Komputerowa symulacja zagadnień zmęczenia

stacjonarne

II stopnia

obowiązkowy

W 16/+ ; C 10/+ ; L 14/+ ; razem: 40

Mechanika techniczna / wymagania wstępne: mechanika Newtona.

Podstawy konstrukcji maszyn / wymagania wstępne: podstawy projektowania elementów maszyn, podstawy eksploatacji maszyn.

Wytrzymałość materiałów / wymagania wstępne: stan naprężenia i odkształcenia, wytężenie materiału izotropowego, proste i złożone przypadki wytrzymałościowe

semestr I / Mechanika i Budowa Maszyn /

Techniki Komputerowe w Inżynierii Mechanicznej

prof. dr hab. Dorota KOCAŃDA

1. Udział w wykładach / 16

2. Udział w ćwiczeniach audytoryjnych / 10

3. Udział w laboratoriach / 14

4. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 12,8

5. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 10

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 14

7. Udział w konsultacjach / 6

8. Przygotowanie do zaliczenia / 16

Sumaryczne obciążenie pracą studenta (1.÷8.): 99 / 3,5 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1.+2.+3.+7.=46) / 1,5 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym (2.+3.+5.+6.=48) / 1,5 ECTS

Wpływ różnych czynników na wytrzymałość zmęczeniową.

Problem karbu geometrycznego i strukturalnego w konstrukcji.

Wytrzymałość wysoko- i niskocyklowa konstrukcji.

Prędkość zmęczeniowego pękania.

Krzywe FAD, CDF i R6.

Wytrzymałość zmęczeniowa konstrukcji przy obciążeniach eksploatacyjnych. Energetyczne kryteria pękania.

Hipotezy kumulacji uszkodzeń zmęczeniowych.

Wykład / w formie audiowizualnej

1. Wpływ różnych czynników na wytrzymałość zmęczeniową.

Problem karbu geometrycznego i strukturalnego w konstrukcji. Wady

i pęknięcia w konstrukcji. Hiperbola Neubera. / 3

2. Wytrzymałość wysoko- i niskocyklowa konstrukcji – ocena trwałości zmęczeniowej konstrukcji. / 4

3. Prędkość zmęczeniowego pękania. Kryteria porównawcze pękania kruchego i plastycznego. Krzywe FAD, CDF i R6.

Normy SINTAP. / 3

4. Wytrzymałość zmęczeniowa konstrukcji przy obciążeniach eksploatacyjnych. Wpływ przeciążeń na prędkość pękania.

Pękanie w warunkach wieloosiowych stanów naprężenia. / 4

5. Energetyczne kryteria pękania. Hipotezy kumulacji uszkodzeń zmęczeniowych. / 2

Ćwiczenia audytoryjne / ćwiczenia rachunkowe

1. Wpływ różnych czynników na wytrzymałość zmęczeniową. Problem karbu geometrycznego i strukturalnego w konstrukcji. Wady i pęknięcia w konstrukcji. Hiperbola Neubera. / 2

2. Wytrzymałość wysoko- i niskocyklowa konstrukcji – ocena trwałości zmęczeniowej konstrukcji. / 2

3. Prędkość zmęczeniowego pękania. Krzywe FAD, CDF i R6. Kryteria porównawcze pękania kruchego i plastycznego. Normy SINTAP. / 2

4. Wytrzymałość zmęczeniowa konstrukcji przy obciążeniach eksploatacyjnych. Wpływ przeciążeń na prędkość pękania. Pękanie w warunkach wieloosiowych stanów naprężenia. / 2

5. Energetyczne kryteria pękania. Hipotezy kumulacji uszkodzeń zmęczeniowych. / 2

Laboratoria / pracownia komputerowa (stanowiska komputerowe + specjalistyczne oprogramowanie + tablica interaktywna), skrypt i materiały w formie elektronicznej

1. Zapoznanie ze środowiskiem systemu Fatigue do obliczeń wytrzymałości zmęczeniowej konstrukcji. / 4

2. Wprowadzanie warunków obciążenia elementu, właściwości mechanicznych materiału, zapis przebiegów czasowych. Tworzenie programu obciążeń. / 2

3. Budowa modelu numerycznego, analiza sprężysta, analiza S-N, obliczenia dla różnych poziomów. / 4

4. Analiza inicjacji i wzrostu pęknięcia w elemencie. Interpretacja wyników. / 4

podstawowa:

Kocańda S., Zmęczeniowe pękanie metali, WNT Warszawa, 1985.

Dietrich M. (red.), Podstawy konstrukcji maszyn, t. 1, rozdz. 6, WNT, 2000.

Kocańda S., Kocańda A., Niskocyklowa wytrzymałość zmęczeniowa metali, PWN Warszawa, 1989.

Kocańda S., Szala J., Podstawy obliczeń zmęczeniowych, PWN Warszawa, 1997.

Ashby E. F., Materiały inżynierskie, Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej.

uzupełniająca:

Bochenek A., Elementy mechaniki pękania, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, 1998.

Neimitz A., Mechanika pękania, PWN Warszawa, 1998.

Neimitz A., Ocena wytrzymałości elementów konstrukcyjnych zawierających pęknięcia, Wyd. Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2004.

German J., Biel-Gołaska M., Podstawy i zastosowanie mechaniki pękania w zagadnieniach inżynierskich, Instytut Odlewnictwa, Kraków 2004.

Dowling D. N., Mechanical behaviour of materials, Pearson, 2006.

Broek D., Practical use of fracture mechanics, Kluwer Academic Publ., 1988.

W1 / ma wiedzę z zakresu zasad wytrzymałości zmęczeniowej i mechaniki pękania materiałów i konstrukcji na etapie projektowania konstrukcji / K_W01++, K_W02++, K_W08++, K_W09++

U1 / potrafi wykonać obliczenia wytrzymałościowe konstrukcji w zakresie nieograniczonej i ograniczonej trwałości zmęczeniowej / K_U05+, K_U09++, K_U12+, K_U23++

K1 / potrafi myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy / K_K01+

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia z oceną.

Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia: zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych oraz pisemnego kolokwium z wiedzy teoretycznej.

Efekty W1, U1 sprawdzane są na podstawie wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych oraz ćwiczeń audytoryjnych

Efekt K1 sprawdzany jest na podstawie kolokwium zaliczeniowego.

—