STUDIA I STOPNIA KIERUNEK: AUTOMATYKA I ROBOTYKA Tytuł

STUDIA I STOPNIA
KIERUNEK:
AUTOMATYKA I ROBOTYKA
Tytuł przedmiotu:
Wytrzymałość materiałów
Semestr - wymiar godzin; punkty:
III WE2, C1, L1, 5 pkt.
WYKŁADY: Zadania przedmiotu i jego zakres. Ogólne założenia i podstawowe pojęcia.
Modele obciążenia, konstrukcji, materiału. Szczeble analizy wytrzymałościowej: punkt,
przekrój, ciało. Uogólnione siły zewnętrzne i wewnętrzne. Określanie rozkładów sił
wewnętrznych w prętach i układach prętowych. Twierdzenie Schwedlera-Żurawskiego.
Definicja naprężenia, przemieszczenia, odkształcenia. Związki między odkształceniami i
przemieszczeniami. Statyczna próba rozciągania. Schematyzacja wykresu rozciągania.
Jednowymiarowe modele ciał odkształcalnych. Związki między naprężeniami i
odkształceniami. Jednowymiarowe sprężyste rozciąganie i ściskanie: naprężenia,
odkształcenia, przemieszczenia; koncentracja naprężeń; konstrukcje kratownicowe;
wymiarowanie: warunek bezpieczeństwa, warunek sztywności; energia sprężystej
deformacji. Ścięcie techniczne. Sprężyste skręcanie prętów kołowo-symetrycznych:
naprężenia, odkształcenia, kąt skręcenia; wymiarowanie: warunek bezpieczeństwa, warunek
sztywności; energia sprężystej deformacji. Sprężyste zginanie prętów prostych: naprężenia,
odkształcenia, krzywizna osi; ugięcie i kąt ugięcia; wymiarowanie: warunek bezpieczeństwa,
warunek sztywności; energia sprężystej deformacji. Stateczność sprężystego pręta
ściskanego: siła krytyczna, naprężenie krytyczne; projektowanie z uwagi na stateczność;
metoda energetyczna określania obciążeń krytycznych. Podstawowe twierdzenia o energii
sprężystej. Energetyczna metoda wyznaczania przemieszczeń w układach sprężystych.
Układy hiperstatyczne; metoda sił. Metody komputerowe. Metoda różnic skończonych.
Pojęcie wytrzymałości złożonej; hipotezy wytężeniowe Problemy wytrzymałości złożonej
elementów prętowych; zginanie ze skręcaniem; zginanie ze ścinaniem. Cylindry
grubościenne: sformułowanie zadania Lame; naprężenia; obliczenia wytrzymałościowe.
Powłoki cienkościenne w stanie błonowym: obliczenia wytrzymałościowe.
ĆWICZENIA: Momenty geometryczne figur płaskich. Siły wewnętrzne w prętach i układach
prętowych.
Obliczenia
wytrzymałościowe
dla
podstawowych
przypadków
wytrzymałościowych. Energetyczna metoda wyznaczania przemieszczeń w układach
sprężystych. Problemy statycznie niewyznaczalne. Problemy wytrzymałości złożonej.
LABORATORIA: Statyczna próba rozciągania metali: próbki, typowe wykresy rozciągania,
odkształcenia sprężyste i plastyczne, wielkości charakteryzujące własności mechaniczne i
plastyczne, wyznaczanie modułu Younga. Statyczna próba ściskania metali : pole naprężeń
w ściskanej próbce i jego wpływ na charakter odkształceń, typowe wykresy ściskania,
zniszczenie przy ściskaniu. Badanie udarności metali: zasada badań udarności i jej
uzasadnienie, znaczenie próby udarności dla oceny kruchości metali oraz kontroli procesów
technologicznych. Pomiary twardości: ogólna definicja pojęcia twardości, podstawowe
metody pomiaru twardości. Badanie własności mechanicznych tworzyw sztucznych: wykresy
rozciągania głównych typów tworzyw sztucznych, wpływ temperatury i prędkości rozciągania
na własności i charakter wykresu, dysypacja energii. Badanie własności reologicznych
tworzyw sztucznych: podstawowe zjawiska reologiczne – pełzanie i relaksacja, modele
mechaniczne ciał lepko-sprężystych, określenie krzywych pełzania dla różnych poziomów
naprężeń i dobór parametrów dla modelu fizycznego. Doświadczalna weryfikacja teorii
zginania prętów prostych: zginanie proste – wyznaczanie linii ugięcia, doświadczalne
określanie reakcji hiperstatycznej, odkształcenia, (ugięcia) belki w warunkach zgięcia
ukośnego. Zastosowanie tensometrów rezystancyjnych do pomiaru odkształceń i naprężeń
w konstrukcji: zasada pomiaru odkształceń, budowa tensometru rezystancyjnego, układ
pomiarowy, pomiary w jednoosiowym i płaskim stanie naprężenia wraz z weryfikacją z
wynikami wzorów wytrzymałości materiałów
Osoba odpowiedzialna za przedmiot:
Dr hab. inż. Bogdan Bochenek, prof.PK
Jednostka organizacyjna:
Instytut Mechaniki Stosowanej (M-1)