Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Mechanika i wytrzymałość materiałów
Course of study:
2017/2018
Code:
ZZIP-1-206-s
Faculty of:
Management
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Management and Production Engineering
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr inż. Magiera Marek (mmagiera@zarz.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Korcyl Antoni (akorcyl@zarz.agh.edu.pl)
dr inż. Magiera Marek (mmagiera@zarz.agh.edu.pl)
dr inż. Krakowski Tomasz (krakowsk@agh.edu.pl)
prof. dr hab. inż. Kwaśniewski Jerzy (kwasniew@imir.agh.edu.pl)
Ruta Hubert (hubert.ruta@agh.edu.pl)
dr inż. Molski Szymon (molski@imir.agh.edu.pl)
Module summary

Cele: nabycie ogólnej wiedzy i umiejętności z zakresu mechanicznej i wytrzymałości materiałów, posługiwanie się wielkościami mechanicznymi i ich jednostkami, sporządzenie dokumentacji technicznej.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 dzieli się wynikami badań (doświadczeń), prezentuje swoją wiedzę i ma umiejętność współpracy w grupie ZIP1A_K04 Involvement in teamwork,
Execution of laboratory classes,
Execution of a project
M_K002 kompletuje dane i informacje niezbędne do obliczeń dla różnych rodzajów odkształceń ZIP1A_K09 Execution of laboratory classes,
Project
M_K003 formułuje różne aspekty działalności inżynierskiej, w tym pozatechniczne – np. aspekty ekonomiczne ZIP1A_K01 Execution of laboratory classes
Skills
M_U001 wybiera rodzaj badań do oceny stanu technicznego obiektu i przeprowadza badania, dotyczące wytrzymałości materiałów ZIP1A_U09, ZIP1A_U02 Execution of laboratory classes
M_U002 analizuje samodzielnie wyniki badań (obliczeń), dotyczących wytrzymałości materiałów, uwzględnia w nich również pozatechniczne aspekty ZIP1A_U03, ZIP1A_U05 Execution of laboratory classes,
Project,
Test
M_U003 formułuje (matematycznie) i rozwiązuje problemy, dotyczące mechaniki i wytrzymałości materiałów ZIP1A_U02, ZIP1A_W11 Execution of laboratory classes,
Execution of exercises,
Execution of a project,
Test,
Activity during classes
Knowledge
M_W001 opisuje wybrane metody i urządzenia, służące do badań wytrzymałości materiałów; opisuje problemy dotyczące cyklu życia urządzeń i obiektów, definiuje pojęcia diagnostyki technicznej ZIP1A_W01, ZIP1A_W13 Execution of laboratory classes
M_W002 definiuje podstawowe pojęcia dotyczące statyki, kinematyki, dynamiki i wytrzymałości materiałów ZIP1A_W07 Execution of exercises,
Test,
Activity during classes
M_W003 prawidłowo używa podstawowych wielkości mechanicznych i ich jednostek ZIP1A_W07 Execution of laboratory classes,
Execution of exercises,
Execution of a project,
Test
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 dzieli się wynikami badań (doświadczeń), prezentuje swoją wiedzę i ma umiejętność współpracy w grupie - + + - - - - - - - -
M_K002 kompletuje dane i informacje niezbędne do obliczeń dla różnych rodzajów odkształceń - - + - - - - - - - -
M_K003 formułuje różne aspekty działalności inżynierskiej, w tym pozatechniczne – np. aspekty ekonomiczne - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 wybiera rodzaj badań do oceny stanu technicznego obiektu i przeprowadza badania, dotyczące wytrzymałości materiałów - - + - - - - - - - -
M_U002 analizuje samodzielnie wyniki badań (obliczeń), dotyczących wytrzymałości materiałów, uwzględnia w nich również pozatechniczne aspekty - - + - - - - - - - -
M_U003 formułuje (matematycznie) i rozwiązuje problemy, dotyczące mechaniki i wytrzymałości materiałów + + + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 opisuje wybrane metody i urządzenia, służące do badań wytrzymałości materiałów; opisuje problemy dotyczące cyklu życia urządzeń i obiektów, definiuje pojęcia diagnostyki technicznej - + + - - - - - - - -
M_W002 definiuje podstawowe pojęcia dotyczące statyki, kinematyki, dynamiki i wytrzymałości materiałów + + + - - - - - - - -
M_W003 prawidłowo używa podstawowych wielkości mechanicznych i ich jednostek + + + - - - - - - - -
Module content
Lectures:
Wykład obejmuje zagadnienia, dotyczące: statyki, kinematyki i dynamki ciała stałego, wytrzymałości materiałów oraz elementy mechaniki płynów.

