Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Rocznik:
2012/2013
Kod:
EIB-1-340-s
Nazwa:
Mechanika i wytrzymałość
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Biomedyczna
Semestr:
3
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Machniewicz Tomasz (machniew@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Machniewicz Tomasz (machniew@agh.edu.pl)
dr inż. Korbel Adam (korbel@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student rozumie zjawiska i procesy związane z prawami mechaniki. IB1A_W02 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_W002 Student zna metody analizy wytrzymałościowej podstawowych elementów układów mechanicznych. IB1A_W07, IB1A_W11 Kolokwium,
Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie
M_W003 Student ma podstawową wiedzę w zakresie metod pomiarowych stosowanych w mechanice i oraz prowadzenia procedur badawczych i interpretowania ich rezultatów. IB1A_W09, IB1A_W15, IB2A_W05 Sprawozdanie,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wyznaczyć obciążenia jakim poddany jest dany element mechaniczny. IB1A_U01, IB1A_U06, IB1A_U08, IB1A_U09, IB1A_U11 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Sprawozdanie
M_U002 Student umie projektować elementy układów mechanicznych w sposób zapewniający ich bezpieczną eksploatację. IB1A_U01, IB1A_U03, IB1A_U06, IB1A_U08, IB1A_U09, IB1A_U11 Kolokwium,
Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie
M_U003 Student potrafi korzystać z literatury fachowej oraz norm przedmiotowych i regulacji prawnych w zakresie obliczeń wytrzymałościowych i badań mechanicznych własności materiałów. IB1A_U01, IB1A_U03, IB1A_U04, IB1A_U08 Sprawozdanie,
Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
Kompetencje społeczne
M_K001 Student ma świadomość wagi pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej odpowiedzialności za podejmowane decyzje. IB1A_K02, IB1A_K03, IB1A_K05 Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. audyt.
Ćwicz. lab.
Ćwicz. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt.
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student rozumie zjawiska i procesy związane z prawami mechaniki. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student zna metody analizy wytrzymałościowej podstawowych elementów układów mechanicznych. + + + - - - - - - - -
M_W003 Student ma podstawową wiedzę w zakresie metod pomiarowych stosowanych w mechanice i oraz prowadzenia procedur badawczych i interpretowania ich rezultatów. + + + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wyznaczyć obciążenia jakim poddany jest dany element mechaniczny. + + - - - - - - - - -
M_U002 Student umie projektować elementy układów mechanicznych w sposób zapewniający ich bezpieczną eksploatację. + + - - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi korzystać z literatury fachowej oraz norm przedmiotowych i regulacji prawnych w zakresie obliczeń wytrzymałościowych i badań mechanicznych własności materiałów. + + + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student ma świadomość wagi pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej odpowiedzialności za podejmowane decyzje. + + + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Cel i zadania przedmiotu, pojęcia podstawowe, działania na wektorach, klasyfikacja obciążeń, aksjomaty statyki.
2. Środkowy układ sił: warunki równowagi, twierdzenie o trzech siłach. Para sił i jej własności. Moment siły względem bieguna i względem osi. Płaski dowolny układ sił: redukcja płaskiego dowolnego układu sił, warunki równowagi.
3. Tarcie statyczne i kinematyczne. Przykłady zagadnień równowagi statycznej z uwzględnieniem sił tarcia.
4. Przestrzenny układ sił: redukcja przestrzennego układu sił, warunki równowagi.
5. Własności mechaniczne materiałów. Siły wewnętrzne i naprężenia. Rodzaje odkształceń. Klasyfikacja przypadków wytrzymałości prostej.
6. Rozciąganie i ściskanie: naprężenia i odkształcenia przy osiowym rozciąganiu/ściskaniu, warunek bezpieczeństwa, prawo Hooke’a, warunek sztywności.
7. Ścinanie techniczne, warunek bezpieczeństwa, analiza wytrzymałości typowych połączeń z uwzględnieniem warunku bezpieczeństwa na ścinanie.
8. Charakterystyki geometryczne przekrojów. Wskaźniki wytrzymałościowe przekrojów.
9. Analiza stanu naprężenia i odkształcenia, uogólnione prawo Hooke’a, energia sprężysta.
10. Skręcanie prętów o przekrojach kołowo-symetrycznych: warunek bezpieczeństwa, warunek sztywności. Sprężyny walcowe.
11. Zginanie: wyznaczanie sił wewnętrznych w belkach, warunek bezpieczeństwa. wyznaczanie odkształceń belek, warunek sztywności.
12. Zginanie z rozciąganiem.
13. Zginanie ukośne.
14. Przypadki wytrzymałości złożonej: pojęcie wytężenia materiału, hipotezy wytężeniowe.
15. Zginanie ze skręcaniem, naprężenia zredukowane, warunek bezpieczeństwa, wymiarowanie elementów poddanych zginaniu i skręcaniu.

Ćwiczenia audytoryjne:

1. Wyznaczanie reakcji więzów w przypadku środkowego układu sił.
2. Wyznaczanie reakcji więzów w przypadku płaskiego dowolnego układu sił.
3. Wyznaczanie reakcji więzów w przypadku przestrzennego układu sił.
4. Obliczenia wytrzymałościowe elementów obciążonych osiowo.
5. Obliczanie wytrzymałościowe połączeń elementów konstrukcji inżynierskich.
6. Obliczanie wytrzymałościowe elementów poddanych skręcaniu.
7. Obliczanie wytrzymałościowe elementów poddanych zginaniu.
8. Obliczanie wytrzymałościowe elementów w złożonym stanie naprężeń.
Efekty kształcenia:
• student potrafi rozwiązywać zagadnienia z zakresu statycznej równowagi obiektów mechanicznych, umie wyznaczać siły reakcji w przypadku dowolnego układu sił,
• student potrafi dobrać wymiary elementu, własności mechaniczne materiału lub dopuszczalne obciążenia dla każdego z przypadków wytrzymałości prostej (rozciąganie, ściskanie, ścinanie, skręcanie, zginanie) z uwzględnieniem warunków bezpieczeństwa i wymaganej sztywności,
• student potrafi dobrać wymiary elementów lub/oraz ocenić wytężenie materiału w przypadku najbardziej charakterystycznych przypadków działania złożonego stanu naprężenia.

Ćwiczenia laboratoryjne:

1. Badania mechanicznych właściwości materiałów:
• Statyczna próba rozciągania,
• Próba ściskania,
• Próba udarności,
• Badania twardości materiałów.
2. Nieniszczące badania materiałów:
• Nieniszczące metody pomiaru własności fizycznych materiałów,
• Defektoskopowe badania jednorodności materiałów.
3. Eksperymentalna analiza stanu naprężenia i odkształcenia:
• Analiza elastooptyczna
• Tensometria oporowa
4. Teoretyczna analiza stanu naprężenia i odkształcenia: metoda elementów skończonych.
Efekty kształcenia:
• student zna podstawowe parametry określające własności mechaniczne materiałów oraz metody ich pomiaru, a także potrafi określić wartość tych parametrów na podstawie wyników badań,
• student zna defektoskopowe metody oceny jednorodności materiałów, wie jak zastosować metodę ultradźwiękową do oceny własności fizycznych materiałów i parametrów geometrycznych badanych obiektów,
• student zna metody eksperymentalnej analizy stanu naprężania i dokształcenia oraz potrafi interpretować uzyskane w ten sposób wyniki,
• student zna podstawy metody elementów skończonych i potrafi samodzielnie zastosować tą metodę do analizy naprężeń i odkształceń dla wybranych obiektów.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 112 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 15 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 15 godz
Przygotowanie do zajęć 40 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 10 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 2 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena z ćwiczeń audytoryjnych (60%) oraz ocena z ćwiczeń laboratoryjnych (40%).

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Ogólna wiedza z fizyki i matematyki z uwzględnieniem rachunku różniczkowego, całkowego, oraz podstaw rachunku wektorowego.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Engel Z., Giergiel J.: Mechanika ogólna. Skrypt AGH
2. Giergiel J., Głuch L, Łopata A.: Zbiór zadań z mechaniki – metodyka rozwiązań, UWND, Kraków 2001.
3. Misiak J.: Statyka i wytrzymałość materiałów. WNT, Warszawa 1996.
4. Mieszczerski I.W.: Zbiór zadań z mechaniki. PWN, Warszawa 1971.
5. Romicki R.: Rozwiązania zadań z mechaniki Zbioru I. W. Mieszczerskiego. PWN, Warszawa 1971.
6. Skorupa A., Skorupa M.: Wytrzymałość materiałów: skrypt dla studentów wydziałów niemechanicznych. AGH Uczelniane Wydaw. Naukowo-Dydaktyczne, 2000.
7. Wolny S., Siemieniec A.: Wytrzymałość materiałów. Cz. 1, Teoria, zastosowanie. AGH Uczelniane Wydaw. Naukowo-Dydaktyczne.
8. Niezgodziński M.E., Niezgodziński T.: Wytrzymałość Materiałów. Warszawa, PWN 1981.
9. Wolny S, i in.: Wytrzymałość Materiałów – cz. IV. Ćwiczenia laboratoryjne. Wyd. AGH. Kraków 2007.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak