Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Wytrzymałość materiałów
Course of study:
2019/2020
Code:
RAIR-1-303-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Automatics and Robotics
Semester:
3
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr hab. inż. Nalepka Kinga (knalepka@agh.edu.pl)
Module summary

Ukończenie kursu daje podstawy projektowania elementów maszyn i konstrukcji w sposób zapewniający ich bezpieczną eksploatację.

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: is able to
M_K001 Student ma świadomość konieczności pracy zespołowej oraz konsekwencji ekonomicznych i prawnych podejmowanych decyzji AIR1A_K01 Activity during classes,
Test,
Examination
Skills: he can
M_U001 Student potrafi wykonać obliczenia wytrzymałościowe potrzebne do zaprojektowania elementów konstrukcji lub części maszyn, które można rozpatrywać w schemacie prostego lub złożonego stanu naprężenia. AIR1A_U06, AIR1A_U13 Oral answer,
Activity during classes,
Examination,
Test
M_U002 Student potrafi dobrać odpowiedni materiał ze względu na właściwości wytrzymałościowe na element konstrukcyjny lub część maszyny zapewniający bezpieczna eksploatację. AIR1A_U06, AIR1A_U13 Oral answer,
Activity during classes,
Examination,
Test
M_U003 Student potrafi ocenić ryzyko wprowadzonych uproszczeń na etapie projektowania elementów konstrukcji lub części maszyn. AIR1A_U06, AIR1A_U13 Activity during classes,
Examination,
Test
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student zna i rozumie założenia i podstawowe pojęcia wytrzymałości materiałów, w szczególności: pojęcie siły wewnętrznej, sił przekrojowych, stanu naprężenia, stanu odkształcenia, opisu konstytutywnego materiału. AIR1A_W06, AIR1A_W05 Oral answer,
Examination,
Test,
Activity during classes
M_W002 Student zna i rozumie pojęcie wytężenia materiału, miary wytężenia, naprężenia zredukowanego oraz podstawowe hipotezy wytężenia: hipotezę największego naprężenia rozciągającego (Galileusza), największego naprężenia stycznego (Coulomba –Treski –Guesta) oraz hipotezę największej energii odkształcenia postaciowego (Hubera-Misesa-Hencky’ego). AIR1A_W06, AIR1A_W05 Activity during classes,
Examination,
Test
M_W003 Student zna i wie do jakich przypadków projektowych zastosować wzory i algorytmy obliczeniowe wytrzymałości materiałów używane w praktyce inżynierskiej. AIR1A_W06, AIR1A_W05 Oral answer,
Activity during classes,
Examination,
Test
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
52 26 26 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Student ma świadomość konieczności pracy zespołowej oraz konsekwencji ekonomicznych i prawnych podejmowanych decyzji + + - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi wykonać obliczenia wytrzymałościowe potrzebne do zaprojektowania elementów konstrukcji lub części maszyn, które można rozpatrywać w schemacie prostego lub złożonego stanu naprężenia. - + - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi dobrać odpowiedni materiał ze względu na właściwości wytrzymałościowe na element konstrukcyjny lub część maszyny zapewniający bezpieczna eksploatację. - + - - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi ocenić ryzyko wprowadzonych uproszczeń na etapie projektowania elementów konstrukcji lub części maszyn. - + - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna i rozumie założenia i podstawowe pojęcia wytrzymałości materiałów, w szczególności: pojęcie siły wewnętrznej, sił przekrojowych, stanu naprężenia, stanu odkształcenia, opisu konstytutywnego materiału. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student zna i rozumie pojęcie wytężenia materiału, miary wytężenia, naprężenia zredukowanego oraz podstawowe hipotezy wytężenia: hipotezę największego naprężenia rozciągającego (Galileusza), największego naprężenia stycznego (Coulomba –Treski –Guesta) oraz hipotezę największej energii odkształcenia postaciowego (Hubera-Misesa-Hencky’ego). + + - - - - - - - - -
M_W003 Student zna i wie do jakich przypadków projektowych zastosować wzory i algorytmy obliczeniowe wytrzymałości materiałów używane w praktyce inżynierskiej. + + - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 146 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 52 h
Preparation for classes 40 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 h
Realization of independently performed tasks 40 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 2 h
Module content
Lectures (26h):
Tematy wykładów

  1. Cel i zadania przedmiotu, pojęcia podstawowe, własności mechaniczne materiałów.
  2. Rozciąganie i ściskanie.
  3. Ścinanie techniczne.
  4. Skręcanie prętów o przekrojach kołowych. Sprężyny śrubowe.
  5. Analiza stanu naprężenia.
  6. Analiza stanu odkształcenia. Energia sprężysta.
  7. Zginanie: wyznaczanie sił wewnętrznych w belkach, naprężenia, warunek bezpieczeństwa.
  8. Wyznaczanie odkształceń belek zginanych, warunek sztywności.
  9. Zginanie z rozciąganiem. Zginanie ukośne.
  10. Stateczność prętów, obliczenia na wyboczenie.
  11. Wytrzymałość złożona: hipotezy wytężeniowe, zginanie ze skręcaniem, projektowanie wałów.
  12. Naczynia cienko i grubościenne.
  13. Zagadnienia dodatkowe: zmęczenie materiału, pełzanie i relaksacja naprężeń.

Auditorium classes (26h):
Tematy ćwieczeń

  1. Charakterystyki geometryczne przekrojów i wskaźniki wytrzymałościowe przekrojów.
  2. Rozciąganie i ściskanie. Projektowanie elementów konstrukcji obciążonych osiowo.
  3. Obliczanie typowych połączeń elementów konstrukcji.
  4. Analiza stanu naprężenia.
  5. Projektowanie kołowo-symetrycznych prętów skręcanych. Obliczenia wytrzymałościowe sprężyn śrubowych.
  6. Projektowanie zginanych układów prętowych w oparciu o warunek bezpieczeństwa.
  7. Sprawdzian wiedzy i umiejętności 1
  8. Projektowanie belek zginanych na podstawie warunku sztywności.
  9. Obliczenia wytrzymałościowe elementów zginanych ukośnie.
  10. Obliczenia wytrzymałościowe elementów rozciąganych i zginanych.
  11. Obliczenia wytrzymałościowe elementów pracujących na wyboczenie.
  12. Obliczenia wytrzymałościowe wałów.
  13. Sprawdzian wiedzy i umiejętności 2

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Auditorium classes: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Ćwiczenia audytoryjne:
a) ocena osiągniętych przez studenta efektów kształcenia prowadzona jest w formie ustnej
(rozwiązywanie przy tablicy zadanych wcześniej problemów) i pisemnej (zapowiedziane wcześniej
kolokwia),
b) ocena końcowa odpowiada najbliższej wartości średniej z uzyskanych ocen cząstkowych (z
odpowiedzi ustnych i sprawdzianów pisemnych),
c) w celu uzyskania zaliczenia wszystkie kolokwia powinny być zaliczone na ocenę pozytywną (chyba że
prowadzący ćwiczenia zdecyduje inaczej),
d) student nie uzyska zaliczenia gdy jego łączna absencja na zajęciach jest równa lub wyższa niż 50%
(bez względu na powód nieobecności),
e) student nie uzyska zaliczenia gdy liczba nieusprawiedliwionych godzin jego nieobecności w trakcie
całego semestru jest większa niż 4,
f) podstawą usprawiedliwienia nieobecności na zajęciach jest zwolnienie lekarskie, lub ewentualnie inna
udokumentowana przyczyna, uznana przez prowadzącego ćwiczenia za dostatecznie ważną,
g) prowadzący ćwiczenia może dodatkowo, zgodnie z przyjętymi przez siebie i podanymi wcześniej
zasadami, obniżyć ocenę końcową ze względu na nieusprawiedliwione nieobecności na zajęciach (z
uwzględnieniem punktu 1e),
h) brak oceny z kolokwium w związku z nieusprawiedliwioną nieobecnością studenta na zajęciach
traktowany jest jako równoznaczny otrzymaniu z tego kolokwium oceny niedostatecznej,
i) w przypadku braku zaliczenia w pierwszym terminie student ma prawo do dwóch zaliczeń
poprawkowych z zakresu materiału wskazanego przez prowadzącego zajęcia, pod warunkiem, że nie
zachodzą okoliczności określone w punktach 1d) i 1e).

Uzyskanie pozytywnej ocen z ćwiczeń audytoryjnych stanowi warunek przystąpienia do egzaminu.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Auditorium classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
Method of calculating the final grade:

Średnia ważona na podstawie ocen z egzaminu (40%) i zaliczenia ćwiczeń (60 %).
Wszystkie oceny składowe muszą być pozytywne.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

1) Wykłady:
Nieobecność na wykładzie nie zwalnia studenta z obowiązku opanowania omawianego materiału ani z
przestrzegania przekazywanych w trakcie wykładu ustaleń o charakterze organizacyjnym.
2) Ćwiczenia audytoryjne:
W przypadku nieobecności na zajęciach, w wymiarze nieskutkującym utratą możliwości uzyskania
zaliczenia, student we własnym zakresie uzupełnia związane z tym braki w uzyskanych efektach
kształcenia.

Prerequisites and additional requirements:

Ogólna wiedza z matematyki (rachunek różniczkowy, całkowy i wektorowy) oraz mechaniki.

Recommended literature and teaching resources:
  1. Stanisław Wolny, Adam Siemieniec, Wytrzymałość Materiałów, Cz. 1., AGH Kraków 2008.
  2. Stefan Piechnik, Mechanika Techniczna Ciała Stałego,Wyd. PK, Kraków, 2007.
  3. Andrzej Skorupa, Małgorzata Skorupa, Wytrzymałość Materiałów. Skrypt dla studentów wydziałów niemechanicznych. Wyd. drugie. Wyd. AGH, SU 1587, Kraków 2000.
  4. Andrzej Skorupa, Małgorzata Skorupa, Wytrzymałość Materiałów. Wybrane zagadnienia dla mechaników. Wyd. AGH, SU 1640, Kraków 2002.
  5. Adam Bodnar, Wytrzymałość materiałów. Podręcznik dla studentów wyższych szkół technicznych, wydanie drugie poszerzone i poprawione, Kraków 2004.
  6. Zdzisław Dyląg, Antoni Jakubowicz, Zbigniew Orłoś, Wytrzymałość Materiałów, t. 1, WNT, wyd. III, Warszawa, 2003.
  7. Michał E. Niezgodziński, Tadeuasz Niezgodziński, Wytrzymałość Materiałów, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 2000, wyd. 15.
  8. Niezgodziński A., Niezgodziński T., Zadania z wytrzymałości materiałów, Wydawnictwo WNT, Warszawa 2012.
  9. T. A. Philpot, Mechanics of materials, John Wiley & Sons, Inc., 2008.
Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:
  1. K. Nalepka, K. Sztwiertnia, P. Nalepka, Preferred orientation relationships at the Cu/Al2O3 interface: Identification and theoretical explanation, Acta Materialia 104 (2016) 156-165
  2. K. Nalepka, K. Sztwiertnia, P. Nalepka, R.B. Pęcherski, The strength analysis of Cu/Al2O3 interfaces as a key for rational composite design, Archives of Metallurgy and Materials 60 (2015) 1953-1956
  3. K. Nalepka Material symmetry: a key to specification of interatomic potentials, Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences 61 (2013) 441 – 450.
Additional information:

None