- Nazwa przedmiotu:
- Wprowadzenie do termomechaniki ciał odkształcalnych
- Koordynator przedmiotu:
- Dr hab. inż. Piotr Kowalczyk
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Matematyka
- Grupa przedmiotów:
- Wspólne
- Kod przedmiotu:
- 1120-INCAD-MSP-0020
- Semestr nominalny:
- 2 / rok ak. 2017/2018
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1. godziny kontaktowe – 62 h; w tym
a) obecność na wykładach – 30 h
b) obecność na ćwiczeniach – 30 h
c) obecność na egzaminie – 2 h
2. praca własna studenta – 40 h; w tym
a) bieżące przygotowywanie do ćwiczeń i kolokwiów, w tym samodzielne rozwiązywanie zadań – 20 h
b) zapoznanie się z literaturą – 10 h
c) przygotowanie do egzaminu – 10 h
Razem 102 h, co odpowiada 4 pkt. ECTS
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1. obecność na wykładach – 30 h
2. obecność na ćwiczeniach – 30 h
3. obecność na egzaminie – 2 h
Razem 62 h, co odpowiada 2 pkt. ECTS
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1. obecność na ćwiczeniach – 30 h
2. bieżące przygotowywanie do ćwiczeń i kolokwiów, w tym samodzielne rozwiązywanie zadań – 20 h
Razem 50 h, co odpowiada 2 pkt. ECTS
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia30h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Analiza matematyczna, Równania różniczkowe, Algebra
- Limit liczby studentów:
- Ćwiczenia – 30 os/grupa
- Cel przedmiotu:
- Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z pojęciami i prawami termomechaniki ciał odkształcalnych pod kątem ich zastosowań do komputerowej symulacji ruchu i deformacji rzeczywistych obiektów (w szczególności konstrukcji inżynierskich) pod wpływem obciążeń mechanicznych i termicznych oraz obliczeń wytrzymałościowych tych obiektów. W ramach przedmiotu studenci poznają:
- podstawy teoretyczne analizy i algebry tensorów,
- metody matematyczne tensorowego opisu deformacji i stanu naprężeń w kontinuum materialnym,
- prawa termomechaniki kontinuum materialnego, wyrażone w postaci układu nieliniowych równań różniczkowych cząstkowych na czasoprzestrzennych polach tensorowych
- podstawy formułowania przybliżonych metod numerycznego rozwiązywania tych równań.
- Treści kształcenia:
- Wprowadzenie (podstawowe pojęcia, opis ciągły i dyskretny). Podstawy algebry i analizy tensorowej. Ruch ciała, deformacja, obrót sztywny, odkształcenie. Zasada zachowania masy. Opis stanu naprężenia. Zasady zachowania pędu, momentu pędu, energii mechanicznej. Równania konstytutywne (sprężystość, lepko-sprężystość, sprężysto-plastyczność). Sformułowanie lokalne zagadnienia nieliniowej mechaniki ciała odkształcalnego. Zagadnienia przewodnictwa ciepła. Sprzężenia termo-mechaniczne – sformułowanie lokalne zagadnienia nieliniowej termo-mechaniki ciała odkształcalnego. Zasady i sformułowania wariacyjne zagadnień termomechaniki.
- Metody oceny:
- Do zaliczenia udziału w zajęciach wymagany jest pozytywny wynik każdego z dwóch kolokwiów. Ocena końcowa z przedmiotu zależy od liczby punktów uzyskanych na egzaminie. Maksymalna liczba punktów (65) jest równa maksymalnej sumie punktów możliwych do uzyskania w obu kolokwiach – mogą one być zaliczone na poczet egzaminu na zasadzie „terminu zerowego”. Skala ocen zależy od liczby punktów zgodnie z regułą: liczba punktów > 58 – 5.0, >52 – 4.5, >45 – 4.0, >39 – 3.5, >32 – 3.0, <=32 – 2.0.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. M. Kleiber, P.Kowalczyk, Wprowadzenie do nieliniowej termomechaniki ciał odkształcalnych, Wyd. IPPT PAN, 2011
2. J. Ostrowska-Maciejewska, Mechanika ciał odkształcalnych, PWN, Warszawa, 1994
3. Y.C. Fung, Podstawy mechaniki ciała stałego, PWN, Warszawa 1969
- Witryna www przedmiotu:
- .
- Uwagi:
- .
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt W2_01
- Zna podstawy teoretyczne analizy i algebry tensorów i ich zastosowania do opisu deformacji i stanu naprężeń w kontinuum materialnym
Weryfikacja: ocena dwóch kolokwiów i egzaminu
Powiązane efekty kierunkowe:
M2_W01
Powiązane efekty obszarowe:
- Efekt W2_02
- Zna sformułowania równań termomechaniki kontinuum materialnego i podstawy przybliżonych metod ich numerycznego rozwiązywania
Weryfikacja: ocena dwóch kolokwiów i egzaminu
Powiązane efekty kierunkowe:
M2_W05
Powiązane efekty obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt U2_01
- Potrafi posługiwać się pojęciami rachunku tensorowego i interpretować je dla wielkości fizycznych pojawiających się w zagadnieniach mechaniki ciał odkształcalnych
Weryfikacja: ocena dwóch kolokwiów i egzaminu
Powiązane efekty kierunkowe:
M2_U01
Powiązane efekty obszarowe:
- Efekt U2_02
- Potrafi sformułować równania różniczkowe dla konkretnego zagadnienia termomechaniki ciał odkształcalnych i zaproponować metodę ich numerycznego rozwiązania, uwzględniającą specyfikę danego zagadnienia
Weryfikacja: ocena dwóch kolokwiów i egzaminu
Powiązane efekty kierunkowe:
M2_U01
Powiązane efekty obszarowe:
- Efekt U2_03
- Potrafi samodzielnie określić kierunki dalszego uczenia się
Weryfikacja: ocena dwóch kolokwiów i egzaminu
Powiązane efekty kierunkowe:
M2_U02
Powiązane efekty obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt K2_01
- Posiada zdolność do kontynuacji kształcenia oraz świadomość potrzeby samokształcenia
Weryfikacja: ocena dwóch kolokwiów i egzaminu
Powiązane efekty kierunkowe:
M2_K01
Powiązane efekty obszarowe:
X2A_K06
- Efekt K2_02
- Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny, samodzielnie formułować i rozwiązywać zagadnienia zastosowań informatyki w technice
Weryfikacja: ocena dwóch kolokwiów i egzaminu
Powiązane efekty kierunkowe:
M2_K01
Powiązane efekty obszarowe:
X2A_K06