Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Statyka, stateczność i drgania konstrukcji powłokowych
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Tomasz Zagrajek
Status przedmiotu:
Fakultatywny dowolnego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Mechanika i Projektowanie Maszyn
Grupa przedmiotów:
Obieralne
Kod przedmiotu:
ML.NS750
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Liczba godzin kontaktowych - 47, w tym: a) wykład - 30 godz.; b) ćwiczenia laboratoryjne - 15 godz.; c) konsultacje - 2 godz. 2. Praca własna - 40 godz. w tym: a) zadania domowe - 15 godz. b) przygotowanie do kolokwiów - 15 godz. c) przygotowanie do laboratoriów - 10 godz. Razem - 87 godzin.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2 punkty ECTS - liczba godzin kontaktowych - 47, w tym: a) wykład - 30 godz.; b) ćwiczenia laboratoryjne - 15 godz.; c) konsultacje - 2 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2 punkty ECTS - 57 godzin, w tym: a) ćwiczenia laboratoryjne - 15 godz.; b) konsultacje - 2 godz. c) zadania domowe - 15 godz. d) przygotowanie do kolokwiów - 15 godz. e) przygotowanie do laboratoriów - 10 godz.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
NK342 - Metoda elementów skończonych 1 (MES1), ZNK427 - Wytrzymałość konstrukcji 2 (WK2).
Limit liczby studentów:
15
Cel przedmiotu:
Budowa modeli matematycznych złożonych konstrukcji powłokowych z uwzględnieniem niezbędnych uproszczeń. Samodzielne analizy statyki, statecznośći i drgań typowych konstrukcji powłokowych za pomocą metod analitycznych i metody elementów skończonych (MES).
Treści kształcenia:
Struktura konstrukcji cienkościennych, wprowadzanie obciążeń zewnętrznych ( wręgi, podłużnice, płaszcz) modele matematyczne. Nieliniowa (duże deformacje) techniczna teoria powłok o małej wyniosłości: przemieszczenia, odkształcenia, naprężenia, przemieszczeniowe dynamiczne równania równowagi, mieszane dynamiczne równania równowagi, warunki brzegowe. Równania stateczności płyt i powłok o małej wyniosłości (twierdzenie Lapunowa) , obciążenie krytyczne. Małe i duże ugięcia płyt prostokątnych i powłok walcowych , rozwiązania analityczne ścisłe i przybliżone ( Galerkina, Ritza, kolokacji). Obciążenia krytyczne ściskanych, ścinanych, skręcanych płyt prostokątnych i powłok walcowych, rozwiązania analityczne ścisłe i przybliżone ( energetyczna). Dragania w tym drgania własne płyt i powłok. Zastosowanie metody elementów skończonych do analizy struktur cienkościennych - ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem systemu ANSYS: wprowadzenie siły skupionej w powłokę stożkową, statyka tylnej części kadłuba śmigłowca rola wręg i podłużnic, stateczność płyt prostokątnych i powłok walcowych, stożkowych ściskanych, ścinanych, skręcanych, praca po utracie stateczności, duże ugięcia (analiza nieliniowa) płyt i powłok. Drgania płyt prostakątnych i powłok walcowych wzmacnionych wregami i podłużnicami.
Metody oceny:
2 kolokwia (teoretyczne i zadaniowe), praca studenta w ramach ćwiczeń laboratoryjnych, zadania domowe - analiza MES typowej konstrukcji powłokowej.
Egzamin:
nie
Literatura:
1. Bijak-Żochowski M., Jaworski A., Krzesiński G., Zagrajek T.: Mechanika Materiałów i Konstrukcji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2006. 2. Brzoska Z.: Wytrzymałość Materiałów, PWN, Warszawa, 1979. 3. Brzoska Z.: Statyka i Stateczność Konstrukcji Prętowych i Cienkościennych, PWN, Warszawa, 1979. Dodatkowa literatura: 1.Zagrajek T.,Krzesiński G., Marek P. : Metoda Elementów Skończonych w Mechanice Konstrukcji - Ćwiczenia z zastosowaniem systemu ANSYS, Oficyna Wydawnicz Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2005. 2. Pozycje literaturowe z zakresu metody elementów skończonych dotyczące elementów powłokowych.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka ML.NS750_W1
Zna strukturę konstrukcji powłokowych, założenia technicznej teorii powłok o małej wyniosłości oraz jakościowo równania opisujące przemieszczenia, odkształcenia i naprężenia z uwzględnieniem dużych deformacji.
