczesne zginanie i rozciąganie lub ściskanie prętów prostych i ram. Zginanie ze ścinaniem. Naprężenia styczne przy zginaniu nierównomiernym. Zginanie ze skręcaniem - obliczenia wałów/ . . Umie wyznaczyć rdzeń przekroju.
Weryfikacja: Egzamin. Sprawdzian pisemny w czasie ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_U05, KMiBM_U08, KMiBM_U09, KMiBM_U10, KMiBM_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-ISP-0219_U2
Potrafi analizować i prowadzić obliczenia metodami energetycznymi układów statycznie wyznaczalnych dla złożonych wieloosiowych stanów obciążenia. Potrafi obliczać układy statycznie zewnętrznie i wewnętrznie niewyznaczalne
Weryfikacja: Egzamin. Sprawdzian pisemny w czasie ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_U05, KMiBM_U08, KMiBM_U09, KMiBM_U10, KMiBM_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-ISP-0219_U3
Potrafi przeprowadzić podstawowe obliczenia stateczności prętów prostych .Wyboczenie sprężyste i posprężyste.
Weryfikacja: Egzamin. Sprawdzian pisemny w czasie ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_U05, KMiBM_U08, KMiBM_U09, KMiBM_U10, KMiBM_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-ISP-0219_U4
Potrafi przeprowadzić analizę stanu naprężenia w powłokach cienkościennych w stanie błonowym. Umie przeprowadzić podstawowe obliczanie zbiorników cienkościennych - kulistego, walcowego i stożkowego.
Weryfikacja: Egzamin. Sprawdzian pisemny w czasie ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_U09, KMiBM_U10, KMiBM_U12, KMiBM_U05, KMiBM_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-ISP-0219_U5
Potrafi przeprowadzić podstawowe obliczenia stanu naprężenia i odkształcenia w profilach skręcanych – profile otwarte i zamknięte.
Weryfikacja: Egzamin. Sprawdzian pisemny w czasie ćwiczeń.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_U05, KMiBM_U08, KMiBM_U09, KMiBM_U10, KMiBM_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-ISP-0219_U6
Potrafi przeprowadzić elementarną analizę w zakresie wytrzymałości zmęczeniowej .
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_U05, KMiBM_U08, KMiBM_U09, KMiBM_U10, KMiBM_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe: