- Nazwa przedmiotu:
- Wytrzymałość materiałów i mechanika budowli (lab.)
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Szymon Imiełowski
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Inżynieria Środowiska
- Grupa przedmiotów:
- Podstawowe
- Kod przedmiotu:
- Semestr nominalny:
- 3 / rok ak. 2015/2016
- Liczba punktów ECTS:
- 1
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- ćwiczenia laboratoryjne - 15 godzin.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład0h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wiadomości z zakresu przedmiotów: Wytrzymałość Materiałów i Mechanika Budowli (sem II), Matematyka (sem I i II), Fizyka (semI), Rysunek Techniczny (sem I)
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Celem zajęć jest zapoznanie studentów z metodami laboratoryjnymi badań podstawowych cech mechanicznych: wytrzymałościowych, plastycznych oraz sztywności, materiałów stosowanych w budownictwie lądowym i wodnym, ugruntowanie i lepsze zrozumienie wiadomości teoretycznych kursu Wytrzymałości Materiałów i Mechaniki Budowli. Charakterystyki są określane w próbach rozciągania, ściskania, zginania i udarności. Celem zajęć jest również zapoznanie studentów z metodami interpretacji otrzymanych wyników badań i doskonalenie umiejętności pracy zespołowej. Studenci przygotowują sprawozdania i bronią sprawozdania w zespołach 4-5 osobowych.
- Treści kształcenia:
- 1.Laboratorium 1 - Wprowadzenie do ćwiczeń. Omówienie zasad BHP.
Prezentacja przyrządów i przetworników do pomiaru przemieszczeń (miarka milimetrowa, suwmiarka, mikrometr), odkształceń (tensometry) i siły (dynamometry), połączone z ćwiczeniami obsługi urządzeń pomiarowych. Przedstawienie schematów ideowych, zasady działania i podstawowych charakterystyk tensometrów, dynamometrów oraz krótkie omówienie zaplanowanych eksperymentów z uwzględnieniem opisu próbek, wykorzystywanych maszyn i przewidywanych wyników otrzymywanych w poszczególnych próbach.
2.Laboratorium 2 - Wzorcowanie urządzeń pomiarowych.
Schemat i opis stanowisk badawczych do kalibracji czujnika przemieszczenia, dynamometru pałąkowego oraz oprzyrządowania do kalibracji maszyny wytrzymałościowej. Kalibracja urządzeń, omówienie wykresów charakterystyk przyrządów. Analiza błędów w przeprowadzonych kalibracjach.
3.Laboratorium 3 - Statyczne próby rozciągania metali.
Próba zwykła: przedstawienie schematu i opis stanowiska badawczego, wykonanie próby i omówienie zawartości sprawozdania zawierającego wykres próby rozciągania, zestawienie wielkości pomierzonych: prędkości obciążenia przemieszczenia, odczytanych wartości Fe, Fm , Fu , obliczenia charakterystycznych naprężeń. Opis i wymiarowanie próbek, analiza odkształceń: obliczenie względnego wydłużenia i przewężenie. Krótka charakterystyka przełomu próbki. Inne uwagi dotyczące przebiegu próby i otrzymanych wyników (analiza błędów).
Próba ścisła: wyznaczenie modułu Younga: przedstawienie schematu i opisu stanowiska badawczego, zasady działania wykorzystanego w próbie ekstensometru. Wykonanie próby i omówienie zawartości sprawozdania zawierającego obliczenia modułu Younga na podstawie pomierzonych wartości, wzory i obliczenia z uwzględnieniem analizy błędów.
4.Laboratorium 4 - Statyczna próba ściskania, próba udarności
Próba ściskania próbek metalowych: przedstawienie schematu i opisu stanowiska badawczego, opis próbek (typ próbki, kształt i wymiary). Wykonanie prób i omówienie zawartości sprawozdania zawierającego wykres próby ściskania próbek metalowych, wymiary próbek, pomierzone prędkość obciążenia, odczytane wartości charakterystycznych obciążeń, wzory i obliczenia. Analiza skrócenia próbki.
Próba ściskania próbek betonowych: wykonywane są dwie próby, z podkładkami gumowymi i bez podkładek gumowych. Opis przebiegu próby jak powyżej. Analiza wpływu tarcia na wyniki doświadczenia. Inne uwagi dotyczące przebiegu próby i otrzymanych wyników (analiza błędów).
Próba udarności: : przedstawienie schematu i opisu stanowiska badawczego, opis próbek pomiarowych (typ próbki, kształt i wymiary). Wykonanie próby i omówienie zawartości sprawozdania zawierającego: typ próbki, kształt i wymiary, temperaturę przeprowadzenia próby, obliczenia udarności, charakterystyka złomów próbek i powierzchni pęknięcia. Inne uwagi dotyczące przebiegu próby i otrzymanych wyników (analiza błędów)
5.Laboratorium 5 - Wyznaczenie stałych sprężystych w statycznej próbie zginania.
Przedstawienie podstaw teoretycznych, celu próby i rodzajów wykorzystanych próbek. Pomiar próbek przeznaczonych do eksperymentu i zapis wyników na karcie pomiarowej. Realizacja próby, zapis wyników kolejnych etapów obciążania w karcie pomiarowej. Omówienie wyników - wpływ kształtu przekroju na sztywność zginania. Inne uwagi dotyczące przebiegu próby i otrzymanych wyników (analiza błędów)
6.Uwagi: Bieżące wyniki pomiarów są zapisywane na kartach pomiarowych a obliczenia są wykonywane w dedykowanych tabelach-protokołach, które studenci otrzymują od prowadzących ćwiczenia. Studenci przygotowują sprawozdania każdego z ćwiczeń w grupach 4-5 osobowych.
