Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Wytrzymałość materiałów II
Koordynator przedmiotu:
dr hab. inż. Marek Pietrzakowski, prof. PW
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechanika Pojazdów i Maszyn Roboczych
Grupa przedmiotów:
Wytrzymałość materiałów
Kod przedmiotu:
1150-MB000-IZP-0219
Semestr nominalny:
4 / rok ak. 2022/2023
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin kontaktowych– 38, w tym: a) wykład – 16 godz.; b) ćwiczenia- 16 godz.; c) konsultacje - 4 godz.; d) egzamin – 2 godz. 2) Praca własna studenta – 88 godz., w tym: a) 38 godz. – bieżące przygotowywanie się do ćwiczeń, prace domowe, b) 38 godz. - studia literaturowe i przygotowanie się do kolokwiów, c) 12 godz. – przygotowywanie się studenta do egzaminu. 3) RAZEM 126 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,5 punktów ECTS – liczba godzin kontaktowych - 38, w tym: a) wykład - 16 godz.; b) ćwiczenia - 16 godz.; c) konsultacje - 4 godz.; d) egzamin - 2 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2 punktów ECTS - 52 godz., w tym: a) uczestnictwo w ćwiczeniach - 16 godz., b) samodzielne rozwiązywanie zadań w domu - 36 godz.,
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawowa wiedza z mechaniki materiałów (wysłuchanie wykładu Wytrzymałość Materiałów I).
Limit liczby studentów:
zgodnie z zarządzeniem Rektora PW
Cel przedmiotu:
Poszerzenie wiedzy i umiejętności w zakresie mechaniki materiałów, w tym w zakresie stanu naprężeń i odkształceń w elementach konstrukcji mechanicznych, niezbędnych do prowadzenia analiz wytrzymałościowych
Treści kształcenia:
Wykład. Teoria stanu naprężenia i odkształcenia w stanie trzyosiowym /Odkształcenie objętościowe i postaciowe. Uogólnione prawo Hooke'a. Zależności pomiędzy tensorami stanu naprężenia i odkształcenia. Energia odkształcenia sprężystego. Energia odkształcenia objętościowego i odkształcenia postaciowego. Pomiary odkształceń. Tensometria. Związki fizyczne. Złożone działanie sił wewnętrznych w prętach prostych /Wytężenie materiału, kontynuacja. Jednoczesne zginanie i rozciąganie lub ściskanie prętów prostych. Rdzeń przekroju. Zginanie ze ścinaniem. Zginanie ze skręcaniem. Obliczenia wałów. Metody energetyczne obliczania układów liniowo-sprężystych /Układy Clapeyrona. Energia sprężysta. Twierdzenia o wzajemności prac i wzajemności przemieszczeń. Twierdzenie Castigliano. Metoda Maxwella-Mohra. Sposób Wereszczagina. Twierdzenie Menabrea-Castigliano. Równania kanoniczne metody sił. Układy zewnętrznie i wewnętrznie statycznie niewyznaczalne/. Stateczność prętów prostych .Wyboczenie sprężyste. Zagadnienie Eulera. Siła krytyczna. Smukłość pręta. Wyboczenie posprężyste. Prosta Tetmajera, parabola Johnsona-Ostenfelda. Obliczanie prętów prostych na wyboczenie. Metoda energetyczna wyznaczania siły krytycznej. Powłoki cienkościenne w stanie błonowym /Stan naprężenia w ściance powłoki. Równanie Laplace'a. Równanie równowagi. Obliczanie zbiorników cienkościennych - kulistego, walcowego i stożkowego/. Skręcanie prętów cienkościennych. /Podstawy teorii de Saint-Venanta. Analiza stanu naprężenia i odkształcenia – profile otwarte i zamknięte. Wzory Bredta/. Podstawy wytrzymałości zmęczeniowej /Zjawisko zmęczenia materiału. Obciążenia okresowe. Krzywa cyklicznego odkształcenia. Badania zmęczeniowe. Krzywa Wohlera. Wykres Smitha. Kumulacja uszkodzeń. Czynniki wpływające na trwałość zmęczeniową/. Podstawy reologii /Ciała niesprężyste. Zjawiska pełzania i relaksacji. Podstawowe modele reologiczne materiałów lepkosprężystych. Funkcja pełzania. Funkcja relaksacji/. Ćwiczenia. Wytrzymałość złożona: zastosowanie hipotez wytężeniowych. Metody energetyczne: obliczanie przemieszczeń w układach statycznie wyznaczalnych, obliczanie układów wewnętrznie i zewnętrznie statycznie niewyznaczalnych. Wyboczenie prętów prostych / wyboczenie w zakresie sprężystym i plastycznym/. Obliczanie zbiorników. Skręcanie profili cienkościennych. Elementy wytrzymałości zmęczeniowej.
Metody oceny:
Ćwiczenia: Do zaliczenia ćwiczeń wymagane jest uzyskanie pozytywnej (dostatecznej) oceny ze wszystkich 3 kolokwiów i poprawne wykonanie 4 prac domowych. Zaliczenie ćwiczeń jest warunkiem koniecznym dopuszczenia do egzaminu. Wykład :Przedmiot Wytrzymałość materiałów II jest przedmiotem kończącym się egzaminem pisemnym. Zdanie egzaminu z Wytrzymałości Materiałów I jest warunkiem niezbędnym do zdawania egzaminu z Wytrzymałości Materiałów II. Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnej oceny z ćwiczeń i egzaminu.
