Politechnika
Warszawska

Katalog
ECTS

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. 2022/2023

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

Charakterystyka 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 charakterystyki kierunkowe: M2_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka W2_02

Zna sformułowania równań termomechaniki kontinuum materialnego i podstawy przybliżonych metod ich numerycznego rozwiązywania
Weryfikacja: ocena dwóch kolokwiów i egzaminu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M2_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka 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 charakterystyki kierunkowe: M2_U01
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: ocena dwóch kolokwiów i egzaminu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M2_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka U2_03

Potrafi samodzielnie określić kierunki dalszego uczenia się
Weryfikacja: ocena dwóch kolokwiów i egzaminu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M2_U02
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K2_01

Posiada zdolność do kontynuacji kształcenia oraz świadomość potrzeby samokształcenia
Weryfikacja: ocena dwóch kolokwiów i egzaminu
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M2_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Charakterystyka 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 charakterystyki kierunkowe: M2_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe: