pytania kontrolne do egzaminu z wytrzymałosci materiałów i

PYTANIA KONTROLNE DO EGZAMINU
Z WYTRZYMAŁOSCI MATERIAŁÓW I
Wiadomości wstępne
- Co to jest wytrzymałość?
- Czym zajmuje się wytrzymałość materiałów?
- Wymień podstawowe materiały konstrukcyjne w budownictwie i ich charakterystyki.
- Omów założenie kontinuum materialnego.
- Na czym polega założenie zasady zesztywnienia?
Statyka płaskich układów prętowych
- Co to jest schemat statyczny?
- Zdefiniuj konstrukcje, obciążenia i więzy.
- Co to jest geometryczna niezmienność wewnętrzna i zewnętrzna?
- Kiedy 2 tarcze są połączone w sposób geometrycznie niezmienny?
- Kiedy 3 tarcze są połączone w sposób geometrycznie niezmienny?
- Dlaczego tylko układy geometrycznie niezmienne mogą być analizowane statycznie?
- Co to znaczy, że przestrzenny układ sił znajduje się w równowadze statycznej?
- Przedstaw 3 postacie równań równowagi dla płaskiego układu sił.
- Ile jest równań równowagi niezależnych liniowo dla płaskiego zbieżnego układu sił?
- Jakie równania charakteryzują równowagę płaskiego układu sił równoległych?
- Na czym polega sprawdzenie obliczonych reakcji?
- Przedstaw pełny algorytm obliczania reakcji.
- Co to są układy statycznie niewyznaczalne?
- Czy istnieje związek pomiędzy statyczna wyznaczalnością a geometryczną niezmiennością
układu?
- Podaj definicje siły wewnętrznej.
- Jakie są implikacje twierdzenia o równoważności układów sił zewnętrznych i
wewnętrznych.
- Zdefiniuj pręt, oś pręta, przekrój poprzeczny i układ własny przekroju poprzecznego.
- Jaki związek istnieje pomiędzy układem sił wewnętrznych a siłami przekrojowymi?
- Sklasyfikuj siły przekrojowe.
- Do jakich sił przekrojowych redukują się siły wewnętrzne dla układu płaskiego?
- Podaj konwencje znakowania i rysowania wykresów sił przekrojowych.
- Podaj algorytm wyznaczania sił przekrojowych.
- Jakie zależności różniczkowe istnieją pomiędzy siłami przekrojowymi?
- Omów podstawowe właściwości wykresu momentów zginających, sił poprzecznych i
podłużnych dla belek prostych.
- Jak rozwiązujemy belki przegubowe o osi prostej (gerberowskie)?
- Na czym polega sprawdzanie równowagi węzła ramy?
- Podaj definicje kratownicy.
- Co wiesz o siłach przekrojowych w prętach kratowych?
- Podaj twierdzenia o prętach zerowych kratownic.
Liniowa teoria sprężystości
- Co to jest naprężenie?
- Co to są siły masowe?
- Na czym polega analiza stanu naprężenia w punkcie?
- Przedstaw wzory dla płaskiego stanu naprężenia.
- Jak określić ekstremalne naprężenia styczne?
- Co to są koła Mohra?
- Co to są równania konstytutywne?
- Omów założenia dotyczące równań fizycznych dla materiałów konstrukcyjnych.
- Na czym polega fizykalna liniowość materiału?
- Co to znaczy że materiał jest sprężysty?
- Przedstaw postacie równań Hooke'a.
- Wymień podstawowe stałe materiałowe dla materiału Hooke'a.
- Jak brzmi zasada de Saint-Venanta?
Charakterystyki geometryczne przekroju pręta
- Podaj definicje: pola przekroju, momentów statycznych, momentów bezwładnosci oraz
promieni bezwładności.
- Co to jest moment dewiacji?
- Co to jest biegunowy moment bezwładności?
- Które z powyższych wielkości mogą być ujemne a które nie?
- Jak znajdujemy środek ciężkości przekroju?
- Co to są osie centralne?
- Co to są osie główne?
- Do jakich osi odnoszą się wzory wytrzymałościowe?
- Co wynika z istnienia symetrii przekroju?
- Co wynika z istnienia więcej niż dwóch osi symetrii przekroju?
- Podaj twierdzenia Steinera dla momentów statycznych i momentów bezwładności.
- Podaj pełny algorytm wyznaczania charakterystyk geometrycznych przekroju.
Rozciąganie proste
- Scharakteryzuj stan naprężenia.
- Podaj wzór na naprężenia normalne.
- Określ położenie osi obojętnej.
- Scharakteryzuj stan odkształcenia.
- Podaj interpretacje fizykalną liczby Poissona.
- Podaj wzór na wydłużenie pręta rozciąganego stała siła.
- Co to jest sztywność na rozciąganie?
- Jakie znasz rodzaje warunków projektowania?