Egzamin:
tak
Literatura:
1. Z.Dyląg, A. Jakubowicz, Z. Orłoś, Wytrzymałość materiałów, WNT, Tom I-1996, Tom II - 1997. 2. R. Pyrz, A. Tylikowski, Wytrzymałość materiałów, WPW, 1983. 3. Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów, Praca zbiorowa pod redakcją K. Gołosia i J. Osińskiego, WPW, 20014. 4. E.Niezgodziński, T. Niezgodziński, Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów, WNT, Warszawa.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka 1150-MB000-IZP-0219_W1
Ma wiedzę o teorii stanu naprężenia i odkształcenia w stanie dwu i trzyosiowym. Posiada wiedzę o wytężenie materiału i naprężeniu zastępczym dla wieloosiowego stanu obciążenia. Zna wybrane hipotezy / hipoteza Coulomba-Treski, hipoteza Hubera-Misesa-Hencky’ego/ i zna zasady prowadzenia obliczeń wytrzymałościowych w stanie dwu i trzyosiowym.
Weryfikacja: Egzamin. Sprawdzian pisemny w czasie ćwiczeń, praca domowa.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_W01, KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-IZP-0219_W2
Ma wiedzę o metodach energetycznych obliczania układów liniowo-sprężystych. Zna twierdzenia o wzajemności prac i wzajemności przemieszczeń. Umie wyznaczać przemieszczenia kilkoma metodami / Twierdzenie Castigliana. Metoda Maxwella-Mohra, sposób Wereszczagina, Równania kanoniczne/. Zna zasady analizy układów zewnętrznie i wewnętrznie statycznie niewyznaczalnych.
Weryfikacja: Egzamin. Sprawdzian pisemny w czasie ćwiczeń, praca domowa.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_W01, KMiBM_W05, KMiBM_W06, KMiBM_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-IZP-0219_W3
Ma podstawą wiedzę o stateczności prętów prostych /Wyboczenie sprężyste. Zagadnienie Eulera. Siła krytyczna. Smukłość pręta. Wyboczenie posprężyste. Prosta Tetmajera, parabola Johnsona-Ostenfelda. Metoda energetyczna (Timoshenki-Ritza) wyznaczania siły krytycznej/. Zna zasady prowadzenia obliczeń prętów prostych na wyboczenie.
Weryfikacja: Egzamin, praca domowa.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_W06, KMiBM_W01, KMiBM_W04, KMiBM_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-IZP-0219_W4
Ma podstawą wiedzę o analizie powłok cienkościennych w stanie błonowym /Stan naprężenia i odkształcenia w ściance powłoki/.
Weryfikacja: Egzamin. praca domowa.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_W01, KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-IZP-0219_W5
Ma podstawą wiedzę o skręcaniu prętów cienkościennych. Zna zasady analizy stanu naprężenia i odkształcenia – profile otwarte i zamknięte. Wzory Bredta.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_W01, KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-IZP-0219_W6
Ma podstawą wiedzę o obciążeniach cyklicznych i wytrzymałości zmęczeniowej /Zawisko zmęczenia materiału. Obciążenia okresowe. Krzywa cyklicznego odkształcenia. Badania zmęczeniowe. Krzywa Wohlera. Wykres Smitha. Kumulacja uszkodzeń/. Ma wiedzę z podstaw reologii /Zjawiska pełzania i relaksacji, podstawowe modele reologiczne materiałów lepkosprężystych/
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_W01, KMiBM_W04, KMiBM_W05, KMiBM_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka 1150-MB000-IZP-0219_U1
Potrafi analizować złożone stany obciążenia 3D Jednoczesne zginanie i rozciąganie lub ściskanie prętów prostych i ram. Zginanie ze ścinaniem. Zginanie ze skręcaniem - obliczenia wałów/. Umie wyznaczyć rdzeń przekroju.
Weryfikacja: Egzamin. Sprawdzian pisemny w czasie ćwiczeń, praca domowa.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_U05, KMiBM_U08, KMiBM_U09, KMiBM_U10, KMiBM_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-IZP-0219_U2
Potrafi analizować i prowadzić obliczenia metodami energetycznymi układów statycznie wyznaczalnych dla złożonych wieloosiowych stanów obciążenia. Potrafi obliczać układy statycznie zewnętrznie i wewnętrznie niewyznaczalne.
Weryfikacja: Egzamin. Sprawdzian pisemny w czasie ćwiczeń, praca domowa.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_U05, KMiBM_U08, KMiBM_U09, KMiBM_U10, KMiBM_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-IZP-0219_U3
Potrafi przeprowadzić podstawowe obliczenia stateczności prętów prostych. /Wyboczenie sprężyste i posprężyste/.
Weryfikacja: Egzamin. praca domowa.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_U05, KMiBM_U08, KMiBM_U09, KMiBM_U10, KMiBM_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-IZP-0219_U4
Potrafi przeprowadzić analizę stanu naprężenia w powłokach cienkościennych w stanie błonowym /Umie przeprowadzić podstawowe obliczanie zbiorników cienkościennych - kulistego, walcowego i stożkowego/.
Weryfikacja: Egzamin. praca domowa.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_U05, KMiBM_U08, KMiBM_U09, KMiBM_U10, KMiBM_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-IZP-0219_U5
Potrafi przeprowadzić podstawowe obliczenia stanu naprężenia i odkształcenia w skręcanych prętach cienkościennych – profile otwarte i zamknięte.
Weryfikacja: Egzamin. praca domowa.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_U05, KMiBM_U08, KMiBM_U09, KMiBM_U10, KMiBM_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-IZP-0219_U6
Potrafi przeprowadzić elementarną analizę w zakresie wytrzymałości zmęczeniowej.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM_U05, KMiBM_U08, KMiBM_U09, KMiBM_U10, KMiBM_U12
Powiązane charakterystyki obszarowe: