Wytrzymałość Materiałów – wykłady, ćwiczenia

  kat. KMiWM
W/C/L/P/S
2/1/0/0/0
sem. 4
prowadzący WALCZYK Zbigniew, prof. dr hab. inż.
język polski
dla wydziału Chemicznego
  Wymagania: Matematyka, Mechanika
  Treść wykładu
Celem wykładu jest przedstawienie zjawisk i problemów, które opisane są za pomocą modeli odkształcalnych ciał stałych, w obrębie sprężystości i plastyczności. Podane są zasady obliczeń wytrzymałościowych metodami naprężeń dopuszczalnych i stanów granicznych.

  • Zadania statycznie wyznaczalne i niewyznaczalne. Założenia mechaniki ciała sztywnego i ciała odkształcalnego. Siły wewnętrzne i zewnętrzne.
  • Rozciąganie pręta. Naprężenia i odkształcenia. Prawo Hooke' a. Doświadczalne badanie mechanicznych własności ciał. Próba na rozciąganie. moduł Younga. Inperfekcje montażowe. Naprężenia termiczne.
  • Obliczenia wytrzymałościowe. Współczynniki bezpieczeństwa. Wytężenie materiału. Metoda naprężeń dopuszczalnych. Metoda stanów granicznych. Uwagi o problemach: spiętrzenie naprężeń, obciążenie dynamiczne, wytrzymałość zmęczeniowa, reologia (pełzanie, relaksacja naprężeń).
  • Skręcanie pręta. Pojęcie skręcania swobodnego skrępowanego. Skręcanie pręta kołowo symetrycznego (pręt kołowy i rurowy). Moduł Kirchhoffa. Skręcanie pręta niekołowosymetrycznego (pręt prostokątny). Skręcanie pręta cienkościennego o przekroju zamkniętym i otwartym.
  • Przekrojowe siły wewnętrzne w prętach. Siły osiowe i tnące oraz momenty gnące i skręcające.
  • Momenty bezwładności figur.
  • Zginanie pręta prostego - belki statycznie wyznaczalne. Naprężenia normalne przy zginaniu. Oś obojętna. Równanie osi ugięcia belki. Metoda superpozycji. Zginanie sprężysto-plastyczne. Graniczny moment gnący. Przegub plastyczny. Oś obojętna przy zginaniu idealnie plastycznym.
  • Odkształcenia belki. Metoda parametrów początkowych (metoda Clebsch' a).
  • Teoria stanu naprężenia. Naprężenia główne, maksymalne naprężenia tnące, naprężenia oktoedryczne. Tensor naprężeń. dwuwymiarowy stan naprężeń. Koło Mohra.
  • Teoria stanu odkształceń. Tensor odkształceń. Dwuwymiarowy stan odkształceń. koło Mohra. Uogólnione prawo Hooke'a. Liczba Poissona. Moduł odkształcenia postaciowego (moduł Kirchhoffa). Równania konstytutywne.
  • Hipotezy wytrzymałościowe (wytężeniowe). Ciała sprężyste i kruche. Hipoteza największego naprężenia normalnego. Hipoteza największego odkształcenia normalnego. Hipoteza największego naprężenia stycznego.
  • Metody energetyczne. Energia sprężysta odkształcenia przy rozciąganiu, skręcaniu, zginaniu i ściskaniu. Twierdzenie Clapeyrona. Twierdzenie Castigliano, Menabre'a, Maxwella, Betti. Obliczanie układów statycznie wyznaczalnych.
  • Obliczanie układów statycznie niewyznaczalnych. Metoda Maxwella-Mohra. Metoda sił.
  • Belki ciągłe. Równanie trzech momentów.
  • Hipotezy wytężeniowe (c.d.). Hipoteza Mohra. Hipoteza Huberta.

Ćwiczenia
Każda z 15 godz. ćwiczeń jest ilustracją do materiału podanego w ramach piętnastu dwugodzinnych części wykładu.

literatura
  1. Walczyk Z.:
    Wytrzymałość Materiałów. t1 2000, t2 1999, PG.
  2. Dyląg Z., Jakubowicz A., Orłoś Z.:
    Wytrzymałość materiałów. t1 1996, t2 1997,Warszawa WNT
  3. Misiak J., Mechanika techniczna Statyka i wytrzymałość materiałów. Warszawa WNT 1996
    Niezgodziński M.E., Niezgodziński T.:
  4. Wzory, wykresy i tablice wytrzymałościowe. Warszawa WNT 1996
    Ashby M.F., Jones D.R.H.:
  5. Materiały inżynierskie. t1,Warszawa WNT 1995
    Jakubowicz A., Orłoś Z.:
  6. Wytrzymałość materiałów. Warszawa WNT 1984
    Huber M.T.:
  7. Stereomechanika techniczna. Warszawa PZWS 1951