- Jak projektujemy z warunku na stan graniczny nośności?
- Jak projektujemy z warunku na stan graniczny użytkowania?
Zadania statycznie niewyznaczalne:
- Co to jest zadanie statycznie niewyznaczalne?
- Omów założenie geometrycznej liniowości dla zadań statycznie niewyznaczalnych.
- Wymień rodzaje równań niezbędnych do rozwiązania zadań statycznie niewyznaczalnych.
- Do czego służą równania statyki?
- Do czego służą równania geometryczne?
- Do czego służą równania fizyczne?
- Jak wyglądają równania fizyczne dla prostego rozciągania?
- Podaj tok postępowania dla zadań statycznie niewyznaczalnych.
- Jak można zaprojektować przekroje prętów dla zadania statycznie niewyznaczalnego?
Zginanie proste
- Scharakteryzuj stan naprężenia.
- Podaj wzór na naprężenia normalne.
- Określ rozkład naprężeń normalnych w przekroju poprzecznym.
- Opisz położenie osi obojętnej.
- Czym różni się bryła naprężeń od wykresu rozkładu naprężeń?
- Gdzie występują największe naprężenia w przekroju?
- Scharakteryzuj stan odkształcenia.
- Jaki wzór określa krzywiznę osi pręta?
- Co wiesz o deformacji przekroju poprzecznego?
- Co mówi twierdzenie o płaskich przekrojach Bernoulliego?
- Co to jest wskaźnik wytrzymałości?
- Co to jest sztywność zginania?
- Jak wygląda warunek projektowania na stan graniczny nośności?
- Jaki przekrój najlepiej pracuje na zginanie?
- Jak zaprojektować przekrój zginany?
- Jak określić nośność przekroju zginanego?
- Jak określić naprężenia w dowolnym punkcie przekroju?
Zginanie poprzeczne
- Dlaczego założenie płaskich przekrojów Bernoulliego jest jedynie hipotezą?
- Określ rozkład naprężeń normalnych.
- Krzywizna osi pręta: jaka jest różnica w stosunku do zginania prostego?
- Podaj wzór na uśrednione naprężenia styczne wraz z interpretacją występujących w nim
wielkości?
- Jak znakujemy naprężenia styczne?
- Zastosuj wzór na uśrednione naprężenia styczne.
- Podaj warunki wytrzymałościowe projektowania.
- Gdzie w przekroju występują największe naprężenia normalne?
- Gdzie w przekroju występują największe naprężenia styczne?
- Przedstaw algorytm projektowania przekroju zginanego.
- Przedstaw algorytm projektowania przekroju belki zginanej
- Co to sa trajektorie naprężeń głównych?
Ugięcia belek
- Podaj założenia technicznej teorii zginania.
- Co to są ugięcia?
- Jak zależność różniczkowa istnieje pomiędzy ugięciami a momentem zginającym?
- Omów warunki brzegowe dla równania różniczkowego EJw''(x) = -M(x)
- Opisz metodę analityczna obliczania ugięć.
- Co to są warunki ciągłości ?
- Opisz metodę Clebscha obliczania ugięć - algorytm zapisu równania momentu i jego
całkowania.
- Jakie są przedziały charakterystyczne w metodzie Clebscha?
- Podaj warunki kinematyczne i ciągłości w metodzie Clebscha.
- Metoda Mohra: opisz analogie równań M(x) i w(x).
- Opisz algorytm postępowania wynikający z analogii Mohra.
- Podaj zasady konstruowania belki fikcyjnej.
- Jaka jest interpretacja wtórnych momentów i sił poprzecznych na belce fikcyjnej?
Skręcanie
- Przedstaw sformułowanie problemu.
- Podaj założenia de Saint-Venanta (podejście kinematyczne).
- Podaj definicje kąta skręcenia i jednostkowego kata skręcenia.
- Co to jest deplanacja przekroju?
- Co wiesz o stanie naprężenia i rozkładzie naprężeń?
- Co to jest moment bezwładności na skręcanie?
- Co to jest sztywność skręcania?
- Jaka jest zależność jednostkowego kąta skręcania od momentu skręcającego?
Przekrój kołowy
- Podaj wzór na moment bezwładności na skręcanie.
- Określ rozkład całkowitych naprężeń stycznych.
- Podaj warunki projektowania przekroju.
- Omów warunki ciągłości (geometryczne) dla pręta skręcanego.
- Ile wynosi względny kąt skręcenia dwóch przekrojów pręta?
- Jaka jest zasada rozwiązywania zadań skręcania statycznie niewyznaczalnego?
Przekrój prostokątny
- Podaj zasady wykorzystania stablicowanych rozwiązań dla przekroju prostokątnego.
- Gdzie występują maksymalne naprężenia styczne w przekroju prostokątnych?
- W jakich punktach przekroju prostokątnego znane są naprężenia styczne (z tablic i na
podstawie innych rozważań)?