Sylabus

I. KARTA PRZEDMIOTU
Nazwa przedmiotu/modułu:
Mechanika techniczna
i wytrzymałość materiałów I
Kod przedmiotu
MTE
Nazwa angielska:
Mechanics and Strength of Materials I
Kierunek studiów:
Edukacja techniczno-informatyczna
Poziom studiów:
Stacjonarne, I-go stopnia – inżynierskie
Profil studiów:
Ogólnoakademicki
Jednostka prowadząca:
Karkonoska Państwowa Szkoła Wyższa, Wydział PrzyrodniczoTechniczny, Zakład Edukacji Techniczno-Informatycznej
1. Formy zajęć, liczba godzin
Semestr
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Seminarium
Łącznie
III
15
30
-
-
-
45
Forma
zaliczenia
Zaliczenie na
ocenę
Zaliczenie
na ocenę
-
-
-
-
Liczba
punktów ECST
1
2
-
-
-
3
C1
C2
C3
2. Cele przedmiotu
Przedstawienie i wyjaśnianie studentowi niezbędnych szczegółowych teoretycznych podstaw
statyki i wytrzymałości materiałów dających mu możliwości zrozumienia funkcjonowania
urządzeń mechanicznych oraz metod ich konstruowania i bezpiecznej eksploatacji.
Nauczenie studentów rozwiązywania zadań w zakresie problemów będących przedmiotem
wykładu
Zrozumienie i właściwa interpretacja wzorów i twierdzeń dotyczących mechaniki ciała stałego,
a także dostrzeganie prawidłowości technicznych w otaczającym świecie.
3. Wymagania wstępne w zakresie wiedzy, umiejętności i innych kompetencji:
brak
4. Oczekiwane efekty kształcenia
Wiedza
EK 1
EK 2
Student ma elementarną wiedzę w zakresie rachunku wektorowego, potrafi zdefiniować
wielkości fizyczne, które można traktować jako wektory. Potrafi opisać położenie ciała
materialnego w przestrzeni, określić jego ograniczenia ruchów i wyznaczyć liczbę stopni
swobody. Zna zadania i podstawowe zasady statyki, warunki równowagi sił w układach płaskich
i przestrzennych oraz sposoby wyznaczania niewiadomych wielkości podporowych w
warunkach równowagi sił układów płaskich i przestrzennych.
Ma podstawową wiedzę o wzajemnych zależnościach między siłą a momentem siły i o
podstawowych przekształceniach dla układów mechanicznych. Ma podstawową wiedzę na
temat zasad ogólnych obliczeń konstrukcyjnych. Zna sposoby określania sił wewnętrznych w
statycznie wyznaczalnych przypadkach obciążania belek, słupów, ram i kratownic. Ma
podstawową wiedzę na temat określania wytrzymałości doraźnej płyt i powłok cienkościennych.
Umiejętności
EK 3
Potrafi wyznaczyć wartości momentów bezwładności złożonych figur płaskich. Zna zagadnienie
ściskania smukłych prętów prostych i potrafi określić dla nich wartości obciążeń
dopuszczalnych. Potrafi zastosować do obliczenia doraźnej wytrzymałości złożonej pręta
podstawowe hipotezy wytężenia materiału. Potrafi przeprowadzić analizę pręta statycznie
wyznaczalnego poddanego rozciąganiu, ściskaniu, ścinaniu, skręcaniu i zginaniu.
Kompetencje społeczne
EK 4
Rozumie potrzebę samodzielnego uzupełniania i doskonalenia wiedzy oraz badania rozwiązań
technicznych. Zna zasady i podstawy wytrzymałości materiałów. Rozumie pojęcia obciążeń
użytkowych konstrukcji, odkształceń i naprężeń oraz związki między nimi.
5. Treści programowe
Forma zajęć: Wykład
Wyk1
Wyk2
Wyk3
Wyk4
Wyk5
Wyk6
Wyk7
Ćw1
Ćw2
Statyka – modele ciał rzeczywistych, pojęcia i zasady statyki; statyka punktu
i układu punktów materialnych
Teoria równoważności układów sił; siły wewnętrzne w układach prętowych
Równowaga układów płaskich i przestrzennych z uwzględnieniem tarcia; redukcja
układu sił, więzy geometryczne i zasady oswobadzania z więzów
Podpory i reakcje, równania równowagi bryły sztywnej; analiza statyczna belek,
słupów, ram, łuków i kratownic
Naprężenia dopuszczalne, nośność graniczna i związki między stanem
odkształcenia i naprężenia; hipotezy wytrzymałościowe, wytężenie materiału; układy
liniowo-sprężyste
Charakterystyki geometryczne figur płaskich (moment statyczny, momenty
bezwładności, moment dewiacji, twierdzenie Steinera, główne centralne momenty
bezwładności, główne centralne osie bezwładności)
Analiza wytrzymałościowa płyt i powłok cienkościennych; metody doświadczalne w
wytrzymałości konstrukcji
Liczba
godzin
3
2
2
2
2
2
2
Suma godzin - wykłady
15
Forma zajęć: Ćwiczenia
Liczba
godzin
2
Algebra wektorów; wyznaczanie wykreślnie i analitycznie wypadkowej płaskiego i
przestrzennego układu sił zbieżnych
Wyznaczanie reakcji układów statycznie wyznaczalnych; redukcja i równowaga
płaskiego i przestrzennego układu sił
2
Ćw3
Analityczne wyznaczanie sił, momentów i ugięć w belkach
2
Ćw4
Określanie mas, momentów bezwładności oraz współrzędnych środków ciężkości
figur płaskich; wskaźniki wytrzymałości na zginanie i skręcanie
2
Ćw5
Analiza statyczna belek, słupów, kratownic i ram
2
Ćw6
Analiza wytrzymałościowa płyt i powłok cienkościennych
2
Obciążenia użytkowe konstrukcji; współczynniki bezpieczeństwa i naprężenia
dopuszczalne
Charakterystyki materiałowe wyznaczane w próbach wytrzymałości materiałów
ciągliwych i kruchych
Stan naprężenia i odkształcenia; uogólnione prawo Hooke’a; analiza pręta statycznie
wyznaczalnego
2
Ćw10
Analiza pręta rozciąganego i ściskanego oraz pręta zginanego i skręcanego
2
Ćw11
Ogólne zasady obliczeń konstrukcyjnych – wytrzymałość doraźna, wymagana
sztywność
2
Ćw12
Zastosowanie hipotez wytrzymałościowych do obliczeń wytrzymałości złożonej pręta
2
Ćw13
Obliczenia ugięć belek – dobór wymiarów i materiału
2
Ćw14
Obliczenia kratownic płaskich
2
Ćw7
Ćw8
Ćw9
2
2
Ćw15
2
Wyboczenie prętów prostych i zakrzywionych
Suma godzin - ćwiczenia
30
6. Narzędzia dydaktyczne
1
Przekaz werbalny ilustrowany rysunkiem na tablicy
2
Prezentacje multimedialne, filmy, foliogramy
3
Zestaw tematów zadań do poszczególnych ćwiczeń rachunkowych
4
Zestaw tematów projektów indywidualnych do realizacji w domu
7. Sposoby oceny (F – formująca, P – podsumowująca)
F1
Prace pisemne (kolokwia sprawdzające) oraz indywidualne odpowiedzi podczas wykładów.
F2
Kolokwium zaliczeniowe z wykładów.
F3
Prace pisemne (kolokwia sprawdzające) oraz indywidualne odpowiedzi podczas ćwiczeń.
F4
Kolokwium zaliczeniowe z ćwiczeń.
Ocena za sprawozdania z indywidualnych projektów. W sprawozdaniach będzie oceniana
zawartość merytoryczna sprawozdań, uzyskane rezultaty i wnioski
Ocena końcowa z wykładów wyznaczana jest na podstawie oceny uzyskanej z kolokwium
zaliczeniowego F2 (50 %) oraz średniej z kolokwiów sprawdzających i ocen za indywidualne
odpowiedzi F1 (50 %). Warunkiem dopuszczenia do kolokwium zaliczeniowego jest uzyskanie
pozytywnych wyników ze wszystkich kolokwiów sprawdzających.
Ocena końcowa z ćwiczeń wyznaczana jest na podstawie oceny uzyskanej z kolokwium
zaliczeniowego F4 (50%) oraz średniej z kolokwiów sprawdzających i ocen za indywidualne
odpowiedzi F3 (20%) oraz średniej oceny za sprawozdania z indywidualnych projektów F5
(30%). Warunkiem dopuszczenia do kolokwium zaliczeniowego jest uzyskanie pozytywnych
wyników ze wszystkich kolokwiów sprawdzających i sprawozdań z ćwiczeń.
F5
P1
P2
8. Obciążenie pracą studenta
Forma aktywności
Zajęcia z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego –
wykład.
Zajęcia z bezpośrednim udziałem nauczyciela akademickiego –
ćwiczenia
Godziny kontaktowe z nauczycielem (w trakcie konsultacji, średnio
na studenta)
Łączna i średnia liczba godzin
na zrealizowanie aktywności
15
30
18
Samodzielne studiowanie tematyki wykładów
5
Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń.
8
Wykonanie sprawozdań z obliczeń projektowych wykonanych w
domu.
10
Przygotowanie się do kolokwium zaliczeniowego
5
SUMA
90
SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS
3
9. Literatura podstawowa i uzupełniająca
Literatura podstawowa:
[1] Misiak J.: Mechanika techniczna. Tom I. Statyka i wytrzymałość materiałów. WNT, Warszawa 2006
[2] Awrejcewicz J.: Mechanika techniczna. WNT, Warszawa 2009
[3] Niezgodziński M. E.: Zadania z wytrzymałości materiałów. PWN, Warszawa 2006
[4] Brzoska Z.: Wytrzymałość materiałów. PWN, Warszawa 1980
Literatura uzupełniająca
[1] Jakubowicz A.: Wytrzymałość materiałów. WNT, Warszawa 2000
[2] Dyląg Z.: Wytrzymałość zmęczeniowa materiałów. WNT, Warszawa 1962
[3] Dietrich M. (red.): Podstawy konstrukcji maszyn. Tom I – IV. PWN, Warszawa 1991