Wykłady:
1. Charakterystyka działów mechaniki. Podstawowe modele ciał. Podział wielkości mechanicznych.
2. Elementy statyki.
a) Wektor i jego własności. Działania na wektorach.
Siła, siła reakcji.
b) Płaski zbieżny układ sił.
c) Moment siły względem punktu. Para sił.
d) Dowolny płaski układ sił. Wyznaczanie reakcji belek.
e) Przestrzenny układ sił. Środek ciężkości.
f) Tarcie (ślizgowe, na równi pochyłej, w łożyskach
ślizgowych, toczenia).
3. Wytrzymałość materiałów.
a) Podział odkształceń. Naprężenia normalne i styczne.
b) Zginanie. Obliczenia wytrzymałościowe na zginanie.
c) Rozciąganie, ściskanie, ścinanie, skręcanie,
wyboczenie.
d) Wytrzymałość złożona.
e) Wytrzymałość zmęczeniowa.
4. Elementy kinematyki.
a) Kinematyka punktu. Ruch obrotowy bryły. Opis ruchu
punktu we współrzędnych: prostokątnych, walcowych
oraz sferycznych. Wyznaczanie parametrów
kinematycznych przekładni.
b) Ruch płaski ciała sztywnego.
c) Składanie ruchów.
5. Elementy dynamiki.
a) Dynamika punktu. Prawa Newtona. Zadanie proste i
zadanie odwrotne dynamiki.
b) Praca. Energia. Moc. Sprawność. Zasada pracy i
energii.
c) Dynamika ruchu obrotowego ciała sztywnego.
6. Elementy mechaniki płynów.
Elementy statyki i kinematyki płynów. Równanie Bernoulliego. Przepływy laminarne i turbulentne. Przepływy przez kanały zamknięte i otwarte. Równanie Naviera-Stokesa. Przepływy potencjalne i dynamika gazów.

Laboratory classes:

Ćwiczenia laboratoryjne:
1.Problemy diagnostyki technicznej w aspekcie wytrzymałości
elementów urządzeń technicznych – diagnostyka techniczna
jako element systemu zarządzania bezpieczeństwem.
Zagadnienia sztucznej inteligencji w diagnostyce
technicznej.
2.Wytrzymałość lin stalowych – ocena stopnia zużycia metodą
magnetyczną.
3.Możliwości wykorzystania metod nieniszczących w ocenia
stanu technicznego.
4.Wykorzystanie metod numerycznych w analizie
wytrzymałościowej. Wykorzystanie termografii w ocenie
stanu technicznego
5.Badania niszczące lin stalowych – próba zrywania,
skręcania i przeginania drutów stalowych.
6.Techniczne ekonomiczne i organizacyjne aspekty
zarządzania bezpieczeństwem przenośników taśmowych i
cięgien linowych.
7.Kolokwium oraz podsumowanie części laboratoryjnej zajęć.

Auditorium classes:

Plan ćwiczeń audytoryjnych

Ćwiczenia nr 1
Układ sił zbieżnych (warunki równowagi). Siła reakcji. Siła tarcia.
Wymagana umiejętności: rzutowania wektorów na osie układu współrzędnych; dodawania wektorów metodami geometrycznymi (równoległoboku, wieloboku zamkniętego) oraz metodą analityczną. Wymagana znajomość warunków równowagi układu sił zbieżnych.

Ćwiczenia nr 2
Moment siły względem bieguna. Płaski dowolny układ sił. Wyznaczanie sił reakcji w pod­po­rach belek (podpora stała, podpora ruchoma). Przestrzenny układ sił.
Wymagana umiejętność liczenia momentu siły względem bieguna, rysowania wektorów sił reakcji w podporze ruchomej, nieruchomej; znajomość pojęć: dowolny układ sił, więzy, siła reakcji; znajomość warunków równowagi dowolnego układu sił.

Ćwiczenia nr 3
Moment gnący i siła tnąca (poprzeczna). Podział odkształceń. Obliczanie belek na zginanie obciążonych siłami skupionymi.
Wymagania: umiejętność zdefiniowania oraz liczenia momentu gnącego, siły poprzecznej.

Ćwiczenia nr 4
Obliczanie belek na zginanie – obciążenie ciągłe (metoda analityczna).
Wymagania: znajomość pojęcia “obciążenie ciągłe” i umiejętność uwzględnienia go w obliczeniach na zginanie.

Ćwiczenia nr 5
Kinematyka (przekładnie mechaniczne, opis ruchu we współrzędnych prostokątnych, cylindrycznych i sferycznych – prędkość i przyspieszenie).
Wymagana umiejętność identyfikacji rodzaju ruchu, liczenia parametrów kinematycznych, opisujących ruch (prędkość, przyspieszenie) dla różnych torów.

Ćwiczenia nr 6
Dynamika (zadanie proste, zadanie odwrotne). Praca, moc, energia, sprawność.
Wymagana umiejętność matematycznego sformułowania zadania prostego, odwrotnego; umiejętność matematycznego zdefiniowania pojęć: praca, moc, energia, sprawność, obliczeń dla sprężyn połączonych szeregowo, równolegle. Elementy mechaniki płynów.

Ćwiczenia nr 7
Kolokwium (statyka, wytrzymałość materiałów, kinematyka, dynamika, praca, moc, energia).

Ćwiczenia nr 8 (1 godz.)
Omówienie wyników kolokwiów. Elementy mechaniki płynów.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 127 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Participation in lectures 30 h
Participation in auditorium classes 15 h
Participation in project classes 15 h
Preparation for classes 45 h
Completion of a project 8 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Contact hours 4 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocenę końcową otrzymuje student, który ma zaliczone ćwiczenia laboratoryjne i ćwiczenia projektowe na oceny pozytywne. Do oceny z ćwiczeń projektowych przypisana jest waga 0,6, ocenie z ćwiczeń laboratoryjnych przypisano wagę 0,4.
W przypadku uzyskania oceny negatywnej w terminie podstawowym z ćwiczeń (laboratoryjnych, projektowych) brana jest pod uwagę średnia ocen otrzymanych w poszczególnych terminach, dotyczących ćwiczeń (laboratoryjnych, projektowych).

Prerequisites and additional requirements:

Wymagana wiedza i umiejętności z zakresu matematyki, w szczególności dotycząca:
• przekształcania wyrażeń algebraicznych;
• rozwiązywania równań I i II stopnia;
• funkcji liniowej oraz kwadratowej;
• funkcji trygonometrycznych (rozwiązywanie trójkątów);
• wyznaczania pochodnych funkcji liniowej oraz kwadratowej;
• wyznaczania ekstremum funkcji kwadratowej.

Recommended literature and teaching resources:

1. Misiak J.: Mechanika ogólna (tom I i II), WNT, 2007.
2. Niezgodziński Tadeusz: Mechanika ogólna. PWN, 2007.
3. Skalmierski Bogdan: Mechanika z wytrzymałością materiałów. PWN.
4. Osiński Zbigniew: Mechanika ogólna – część I i II. PWN.
5. Prosnak Włodzimierz J.: Równania klasycznej mechaniki płynów. PWN, 2006
6. Mały poradnik mechanika – tom I i II. Praca zbiorowa. WNT.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1. Analiza cech stanu taśm z linkami stalowymi i możliwości ich diagnozowania — [Conveyor belt
with wire rope characteristic and diagnosis ability analysis] / Jerzy KWAŚNIEWSKI, Szymon
MOLSKI // Kruszywa : produkcja, transport, zastosowanie ; ISSN 2082-6605. — 2013 nr 3,
s. 40–45.
brak Impact Factor punktacja (lista czasopism MNiSW, 2013): 0.000
2. Analiza źródeł niepewności pomiarowej w defektoskopii magnetycznej lin stalowych — Analysis of
reasons of measurement uncertainty in magnetic crack detection of steel ropes / Jerzy
KWAŚNIEWSKI, Szymon MOLSKI, Hubert RUTA, Józef Grzybowski // W: Transport
szybowy : monografia : praca zbiorowa / red. nauk. Adam Klich, Antoni Kozieł. — Gliwice :
Instytut Techniki Górniczej KOMAG, 2013. — ISBN: 978-83-60708-73-6. — S. 385–394. —
Bibliogr. s. 394, Streszcz., Summ.
brak Impact Factor punktacja MNiSW (2013): 4.000
3. Application of the wavelet analysis to inspection of compact ropes using a high-efficiency device —
Analiza falkowa efektywnym narzędziem diagnostyki lin kompaktowanych / Jerzy
KWAŚNIEWSKI // Archives of Mining Sciences = Archiwum Górnictwa ; ISSN 0860-7001. —
2013 vol. 58 no. 1, s. 159–164. — Bibliogr. s. 164
0.608 punktacja (lista A czasopism MNiSW, 2013): 20.000
4. Badania magnetyczne lin stalowych o klasycznej konstrukcji oraz lin o powierzchniowym styku
drutów (kompaktowanych) — [Magnetic testing of standard and surface contact (compact) wire
ropes] / Jerzy KWAŚNIEWSKI // W: Nieniszczące badania materiałów : XIX seminarium :
Zakopane, 12–15 marca 2013 r. : referaty / IPPT PAN, PTBN. — [S. l. : s. n.], 2013 +
CD-ROM. — S. 5–13. — Bibliogr. s. 13
brak Impact Factor brak punktacji MNiSW
5. Diagnostyka techniczna lin kompaktowych — Technical diagnostics of compacted ropes / Jerzy
KWAŚNIEWSKI, Szymon MOLSKI, Hubert RUTA, Tomasz KRAKOWSKI // Transport &
Logistics [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne = Doprava a Logistika ; ISSN
1451-107X. — 2012 č. 10 mimoriadne = spec. iss., s. 309–322.. — Wymagania systemowe:
Adobe Acrobat Reader ; napęd CD-ROM. — Bibliogr. s. 321–322, Abstr.. — W czasopiśmie
pełne teksty konferencji. — Afiliacja autorów: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława
Staszica w Krakowie. — Abstrakt W: Výskum, výroba a použitie ocel’ových lán, dopravníkov a
t’ažných zariadení 2012 = Investigation, production and use of steel ropes, conveyors and hoisting
machines 2012 : zborník abstraktov = book of abstracts : 17.medzinárodnej konferencie = 17th
international conference : 18.–21. september 2012 Vysoké Tatry – Podbanské / Technická
univerzita v Košicach. Fakulta BERG. Ústav logistiky priemyslu a dopravy. — [S. l. : s. n., 2012].
— S. 64
brak Impact Factor brak punktacji MNiSW
6. Ekspertowy system monitorowania stanu technicznego taśm z linkami stalowymi — An expert
system designed to monitor technical condition of conveyor belts with steel cords / Jerzy
KWAŚNIEWSKI, Szymon MOLSKI // W: Bezpieczeństwo pracy urządzeń transportowych
w górnictwie : VII międzynarodowa konferencja : Ustroń, 8–10 listopada 2011 r. : streszczenia
referatów / Centrum Badań i Dozoru Górnictwa Podziemnego Sp. z o. o.. — [Lędziny :
Bibliografia Publikacji Pracowników AGH [07.09.2015; 13:44] [1/2]
Jerzy Kwaśniewski, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
CBiDGP], 2011. — Opis częśc. wg okł.. — S. 21. — Tekst pol.-ang. — Pełny tekst W:
Bezpieczeństwo pracy urządzeń transportowych w górnictwie [Dokument elektroniczny] : VII
miedzynarodowa konferencja : 8–10 listopada 2011r. : referaty : prezentacja CBiDGP. — Wersja
do Windows. — Dane tekstowe / Centrum Badań i Dozoru Górnictwa podziemnego Sp. z o. o.
— [Lędziny : CBiDGP, 2011]. — 1 dysk optyczny. — S. [1–6]. — Wymagania systemowe: Adobe
Acrobat Reader ; napęd CD-ROM. — Tyt. przejęto z ekranu tytułowego. — Bibliogr. s. 6,
Streszcz., Abstr. — Afiliacja Autorów: Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków
brak Impact Factor brak punktacji MNiSW
7. Metrologiczne aspekty w projektowaniu obwodów magnetycznych — The design of magnetic
circuits taking into account measuring application / Jerzy KWAŚNIEWSKI, Hubert RUTA //
Przegląd Elektrotechniczny = Electrical Review / Stowarzyszenie Elektryków Polskich ; ISSN
0033-2097. — 2011 R. 87 nr 9a, s. 60–64. — Bibliogr. s. 64, Streszcz., Abstr.. — tekst:
http://www.sigma-not.pl/download.do?mode=sps&id=62312
0.244 punktacja (lista A czasopism MNiSW, 2012): 15.000
8. Preparatyka cięgien stalowo-poliuretanowych — [Replicas method for polyurethane coated steel
belts inspection] / Jerzy KWAŚNIEWSKI, Szymon MOLSKI, Tomasz KRAKOWSKI // W:
Problemy bezpieczeństwa dźwigów i schodów ruchomych : konferencja naukowo-techniczna
organizowana w ramach Wrocławskich Dni Nauki i Techniki NOT / Stowarzyszenie Inżynierów
i Techników Mechaników Polskich. Ośrodek Doskonalenia Kadr we Wrocławiu. — Wrocław :
SIMP Ośrodek Doskonalenia Kadr, 2011. — Opis częśc. wg okł.. — ISBN:
978-83-87982-38-6. — S. 63–72. — Bibliogr. s. 72. — Jerzy Kwaśniewski, Tomasz Krakowski –
afiliacja: Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Katedra Transportu Linowego ; Szymon
Molski – brak afiliacji AGH
brak Impact Factor brak punktacji MNiSW
9. Symptomy w ocenie stanu technicznego taśm z linkami stalowymi — Symptoms in the assessment
of the technical condition of conveyor belts with steel cord / Jerzy KWAŚNIEWSKI, Szymon
MOLSKI // Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze : przenośniki, dźwignice, pojazdy,
maszyny robocze, napędy i sterowanie, urządzenia pomocnicze ; ISSN
1899-5489. — Tytuł poprz.: Transport Przemysłowy. — 2012 nr 4, s. 27–30. — Bibliogr. s. 30,
10. Magiera M.: Komputerowy system generowania sekwencji demontażowych; w: Współczesne problemy zarządzania przedsiębiorstwem, pod redakcją naukową W. Waszkielewicza, Wydział Zarządzania AGH, Kraków 2000, s. 133-142
11. Magiera M.: Metoda planowania montażu i konfiguracji dla elastycznych linii montażowych z ma¬szynami równoległymi; w: Systemy informatyczne i metody obliczeniowe w zarządzaniu, pod red. J.T. Dudy. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2005, s. 269-278.