Weryfikacja: Na podstawie kolokwium teoretycznego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM2_W02, MiBM2_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NS750_W2
Ma podstawową wiedzę o metodach analitycznych służących wyznaczania przemieszczeń, odkształceń i naprężeń w prostych płytach prostokątnych, powłokach walcowych oraz o metodzie elementów skończonych pozwalającej rozwiązywać złożone przypadki konstrukcji powłokowych.
Weryfikacja: Na podstawie kolokwium zadaniowego i pracy studenta w ramach laboratorium MES-ANSYS.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM2_W02, MiBM2_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NS750_W3
Zna podstawowe pojęcia oraz jakościowo równania służące do określenia obciążeń krytycznych i częstości drgań własnych i wymuszonych w strukturach powłokowych.
Weryfikacja: Na podstawie kolokwium teoretycznego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM2_W02, MiBM2_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NS750_W4
Ma podstawową wiedzę o metodach analitycznych służących do wyznaczania obciążeń krytycznych i częstości drgań własnych dla prostych płyt prostokątnych, powłok walcowych ściskanych, skręcanych i ścinanych oraz metodzie energetycznej i elementów skończonych pozwalających określać obciążenia krytyczne i częstości drgań własnych dla złożonych struktur.
Weryfikacja: Na podstawie kolokwium zadaniowego i pracy studenta w ramach laboratorium MES-ANSYS, ocena zadań domowych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM2_W07, MiBM2_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka ML.NS750_U1
Potrafi zbudować proste modele matematyczne rzeczywistych struktur powłokowych.
Weryfikacja: Na podstawie kolokwium zadaniowego i pracy studenta w ramach laboratorium MES-ANSYS, ocena zadań domowych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM2_U10, MiBM2_U11, MiBM2_U13
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NS750_U2
Potrafi wyznaczyć przemieszczenia, odkształcenia, naprężenia dla prostych obciążeń w płytach prostokątnych, powłokach walcowych rozwiązując różniczkowe równania równowagi(ruchu) w sposób ścisły lub przybliżony (np. metody kolokacji, Galerkina, Ritza) korzystając z podręczników.
Weryfikacja: Na podstawie kolokwium zadaniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM2_U10, MiBM2_U13
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NS750_U3
Potrafi wyznaczyć przemieszczenia, odkształcenia, naprężenia w niezbyt złożonych konstrukcjach powłokowych za pomocą metody elementów skończonych korzystając z systemu ANSYS.
Weryfikacja: Na podstawie wykonywanych zadań na laboratorium MES-ANSYS.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM2_U10, MiBM2_U13
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NS750_U4
Potrafi wyznaczyć obciążenia krytyczne i częstości drgań własnych dla płyt prostokątnych, powłok walcowych ściskanych, ścinanych i skręcanych rozwiązując różniczkowe równania w sposób ścisły lub przybliżony (metoda energetyczna) korzystając z podręczników.
Weryfikacja: Na podstawie kolokwium zadaniowego.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM2_U10, MiBM2_U13
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka ML.NS750_U5
Potrafi wyznaczyć obciążenia krytyczne oraz częstości drgań własnych niezbyt złożonych konstrukcjach cienkościennych za pomocą metody elementów skończonych korzystając z systemu ANSYS.
Weryfikacja: Na podstawie wykonywanych zadań na laboratorium MES-ANSYS.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: MiBM2_U10, MiBM2_U13
Powiązane charakterystyki obszarowe: