Podstawy mechaniki wybuchu

"Z A T W I E R D Z A M"
Dziekan Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa
Prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI
Warszawa, dnia ..........................
SYLABUS PRZEDMIOTU
NAZWA PRZEDMIOTU: PODSTAWY MECHANIKI WYBUCHU
Kod przedmiotu: WMLAKCSI-Pmw , WMLAKCNI-Pmw
Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO): WYDZIAŁ MECHATRONIKI I LOTNICTWA
(prowadząca kierunek studiów)
Kierunek studiów: Mechatronika
Specjalność: Konstrukcja broni i amunicji
Poziom studiów: studia pierwszego stopnia
Forma studiów: studia stacjonarne i niestacjonarne
Język prowadzenia: polski
Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego: 2012/2013
1. REALIZACJA PRZEDMIOTU
Osoba(-y) prowadząca(-e) zajęcia: prof. dr hab. inż. Edward WŁODARCZYK
PJO/instytut/katedra/zakład: Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, Instytut Techniki
Uzbrojenia, Zakład Balistyki
2. ROZLICZENIE GODZINOWE
studia stacjonarne
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie, # projekt)
semestr
punkty
ECTS
razem
wykłady
ćwiczenia
laboratoria
projekt
VI
30+zo
16+zo
14 bo
-
-
-
2
razem
30+zo
16+zo
14bo
-
-
-
2
seminarium
studia niestacjonarne
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie, # projekt)
semestr
punkty
ECTS
razem
wykłady
ćwiczenia
laboratoria
projekt
VI
18+zo
10+zo
8 bo
-
-
-
2
razem
18+zo
10+zo
8 bo
-
-
-
2
seminarium
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI
Matematyka: podstawy algebry, szeregi, badanie funkcji analitycznych,
rachunek różniczkowy, podstawy równań różniczkowych,
Fizyka: mechanika klasyczna, podstawy dynamiki i termodynamiki; znajomość
zasad: zachowania masy, ciągłości przepływu płynów, zmiany pędu,
przekształcania energii, procesy stacjonarne, odwracalne i nieodwracalne.
4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Symbol
W1
W2
U1
Odniesienie do
efektów
kształcenia dla
kierunku
Efekty kształcenia
Student, który zaliczył przedmiot,
Ma wiedzę w zakresie matematyki obejmującą algebrę,
szeregi, badanie funkcji analitycznych, rachunek
różniczkowy, podstawy równań różniczkowych
niezbędne do:
•opisu i analizy wybuchu i fal uderzeniowych;
•opisu i analizy modeli detonacji;
•opisu oddziaływania wybuchu na otoczenie
Ma wiedzę w zakresie fizyki obejmującą: mechanikę
klasyczną, dynamikę i termodynamikę, znajomość
zasad zachowania masy, ciągłości przepływu płynów,
zmiany pędu, przekształcania energii, w tym wiedzę
niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk
fizycznych występujących podczas wybuchu i w jego
otoczeniu
Potrafi zidentyfikować zjawiska fizyczne występujące
podczas oddziaływania wybuchu na otoczenie
K_W01
K_W02
K_U08
5. METODY DYDAKTYCZNE
Częste stosowanie zasad zachowania masy, ciągłości przepływu płynów, zmiany
pędu układu, przekształcania energii w teorii detonacji, które utrwalają wiedzę
określoną efektami W1 i W2.
Rozwiązanie zagadnień granicznych teorii wybuchu podczas ćwiczeń
audytoryjnych wymagające studiów literaturowych i ciągłego samokształcenia
doskonalącego wiedzę określoną efektami U1.
6. TREŚCI PROGRAMOWE
lp.
1.
temat/tematyka zajęć
Rodzaje i właściwości wybuchów.
Klasyfikacja procesów wybuchowych.
liczba godzin
wykł.
2/2*
ćwicz.
lab.
proj.
semin.
lp.
temat/tematyka zajęć
liczba godzin
wykł.
ćwicz.
2.
Podstawowe zagadnienia teorii działania
wybuchu.
2/2*
2/2*
3.
Równania stanu wybranych ośrodków
ciągłych.
2
2/2*
4.
Elementarna teoria fal uderzeniowych.
2/2*
2
5.
Klasyczna teoria detonacji ChapmanaJougueta (ChJ).
4
2
6.
Model detonacji Zeldowicza- von NeumannaDoeringa (ZND).
2
4/2*
7.
Rozrzedzeniowa fala Taylora w produktach
detonacji.
2
2
Razem studia stacjonarne
16
14
Razem studia niestacjonarne
10
8
Tematy ćwiczeń rachunkowych
1.
Formułowanie matematycznego modelu
działania wybuchu.
2/2*
2.
Analiza równań stanu produktów detonacji.
2/2*
3.
Analiza równań fal uderzeniowych w
układach: ruchomym i nieruchomym dla
gazu politropowego.
2
4.
Rozwiązania analityczne dla detonacji
Chapmana – Jaugueta (model Ch – J).
2
5.
Wyznaczenie parametrów idealnej detonacji
Chapmana – Jaugueta dla gazu
doskonałego.
2/2*
6.
Wyznaczenie parametrów pośrednich
adiabat detonacyjnych dla modelu
Zeldowicza – Neumanna – Doeringa
(model Z-N-D).
2
7.
Określenie parametrów rozrzedzeniowej fali
Taylora w produktach detonacji.
2
lab.
proj.
semin.
temat/tematyka zajęć
lp.
liczba godzin
wykł.
ćwicz.
Razem studia stacjonarne
14
Razem studia niestacjonarne
8
lab.
proj.
semin.
* Zagadnienia realizowane indywidualnie przez studenta studiów niestacjonarnych
7. LITERATURA
podstawowa:
1. E. Włodarczyk, Podstawy fizyki wybuchu, Warszawa, WAT 2012,
2. E. Włodarczyk, Wstęp do mechaniki wybuchu, Warszawa PWN 1994,
uzupełniająca:
1. S. Cudziło i inni, Wojskowe materiały wybuchowe, Częstochowa 2000,
2. E. Włodarczyk, Podstawy detonacji, tom II, Warszawa WAT 1995.
8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Przedmiot zaliczany jest na podstawie oceny stopnia zrozumienia treści wykładów i
umiejętności stosowania ich przy rozwiązywaniu problemów wybuchu:
Zaliczenie wykładów na ocenę składa się z aktywnego udziału studentów
podczas wykładów (odpowiedzi na pytania) i rozwiązywania problemów
związanych z fizyką procesów wybuchowych;
Efekty W1, W2 i U1 są sprawdzane za pomocą znajomości zjawisk
określanych zasadami termodynamiki klasycznej, dynamiki i mechaniki płynów
i merytorycznym ich stosowaniem w zagadnieniach teorii wybuchu.
Ocena
Opis umiejętności
5.0 (bdb)
Potrafi bezbłędnie i samodzielnie sformułować i rozwiązać zagadnienie
graniczne teorii wybuchu,
Potrafi bezbłędnie opisać zjawiska zachodzące podczas wybuchu i
towarzyszące falom uderzeniowym.
Potrafi samodzielnie sformułować i rozwiązać zagadnienie graniczne
teorii wybuchu, dopuszczalne są drobne błędy,
Potrafi opisać zjawiska zachodzące podczas wybuchu i towarzyszące
falom uderzeniowym, dopuszczalne są drobne błędy.
4.0 (db)
3.0 (dst)
Potrafi sformułować i rozwiązać zagadnienie graniczne teorii wybuchu,
dopuszczalna jest pomoc wykładowcy,
Potrafi opisać zjawiska zachodzące podczas wybuchu i towarzyszące
falom uderzeniowym, dopuszczalna jest pomoc wykładowcy.
autor(rzy) sylabusa
kierownik jednostki organizacyjnej
odpowiedzialnej za przedmiot
prof. dr hab. inż. Edward WŁODARCZYK
................................
…………………………………………………
tytuł, stopień naukowy, imię, NAZWISKO, podpis
tytuł, stopień naukowy, imię, NAZWISKO, podpis