Metody i techniki badań właściwości mechanicznych materiałów

stacjonarne

III stopnia

fakultatywny

Wykład: 30 godz.

Brak wymagań

Szkoła doktorska

dr hab. inż. Jacek Janiszewski, prof. WAT

Liczba punktów ECTS - 3

Metody badań właściwości mechanicznych w warunkach quasi-statycznego obciążenia. Próby udarnościowe. Metody statycznych badań wytrzymało-ściowych materiałów elastomerowych i ceramicznych. Metody pomiarów twardości i mikrotwardości. Metody pomiaru odkształceń podczas prób wytrzymałościowych. Metody badań właściwości mechanicznych materiałów w warunkach udarowego obciążenia. Metody wyznaczania stałych materia-łowych empirycznych równań konstytutywnych.

Zajęcia prowadzone są w formie wykładów i obejmują 30 godzin spotkań:

1. Wprowadzenie do problematyki badań właściwości mechanicznych materiałów. /2/

Cel i istota badań właściwości mechanicznych materiałów konstrukcyjnych. Podział metod i technik badawczych ze względu na szybkość odkształcenia.

2. Metody i techniki badań właściwości mechanicznych materiałów w warunkach quasi-statycznego odkształcenia. / 8 /

Przegląd testów wytrzymałościowych (statyczna próba rozciągania, ściskania, skręcania i zginania oraz próba pełzania). Wymagania metodyczne statycznych prób wytrzymałościowych. Tendencje rozwojowe aparatury do wykonywania testów wytrzymałościowych w warunkach quasi-statycznego obciążenia. Specyfika badań wytrzymałościowych elastomerów i materiałów ceramicznych. Współczesne metody pomiaru odkształceń podczas prób wytrzymałościowych.

3. Metody pomiaru twardości /4/

Cel i istota pomiarów twardości. Przegląd metod. Wymagania metodyczne, ograniczenia i zakres stosowalności. Tendencje rozwojowe aparatury do wykonywania pomiarów twardości.

4. Badanie wytrzymałości zmęczeniowej materiałów / 2/

Cel i istota prób zmęczeniowych. Wymagania metodyczne. Aparatura stosowana w próbach zmęczeniowych.

5. Techniki i metody badawcze w zakresie średnich szybkości odkształcenia. /4/

Cel i istota prób udarnościowych. Wymagania metodyczne testów udarnościowych za pomocą młotów wahadłowych, spadowych oraz dynamicznych serwo-hydraulicznych maszyn wytrzymałościowych.

6. Techniki i metody badawcze w zakresie dużych i bardzo dużych szybkości odkształcenia. /8/

Cel i istota badań w warunkach dynamicznego obciążenia. Test dzielonego pręta Hopkinsona. Test uderzeniowy Taylora. Test pierścieniowy. Test płytowy. Wymagania konstrukcyjne i metodyczne wykonywania testów dynamicznych. Aparatura badacza i systemy pomiarowe stosowane podczas wyznaczania dynamicznych charakterystyk wytrzymałościowych. Procedury opracowywania danych doświadczalnych otrzymanych za pomocą techniki Hopkinsona i elektromagnetycznego testu pierścieniowego.

7. Metody wyznaczania stałych materiałowych empirycznych równań konstytutywnych. /2/

Cel i istota wyznaczania stałych materiałowych równań konstytutywnych. Podstawowe model konstytutywne opisuję zachowanie mechaniczne materiałów metalicznych w warunkach quasi-statycznego i dynamicznego obciążenia. Sposoby wyznaczania stałych materiałowych związków konstytutywnych.

Podstawowa:

1. S. Katarzyński, S. Kocańda, M. Zakrzowski, Badania własności mechanicznych Metali. Warszawa, WNT, 1969.

2. L. Dobrzański, Metody badań metali i stopów. Badanie właściwości mechanicznych i fizycznych, WNT Warszawa 1986,

3. J. Janiszewski, Badania materiałów inżynierskich w warunkach obciążenia dynamicznego, Wydawnictwo WAT, Warszawa 2012.

4. W. Kubiński, Wybrane metody badania materiałów. Badanie metali i stopów. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2021.

Uzupełniająca:

1. M.A. Meyers: Dynamic Behaviour of Materials. Johns Wiley and Sons, INC, New York- Chichester-Brisbane-Toronto-Singapoure, 1994.

2. GT. Gray III, ASM Handbook: Mechanical Testing and Evaluation, vol. 8, (in:) H. Kuhn, D. Medlin, editors, Materials Park, OH: ASM International, 2000.

3. J. Klepaczko, Introduction to experimental techniques for materials testing at high strain rates, Institute of Aviation Scientific Publications Group, Warsaw 2007.

D_W03 - tendencje rozwojowe w dyscyplinie naukowej

D_W04- metodologię badań naukowych

D_U04- wykorzystywać wiedzę do twórczego identyfikowania, formułowania i innowacyjnego rozwiązywania złożonych problemów lub wykonywania zadań o charakterze badawczym, a w szczególności:

− definiować cel i przedmiot badań naukowych, formułować hipotezę badawczą,

− rozwijać metody, techniki i narzędzia badawcze oraz twórczo je stosować,

− wnioskować na podstawie wyników badań naukowych

D_U05-dokonywać krytycznej analizy i oceny wyników badań naukowych, działalności eksperckiej i innych prac o charakterze twórczym oraz ich wkładu w rozwój wiedzy

D_K01-niezależnego badania powiększającego istniejący dorobek naukowy i twórczy

D_K03 -krytycznej oceny dorobku w ramach danej dyscypliny naukowej

Przedmiot zaliczany jest na podstawie dwóch składowych:

­ Obecności i aktywności Doktoranta podczas zajęć oraz jego wpływu na treści omawianych na zajęciach zagadnień,

­ pozytywnej oceny ze sprawdzianu ustnego.

Osiągnięcie efektu D_W03 weryfikowane jest na ustnym sprawdzianie.

Osiągnięcie efektu D_W04 weryfikowane jest na ustnym sprawdzianie.

Osiągnięcie efektu D_U04- sprawdzane jest podczas dyskusji prowadzonej na zajęciach oraz sprawdzianu ustnego.

Osiągnięcie efektu D_U05 - sprawdzane jest podczas dyskusji prowadzonej na zajęciach.

Osiągnięcie efektu D_K01 sprawdzane jest podczas dyskusji prowadzonej na zajęciach.

Osiągnięcie efektu D_K03 sprawdzane jest podczas dyskusji prowadzonej na zajęciach.