Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Wytrzymałość Materiałów i konstrukcji

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WMTXXCSI-WMK
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Wytrzymałość Materiałów i konstrukcji
Jednostka: Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 4.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Forma studiów:

stacjonarne

Rodzaj studiów:

I stopnia

Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowy

Forma zajęć liczba godzin/rygor:

Studia stacjonarne:

W34/x. C 26/+ /semestr 4, W10/x, C 20/+/semestr 5

razem: 90 godz., 4+3 = 7 pkt ECTS


Przedmioty wprowadzające:

• Matematyka (rachunek wektorowy, rachunek różniczkowy, teoria równań różniczkowych zwyczajnych, algebra, rachunek macierzowy)

• Mechanika (statyka)


Programy:

semestr czwarty i piąty / samoloty i śmigłowce / napędy lotnicze

Autor:

Prof. dr hab. inż. Idzi NOWOTARSKI

Bilans ECTS:

Aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 44

2. Udział w laboratoriach / 0

3. Udział w ćwiczeniach / 46

4. Udział w seminariach 10

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 78

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów / 0

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 80

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 0

9. Realizacja projektu / 0

10. Udział w konsultacjach /10

11. Przygotowanie do egzaminu /10

12. Przygotowanie do zaliczenia / 0

13. Udział w egzaminie / 2


Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 270 godz./ 9 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 90 godz./ 3 ECTS

Zajęcia powiązane z działalnością naukową/

Zajęcia o charakterze praktycznym2 0 godz. / 0 ECTS


Skrócony opis:

Wiadomości wstępne. Doświadczalne podstawy określania własności me-chanicznych materiałów. Obliczania wytrzymałości prętów na rozciąganie i ściskanie. Momenty bezwładności figur płaskich. Siły wewnętrzne w prętach. Zginanie pręta prostego. Oś ugięcia pręta prostego. Statycznie niewyznaczalne belki zginane. Teoria stanu naprężenia. Teoria stanu odkształcenia. Związki między stanem odkształcenia i stanem naprężenia. Hipotezy wytężenia. Skręcanie prętów. Złożone działanie sił wewnętrznych w prętach prostych. Ogólne twierdzenia energetyczne i ich zastosowanie. Pręty krzywe. Stateczność prętów. Podstawy analizy naprężeń skręcanie swobodne prętów o dowolnym przekroju. Odkształcenia nieswobodne prętów cienkościennych o przekrojach otwartych. Zbiorniki cienkościenne osiowo symetryczne. Płyty cienkie. Elementy dynamiki układów sprężystych. Wytężenie materiałów przy obciążeniach okresowo - zmiennych. Pełzanie materiału.

Pełny opis:

Wykłady / metoda werbalno-wizualna z wykorzystaniem nowoczesnych technik multimedialnych

W34/x. C 26/+ /semestr 4

1 Podstawy wytrzymałości materiałów. Charakterystyka przedmiotu. Idealizacja - obiekt rzeczywisty, model obliczeniowy. Siły zewnętrzne i wewnętrzne w prętach.. Nazewnictwo sił wewnętrznych i podstawowych przypadków obciążeń. Pojęcie naprężenia w punkcie. / 2.

2 Rozciąganie i ściskanie prętów. Jednowymiarowy stan naprężenia obliczenia wytrzymałościowe, naprężenia dopuszczalne, zasada de Saint-Venanta / 2.

3 Analiza stanu naprężenia i odkształcenia. Definicje przemieszczeń i odkształceń. Naprężenia dopuszczalne. Moduł Younga i liczba Poissona. Stan naprężenia i odkształcenia. Związek między odkształceniami a nieprężeniami - uogólnione prawo Hooke'a / 2.

4 Momenty bezwładności figur płaskich. Pojęcie momentu bezwładności. Momenty statyczne, bezwładności, zboczenia i biegunowe. Zastosowanie twierdzenia Steinera. Wyznaczanie głównych centralnych momentów bezwładności przekroju /2.

5 Zginanie prętów. Klasyfikacja zagadnień. Siła tnąca, moment gnący. Zależność pomiędzy siłą tnącą i momentem gnącym. Wykresy siły tnącej i momentu gnącego. Analiza odkształceń i naprężeń w pręcie zginanym. Warunek wytrzymałościowy na zginanie. Równanie różniczkowe linii ugięcia pręta / 2.

6 Skręcanie prętów. Podstawowe założenia. Opis odkształceń pręta kołowego. Wyznaczenie naprężeń maksymalnych i kąta skręcenia. Warunek wytrzymałościowy i sztywnościowy dla skręcania / 2.

7 Ścinanie prętów. Podstawowe założenia. Ścinanie technologiczne. Rzeczywisty rozkład naprężeń w pręcie ścinanym - wzór Żurawskiego. Warunek wytrzymałościowy na ścinanie / 2.

8 Wyboczenie prętów. Podstawowe przypadki wyboczenia prętów. Wyznaczanie siły krytycznej -wzór Eulera. Naprężenia krytyczne. Smukłość pręta. Granice stosowalności wzoru Eulera / 2.

9 Hipotezy wytrzymałościowe. Istota hipotezy wytężenia materiału. Pojęcie naprężeń zredukowanych. Hipoteza Hubera-Misesa-Hencky'ego. Hipoteza Coulomba-Treści. Przykłady wytrzymałości złożonej / 2.

10 Metody energetyczne. Układy liniowo-sprężyste. Pojęcie energii odkształcenia. Energia sprężysta dla prostych przypadków obciążenia. Twierdzenie Castigliano. Układy statycznie niewyznaczalne. Twierdzenie Menabrei / 4

11 Podstawy obliczeń zmęczeniowych. Podstawowe pojęcia o naprężeniach zmiennych, wykresy Wöhlera, granice zmęczenia. Elementy liniowej mechaniki pękania, kryterium Griffitha. Obliczenia zmęczeniowe przy obciążeniach sinusoidalnie zmiennych. Zasady obliczeń w zakresie wytrzymałości niskocyklowej / 4.

12 Pełzanie materiału. Pojęcie pełzania i relaksacji, pełzanie w jednoosiowym stanie naprężenia, modele reologiczne, zależności empiryczne, relaksacja naprężeń / 2.

13 Płyty i powłoki. Płyty kołowe obciążone osiowosymetrycznie, płyty prostokątne, powłoki osiowosymetryczne – błonowy i zgięciowy stan napięcia / 2.

14 Analiza ustrojów sprężysto-plastycznych. Wprowadzenie, materiały anizotropowe, związki konstytutywne, odkształcenia i naprężenia w warstwie ortotropowej, hipotezy wytężeniowe dla materiałów ortotropowych / 1

15 Konstrukcje kompozytowe. Wprowadzenie, materiały anizotropowe, związki konstytutywne, odkształcenia i naprężenia w warstwie ortotropowej, hipotezy wytężeniowe dla materiałów ortotropowych / 1.

16 Naprężenia cieplne. Znaczenie naprężeń cieplnych w technice, naprężenia termiczne w wybranych dwuwymiarowych zagadnieniach teorii sprężystości / 1.

17 Naprężenia kontaktowe. Zagadnienie Hertza i Bielajewa / 1.

Ćwiczenia / metoda werbalno-praktyczna

1 Wyznaczenie rozkładu sił wewnętrznych i obliczenia wytrzymałościowe pręta rozciąganego o stałym i zmiennym przekroju / 2.

2 Obliczanie momentów bezwładności figur płaskich / 2.

3 Wyznaczanie rozkładu sił tnących i momentów gnących w belce zginanej / 2.

4 Obliczenia wytrzymałościowe belki zginanej. Określanie przekrojów niebezpiecznych / 2.

5 Wyznaczanie rozkładu sił wewnętrznych, obliczenia wytrzymałościowe i sztywnościowe pręta skręcanego. / 2.

6 Wyznaczanie rozkładu sił wewnętrznych, obliczenia wytrzymałościowe i sztywnościowe pręta skręcanego / 2.

7 Wyznaczanie rozkładu naprężeń stycznych w przekroju pręta ścinanego o przekroju dwuteowym, ścinanie technologiczne oraz zastosowanie wzoru Żurawskiego. / 2.

8 Obliczenia wytrzymałościowe belki zginanej. Określanie przekrojów niebezpiecznych / 2.

9 Obliczenia wytrzymałościowe pręta ścinanego wg teorii ścinania technicznego oraz z zastosowaniem wzoru Żurawskiego / 2.

10 Wyznaczanie siły krytycznej i naprężeń krytycznych w przypadku wyboczenia pręta dla różnych sposobów podparcia. / 2.

11 Wyznaczanie przemieszczeń w układach statycznie wyznaczalnych - zastosowanie twierdzenia Castigliano. Rozwiązywanie układów statycznie niewyznaczalnych - zastosowanie twierdzenia Menabrei / 2.

12 Obliczenia zmęczeniowe przy obciążeniach sinusoidalnie zmiennych. Zasady obliczeń w zakresie wytrzymałości niskocyklowej / 2.

13 Elementarne obliczenia wytrzymałościowe przy pełzaniu. / 1.

14 Elementarne obliczenia wytrzymałościowe zagadnień sprężysto-plastycznych../.1.

Literatura:

Podstawowa:

• A. Jakubowicz, Z. Orłoś, Wytrzymałość materiałów, WNT, Warszawa 1972

• Marek Bijak-Żochowski i in. – Mechanika materiałów i konstrukcji, tom 1, 2, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006

Uzupełniająca:

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

Efekty uczenia się:

Symbol i nr efektu modułu / efekt uczenia się / odniesienie do efektu kierunkowego

symbol / efekt uczenia się / odniesienie do efektów kierunku

W1 / ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie me-chaniki ogólnej, w tym wiedzę obejmującą kluczowe zagadnienia z wytrzymałości materiałów / K_W06,

W2 / posiada uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie podstaw konstrukcji maszyn i wytrzymałości materiałów oraz grafiki inżynierskiej i zapisu konstrukcji / K_W07,

W3 i ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie pro-blemów konstrukcyjnych, technologicznych i eksploatacyjnych maszyn, kryte-riów oceny obiektu, niezawodności i bezpieczeństwa oraz procesów prowadzących do uszkodzeń obiektów mechanicznych / K_W09,

U1 / potrafi pozyskać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł, potrafi integrować uzyskane informacje i dokonać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie oraz identyfikować i opisywać z wykorzystaniem technik informacyjno-komunikacyjnych elementy, układy, urządzenia, instalacje i systemy statku powietrznego i kosmicznego / K_U01,

U2 / rozwiązywanie prostych zadań dla złożonych modeli konstrukcji poddanych różnym obciążeniom, potrafi w sposób analityczny wyznaczyć podstawowe parametry oraz formułować proste modele matematyczne, w celu symulacji elementów, układów, urządzeń, instalacji i systemów statku powietrznego a w tym potrafi posłużyć się właściwie dobranymi narzędziami komputerowymi - symulatorami i środowiskami programistycznymi / K_U07,

U3 / potrafi analizować rozwiązania koncepcyjne i konstrukcyjne w odniesieniu do możliwości technologicznych i uwarunkowań eksploatacyjnych statków powietrznych w tym materiałów konstrukcyjnych / K U14

Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia z ocenę (Zo)

Ćwiczenia audytoryjne zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną (Zo);

Zaliczenie na ocenę treści przedmiotu jest przeprowadzane w formie pisemnego testu sprawdzającego (pięć pytań).

Zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych odbywa się na podstawie przygotowania i wykonania ćwiczeń audytoryjnych.

Efekty W1, W2, W3 - sprawdzane są w trakcie prowadzenia przedmiotu, odpowiedzi na ćwiczeniach oraz przy zaliczeniu pisemnym przedmiotu oraz przy okazji sprawdzania umiejętności U1, U2, U3. Ocena za osiągnięcie tych efektów jest przyznawana łącznie za osiągnięcie umiejętności U1, U2, U3;

Umiejętności U1, U2, U3 - sprawdzane są w trakcie odpowiedzi ustnych i pisemnych na ćwiczeniach audytoryjnych.

Ocenę bardzo dobrą otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 95% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia, a ponadto wykazuje zainteresowanie przedmiotem, w sposób twórczy podchodzi do powierzonych zadań i wykazuje się samodzielnością w zdobywaniu wiedzy. Wykazuje się wytrwałością i samodzielnością w pokonywaniu trudności oraz systematycznością pracy.

Ocenę dobrą plus otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 90% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane efektami kształcenia, a ponadto wykazuje zainteresowanie przedmiotem, w sposób twórczy podchodzi do powierzonych zadań i wykazuje się samodzielnością w zdobywaniu wiedzy. Wykazuje się wytrwałością i samodzielnością w pokonywaniu trudności oraz systematycznością pracy.

Ocenę dobrą otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 80% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane programem nauczania w stopniu dobrym. Potrafi rozwiązywać zadania i problemy o średnim stopniu trudności.

Ocenę dostateczną plus otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 70% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane programem nauczania w stopniu dobrym. Potrafi rozwiązywać zadania i problemy o średnim stopniu trudności.

Ocenę dostateczną otrzymuje student, który udzielił bezbłędnych odpowiedzi na min. 55% pytań pisemnego testu sprawdzającego, oraz który posiadł wiedzę i umiejętności przewidziane programem nauczania w stopniu dostatecznym. Samodzielnie rozwiązuje zadania i problemy o niskim stopniu trudności. W jego wiedzy i umiejętnościach zauważalne są luki, które potrafi jednak uzupełnić pod kierunkiem nauczyciela.

Ocenę niedostateczną otrzymuje student, który nie spełnia przedstawionych powyżej wymogów.

Praktyki zawodowe:

brak

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2024/2025" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2025-03-01 - 2025-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 26 godzin więcej informacji
Wykład, 34 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Rafał Kieszek, Łukasz Kiszkowiak
Prowadzący grup: Rafał Kieszek, Łukasz Kiszkowiak, Kamil Sozoniuk
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46 tel: +48 261 839 000 https://www.wojsko-polskie.pl/wat/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.1.0.0-9 (2024-12-18)