- Nazwa przedmiotu:
- Wprowadzenie do termomechaniki ciał odkształcalnych
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. inż. Piotr Kowalczyk
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Informatyka i Systemy Informacyjne
- Grupa przedmiotów:
- Wspólne
- Kod przedmiotu:
- Semestr nominalny:
- 3 / rok ak. 2019/2020
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1. godziny kontaktowe – 60 h; w tym
a. obecność na wykładach – 30 h
b. obecność na ćwiczeniach – 30 h
2. przygotowanie do ćwiczeń – 20 h
3. zapoznanie się z literaturą – 10 h
4. konsultacje – 5 h
5. przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie – 10 h
Razem nakład pracy studenta 105 h = 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. konsultacje – 5 h
Razem: 65 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. przygotowanie do ćwiczeń – 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:
- brak
- Limit liczby studentów:
- Bez limitu
- 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 w zależności od liczby punktów podana jest w tabeli poniżej.
liczba punktów p
ocena
32 < p <= 39
3 (trzy)
39 < p <= 45
3.5 (trzy i pół)
45 < p <= 52
4 (cztery)
52 < p <= 58
4.5 (cztery i pół)
58 < p <= 65
5 (pięć)
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- Michał Kleiber – Wykłady z Komputerowych Metod Nieliniowej Termo-Mechaniki Ciał Odkształcalnych, Cz. I, wersja robocza skryptu, http://www.ippt.gov.pl/~pkowalcz/skrypt
Janina Ostrowska-Maciejewska - Mechanika Ciał Odkształalnych, PWN, Warszawa, 1994
Y.C. Fung, Podstawy Mechaniki Ciała Stałego, PWN, Warszawa 1969
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka W2_01
- Zna podstawy teoretyczne analizy i algebry tensorów i ich zastosowania do opisu deformacji i stanu naprężeń w kontinuum materialnym
Weryfikacja: kolokwia, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
CC_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka W2_02
- Zna sformułowania równań termomechaniki kontinuum materialnego i podstawy przybliżonych metod ich numerycznego rozwiązywania
Weryfikacja: kolokwia, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
CC_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka U2_01
- Potrafi biegle posługiwać się pojęciami rachunku tensorowego i interpretować je dla wielkości fizycznych pojawiających się w zagadnieniach mechaniki ciał odkształcalnych
Weryfikacja: kolokwia, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
CC_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka U2_02
- Potrafi sformułować równania różniczkowe dla konkretnego zagadnienia termomechaniki ciał odkształcalnych i zaproponować metodę ich numerycznego rozwiązania, uwzględniającą specyfikę danego zagadnienia
Weryfikacja: kolokwia, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
CC_U19, CC_U23, CC_U08, CC_U13
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka U2_03
- Potrafi samodzielnie określić kierunki dalszego uczenia się
Weryfikacja: kolokwia, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
CC_U04
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka K2_01
- Posiada zdolność do kontynuacji kształcenia oraz świadomość potrzeby samokształcenia
Weryfikacja: kolokwia, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
CC_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka K2_02
- Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny, samodzielnie formułować i rozwiązywać zagadnienia zastosowań informatyki w technice
Weryfikacja: kolokwia, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
CC_K05
Powiązane charakterystyki obszarowe: