Wytrzymałość konstrukcji cienkościennych

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 14/+ ; Ć 30/+ ; L 16/+ ; Razem: 60

nazwa przedmiotu / wymagania wstępne:

 matematyka I / Wymagania wstępne: Macierze i wyznaczniki, układy równań liniowych.

 matematyka II / Wymagania wstępne: Pochodna funkcji, całka nieoznaczona, całka oznaczona, równania różniczkowe zwyczajne

 matematyka III / Wymagania wstępne: Całki wielokrotne, całki krzywoliniowe i powierzchniowe.

 fizyka I / Wymagania wstępne: Drgania mechaniczne w układach sprężystych.

 fizyka II / Wymagania wstępne: Podstawy fizyki ciała stałego.

 nauka o materiałach / Wymagania wstępne: Źródła informacji o materiałach inżynierskich ich właściwościach i zastosowaniach.

 grafika inżynierska / Wymagania wstępne: Uproszczenia w rysunkach maszynowych, rysunki zestawieniowe i montażowe.

 mechanika I / Wymagania wstępne: Wytrzymałość materiałów, rozciąganie, ściskanie, ścinanie, skręcanie prętów. Analiza belki zginanej, hipotezy wytrzymałościowe.

 mechanika II / Wymagania wstępne: Uwagi o obliczeniach wytrzymałościowych prętów cienkościennych. Uwagi o ogólnej metodzie elementów skończonych.

 podstawy konstrukcji maszyn / Wymagania wstępne: Kształtowanie elementów maszyn na podstawie kryteriów wytrzymałościowych.

 materiały lotnicze / Wymagania wstępne: Cechy wytrzymałościowe i technologiczne materiałów, żaroodporność, żarowytrzymałość.

 aerodynamika / Wymagania wstępne: Skrzydło o skończonym wydłużeniu, elementy teorii aerodynamiki dużych prędkości.

 budowa statków powietrznych / Wymagania wstępne: Konstrukcja skrzydła i jego elementów. Praca konstrukcji: dźwigarowej, półskorupowej, skorupowej. Konstrukcja i praca skrzydła w pobliżu wykroju.

semestr piąty / lotnictwo i kosmonautyka / napędy lotnicze, samoloty i śmigłowce

Prof. dr hab. inż. Idzi NOWOTARSKI, dr hab. inż. Stanisław KACHEL

aktywność / obciążenie studenta w godz.:

1. Udział w wykładach / 14

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów i przygotowanie do zaliczenia / 13

3. Udział w ćwiczeniach / 30

4. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń / 40

5. Udział w laboratoriach / 16

6. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów / 32

7. Udział w konsultacjach / 4

8. Udział w zaliczeniu / 1

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 150 / 5 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7.+8.=65 / 2,0 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 5.+6.=48 / 1,5 ECTS

Wiadomości ogólne. Dźwigary. Teoria błonowa powłok walcowych. Skręcanie swobodne cienkościennych prętów pryzmatycznych. Zginanie i ścinanie prętów cienkościennych o przekroju otwartym. Zginanie i ścinanie prętów cienkościennych o przekroju zamkniętym. Konstrukcje przekładkowe (trójwarstwowe). Stateczność sprężysta prętów. Stateczność sprężysta płyt. Praca konstrukcji po utracie stateczności. Aktualne kierunki rozwoju metod obliczeń wytrzymałościowych konstrukcji lotniczych.

Wykład / metoda werbalno-wizualna z wykorzystaniem nowoczesnych technik multimedialnych

1. Wprowadzenie do przedmiotu / 2

2. Elementy przenoszące siły tnące i momenty zginające (dźwigary) / 4

3. Elementy przenoszące skręcanie / 2

4. Zginanie i ścinanie konstrukcji o przekroju otwartym / 2

5. Zginanie, ścinanie i skręcanie konstrukcji o przekroju zamkniętym /2

6. Stateczność sprężysta konstrukcji /2

Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna

1. Obliczanie charakterystyk sprężystych dźwigara, porównanie metody uproszczonej i dokładnej. Naprężenia w elementach dźwigara od obciążenia: T i Mg / 2

2. Obliczanie naprężeń w elementach dźwigara trój- i czteropasowego od obciążenia: T i Mg / 2

3. Wyznaczanie naprężeń w elementach zespołu dźwigarów / 2

4. Wyznaczenie naprężeń stycznych od momentu skręcającego w obwodzie jednospójnym (zamkniętym i otwartym). Porównanie obwodów o różnych kształtach konturu / 2

5. Wyznaczanie naprężeń stycznych w konstrukcji wieloobwodowej obciążonej Ms / 2

6. Obliczanie rozkładu naprężeń stycznych dla konstrukcji otwartej obciążonej bezskręceniowo. Położenie środka sił poprzecznych (śsp) konturu. Obliczenia sprawdzające poprawność obliczeń / 2

7. Obliczanie rozkładu naprężeń stycznych dla konstrukcji otwartej obciążonej bezskręceniowo. Obliczanie charakterystyk geometrycznych przekroju. Obliczenia sprawdzające poprawność obliczeń / 2

8. Obliczanie jw. konstrukcji otwartych z odgałęzieniami (obciążenia bezskręceniowe) / 2

9. Obliczanie jw. konstrukcji otwartej z pasami (obciążenia bezskręceniowe) / 2

10. Obliczanie rozkładu wydatków naprężeń (stycznych i normalnych) dla konstrukcji jednoobwodowej. Położenie środków sił poprzecznych konstrukcji otwartej i zamkniętej przekroju. Zastosowanie metody rozwiązania wg Brzoski / 2

11. Obliczanie rozkładu wydatków naprężeń (stycznych i normalnych) dla konstrukcji jednoobwodowej. Położenie środków sił poprzecznych konstrukcji otwartej i zamkniętej przekroju. Zastosowanie metody rozwiązania wg Brzoski / 2

12. Obliczanie rozkładu wydatków naprężeń (stycznych i normalnych) dla konstrukcji jednoobwodowej. Położenie środków sił poprzecznych konstrukcji otwartej i zamkniętej przekroju. Zastosowanie metody rozwiązania wg Brzoski z wykorzystanie zależności na energię ścinania / 2

13. Obliczanie rozkładu naprężeń stycznych i wydatku naprężeń normalnych konstrukcji wieloobwodowej / 2

14. Obliczanie rozkładu naprężeń stycznych i wydatku naprężeń normalnych konstrukcji na przykładzie struktury rzeczywistej przekroju skrzydła samolotu pasażerskiego / 2

15. Przykłady obliczeniowe dotyczące wyznaczania sił krytycznych prętów różnie podpartych z udziałem obciążeń poprzecznych / 2

Laboratoria / metoda praktyczna

1. Doświadczalna analiza pracy dźwigara o pasach równoległych / 2

2. Doświadczalna analiza pracy dźwigara o pasach zbieżnych / 2

3. Pomiar wielkości naprężeń i kątów skręcenia cienkościennej rury cylindrycznej (jednospójnej) / 2

4. Doświadczalne wyznaczenie środka sił poprzecznych (śsp) konstrukcji otwartej / 2

5. Doświadczalne wyznaczenie śsp cienkościennego pręta o profilu zamkniętym / 2

6. Doświadczalne wyznaczenie śsp cienkościennego pręta o profilu zamkniętym metodą elementów skończonych / 2

7. Badanie stateczności płyt / 2

8. Badanie stateczności płyt metodą elementów skończonych / 2

podstawowa:

autor, tytuł, wydawnictwo, rok wydania

 Nowotarski I., Wytrzymałość Konstrukcji Lotniczych, 1986.

 Nowotarski I., Metody obliczeń badań eksperymentalnych elementów konstrukcji lotniczych, 1985.

uzupełniająca:

autor, tytuł, wydawnictwo, rok wydania

 Brzoska Z., Statyka i stateczność konstrukcji prętowych i cienkościennych, 1965.

 Cichowicz R., Obliczenia wytrzymałościowe elementów konstrukcji cienkościennych, 1968.

 Hop T., Konstrukcje warstwowe, Arkady, 1980

symbol / efekt kształcenia / odniesienie do efektów kierunku

W1 / Ma uporządkowaną wiedzę w zakresie budowy i projektowania statków powietrznych i kosmicznych / K_W18

W2 / Ma szczegółową wiedzę w zakresie funkcjonowania statków powietrznych, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia fizycznych podstaw działania elementów, układów, urządzeń, instalacji i systemów statku powietrznego / K_W17

W3 / Ma wiedzę w zakresie procesów zachodzących w strukturach cienkościennych podczas procesu eksploatacji wojskowych statków powietrznych / W22J_4

U1 / Potrafi w sposób analityczny wyznaczyć podstawowe parametry elementów, układów, urządzeń, instalacji i systemów statku powietrznego / K_W18

U2 / Potrafi formułować proste modele matematyczne i potrafi posłużyć się właściwie dobranymi narzędziami komputerowymi – symulatorami i środowiskami programistycznymi, w celu symulacji elementów, układów, urządzeń, instalacji i systemów statku powietrznego / K_U09

U3 / Potrafi wykorzystać poznane metody, techniki pomiarowe, aparaturę kontrolno-pomiarową do badania konstrukcji cienkościennych w połączeniu z technikami komputerowymi do analizy pracy elementów składowych wojskowych statków powietrznych / K_U10, U_22J_4

K1 / Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych (studia II i III stopnia, studia podyplomowe, kursy) / K_K01

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia na ocenę

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: Średniej z pozytywnych ocen za efekty kształcenia W1, W2, W3, U1, U2.

Efekt U1 sprawdzany jest w trakcie, wykonania zadań na ćwiczeniach audytoryjnych.

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: Średniej z pozytywnych ocen objętych efektem kształcenia U3.

Zaliczenie przedmiotu na ocenę jest prowadzone w formie: Sprawdzianu pisemnego obejmującego tematy prowadzonych wykładów.

Warunkiem dopuszczenia do zaliczenia na ocenę jest uzyskanie pozytywnych ocen z ćwiczeń rachunkowych i laboratoryjnych.

efekty W1, W2, W3 sprawdzenie są na bazie aktywności Studenta oraz ocen otrzymanych w trakcie rozwiązywania zadań przy tablicy na ćwiczeniach rachunkowych oraz sprawdzianu pisemnego;

efekty W1, W2, U3 - sprawdzenie są na bazie przygotowania Studenta do wykonywania określonego ćwiczenia laboratoryjnego oraz ocen otrzymanych ze złożonych sprawozdań;

efekty W1, W2, W3 – Sprawdzane są na podstawie ocen ze sprawdzianu pisemnego.