7.Przygotowanie sprawozdań i obrona
- Metody oceny:
- Ocena zintegrowana jest oceną ćwiczeń laboratoryjnych.
Podstawą zaliczenia jest obecność na zajęciach, zaliczenie wejściówek przed każdym ćwiczeniem i kolokwium. Ocena końcowa przedmiotu jest średnią arytmetyczną z ocen: wejściówek, kolokwium i obrony sprawozdań.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. Z.L.Kowalewski, P.Popielski, Sz.Imiełowski: Ćwiczenia laboratoryjne z wytrzymałości materiałów, OW PW 2013
2. S.Wichniewicz: Wytrzymałość materiałów: ćwiczenia laboratoryjne, OW PW 2000
- Witryna www przedmiotu:
- www.is.pw.edu.pl/mechanika
- Uwagi:
- Sprawozdania laboratoriów są przygotowywane w grupach 5-cio osobowych. Każde sprawozdanie ma osobę odpowiedzialną za jego przygotowanie, która rozdziela pracę i pilnuje terminu przygotowania sprawozdania. Jeżeli sprawozdanie jest oddane później niż 2 tygodnie po wyznaczonym terminie, grupa może obronić projekt po zaliczeniu przez kierownika dodatkowego kolokwium z całości materiału. Przyjęta organizacja ćwiczeń podkreśla odpowiedzialność pracy każdego członka zespołu i kierownika. W ramach kursu omawiane są również współczesne metody badań materiałów, w postaci przygotowanych prezentacji.
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt W01
- Po zakończeniu kursu student:
Rozpoznaje podstawowe urządzenia do pomiaru przemieszczeń (suwmiarkę, mikrometr, czujnik zegarowy) sił (dynamometr pałąkowy) oraz wykonuje pomiary tymi urządzeniami. Rozpoznaje główne elementy maszyny wytrzymałościowej.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny, promowanie indywidualnej aktywności na zajęciach.
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_W10
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03
- Efekt W02
- Opisuje główne etapy przeprowadzanych testów laboratoryjnych, statycznych prób rozciągania, ściskania i zginania. Wykonuje pomiary próbek i oblicza charakterystyczne wartości odkształceń. Odczytuje wartości charakterystyczne sił i oblicza wartości granic wytrzymałości na podstawie krzywej rozciągania. Oblicza moduł Younga na podstawie wyników pomiarów statycznych prób rozciągania i zginania.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny, promowanie indywidualnej aktywności na zajęciach. przygotowywane zespołowo sprawozdanie, obrona sprawozdania, kolokwium.
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_W12
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W04, T1A_W07
- Efekt W03
- Dokonuje rozróżnienia pomiędzy próbą statyczną i próbą dynamiczną, oblicza udarność w próbie udarności realizowanej za pomocą młota Scharpy'ego.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny, promowanie indywidualnej aktywności na zajęciach. przygotowywane zespołowo sprawozdanie, obrona sprawozdania, kolokwium.
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
- Efekt W04
- Interpretuje wyniki badań prób wytrzymałościowych: rozciągania, ściskania, zginania i udarności, wykonanych dla różnych materiałów. Określa niepewność pomiarową laboratoryjnych pomiarów bezpośrednich i pomiarów pośrednich.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny, promowanie indywidualnej aktywności na zajęciach. przygotowywane zespołowo sprawozdanie, obrona sprawozdania, kolokwium.
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_W19
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, T1A_W06
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt U01
- Podczas kursu student zapoznał się z podstawowymi technikami wykonywania pomiarów laboratoryjnych, nabył praktyczną umiejętność określenia głównych charakterystyk mechanicznych materiałów. Zajęcia rozszerzyły zakres wiedzy konieczny do zrozumienia zagadnień omawianych na wyższych latach studiów, w ramach kursów statyki budowli, mechaniki płynów, mechaniki budowli, projektowania konstrukcji budowlanych
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny, promowanie indywidualnej aktywności na zajęciach. przygotowywane zespołowo sprawozdanie, obrona sprawozdania, kolokwium.
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_U13, IS_U15
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U02, T1A_U03, T1A_U05, T1A_U09, T1A_U14, T1A_U01, T1A_U03, T1A_U04, T1A_U05
- Efekt U02
- Student rozszerzył zakres umiejętności wykorzystywanych w projektowaniu konstrukcji inżynierskich zgodnie z programem realizowanym na wyższych latach studiów
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny, promowanie indywidualnej aktywności na zajęciach. przygotowywane zespołowo sprawozdanie, obrona sprawozdania, kolokwium.
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_U18
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U03, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt K01
- Wiedza zdobyta podczas kursu daje studentowi wyobrażenie o tematyce i stopniu trudności części przedmiotów realizowanych na specjalnościach Inżynierii Sanitarnej i Wodnej oraz Inżynierii Wodnej, wpływa w ten sposób na jego decyzję o wyborze przyszłej specjalizacji.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny, przygotowywane zespołowo sprawozdanie, obrona sprawozdania, kolokwium.
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_K01
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K01
- Efekt K02
- Rozumie potrzebę pracy zespołowej i odpowiedzialnego udziału w przygotowywanym wspólnie projekcie.
Weryfikacja: Sprawdzian pisemny, przygotowywane zespołowo sprawozdanie, obrona sprawozdania, kolokwium.
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_K02, IS_K04
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K02, T1A_K04