Additional information:

Informacje, dotyczące ćwiczeń projektowych:
Zaliczenie poprawkowe odbywa się w uzgodnionym dodatkowym terminie (kolokwium, obejmujące całość materiału).
Sposób wyrównywania, zaległości, wynikających z nieobecności na zajęciach:
- jeżeli inna grupa ma zajęcia w późniejszym terminie, dotyczącym tej samej tematyki i jeżeli jest dostępne miejsce w sali, student może “odrobić” zajęcia;
- jeżeli powyższy warunek nie może być spełniony, student zobowiązany jest do samodzielnego uzupełnienia zaległości.

Informacje, dotyczące ćwiczeń laboratoryjnych:
Zaliczenia poprawkowe odbywają się w uzgodnionym dodatkowym terminie (dot. kolokwium końcowego)
Sposób wyrównywania zaległości, wynikających z nieobecności na zajęciach, jest następujący:
- zajęcia można “odrobić” w danym tygodniu z inną grupą niż grupa macierzysta;
- jeżeli powyższa forma wyrównania zaległości jest niemożliwa, to zajęcia można “odrobić” poprzez wykonanie wyznaczonego dodatkowego zadania z zakresu problematyki poruszanej na opuszczonych zajęciach – DOTYCZY TO TYLKO JEDNYCH ZAJĘĆ. Należy przedstawić prowadzącemu usprawiedliwienie i niezwłocznie poprosić prowadzącego zajęcia o wydanie tematu dodatkowego zadania.