Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Theory of elasticity and plasticity
Course of study:
2019/2020
Code:
OKWP-2-202-WP-s
Faculty of:
Foundry Engineering
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Virtualization of Foundry Engineering
Field of study:
Computer aided engineering processes
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Piekło Jarosław (jarekp60@agh.edu.pl)
Module summary

Moduł zapoznaje z możliwością stosowania wybranych zagadnień teorii sprężystości i plastyczności do analizy wytrzymałości i trwałości konstrukcji odlewu w złożonym stanie naprężeń i odkształceń

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 wie o odpowiedzialności związanej z poprawnym przeprowadzeniem badań i analizą wyników. KWP2A_K04 Report,
Execution of laboratory classes
Skills: he can
M_U001 Student potrafi zastosować wiedzę teoretyczną z wykładów do budowy modeli numerycznych (MES) uwzględniających odkształcenia plastyczne konstrukcji, oraz analizować otrzymane wyniki. KWP2A_U02 Activity during classes,
Test,
Report,
Execution of laboratory classes,
Involvement in teamwork
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student posiada podstawową wiedzę z zakresu teorii stanu naprężenia i odkształcenia. Zna podstawowe hipotezy wytężeniowe i potrafi i je stosować w zależności od rodzaju tworzywa. Zna podstawy teorii plastyczności. Posiada wiedzę o wytrzymałości zmęczeniowej w pełnym zakresie obciążeń. Zna podstawy liniowo - sprężystej mechaniki pękania, oraz potrafi przeprowadzić podstawowe obliczenia związane z wyznaczeniem trwałości elementu w obecności szczeliny. Zna właściwości tworzyw odlewniczych wyznaczane w próbach z zakresu mechaniki pękania oraz prób zmęczeniowych w pełnym zakresie obciążeń. KWP2A_W01 Activity during classes,
Test
M_W002 Student zna właściwości mechaniczne tworzyw odlewniczych wyznaczane w próbach zmęczenia niskocyklowego oraz mechaniki pękania KWP2A_W02 Test,
Report,
Activity during classes
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
25 10 0 15 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 wie o odpowiedzialności związanej z poprawnym przeprowadzeniem badań i analizą wyników. - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi zastosować wiedzę teoretyczną z wykładów do budowy modeli numerycznych (MES) uwzględniających odkształcenia plastyczne konstrukcji, oraz analizować otrzymane wyniki. + - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student posiada podstawową wiedzę z zakresu teorii stanu naprężenia i odkształcenia. Zna podstawowe hipotezy wytężeniowe i potrafi i je stosować w zależności od rodzaju tworzywa. Zna podstawy teorii plastyczności. Posiada wiedzę o wytrzymałości zmęczeniowej w pełnym zakresie obciążeń. Zna podstawy liniowo - sprężystej mechaniki pękania, oraz potrafi przeprowadzić podstawowe obliczenia związane z wyznaczeniem trwałości elementu w obecności szczeliny. Zna właściwości tworzyw odlewniczych wyznaczane w próbach z zakresu mechaniki pękania oraz prób zmęczeniowych w pełnym zakresie obciążeń. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student zna właściwości mechaniczne tworzyw odlewniczych wyznaczane w próbach zmęczenia niskocyklowego oraz mechaniki pękania + - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 30 h
Module ECTS credits 1 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 25 h
Preparation for classes 5 h
Module content
Lectures (10h):

Pojęcie naprężenia i odkształcenia. Rodzaje stanu naprężenia. Wykresy rozciągania tworzyw odlewniczych. Warunki równowagi wewnętrznej Naviera i warunki Cauchy’ego, tensor naprężenia. Transformacja naprężeń. Analiza płaskiego stanu naprężenia. Teoria stanu odkształcenia, odkształcenia liniowe i kątowe, tensor odkształceń, płaski stan odkształceń, równania geometryczne, równania nierozdzielności odkształceń względna zmiana objętości w punkcie. Hipotezy wytężeniowe i ich stosowalność w zagadnieniach wytrzymałości odlewów,
Rozwiązanie Bridgmana – wpływ stanu naprężenia na sposób dekohezji tworzywa. Modele ciał odkształcalnych, schematyzacja wzmocnienia nieliniowego. Poziomy analizy konstrukcji, nośność sprężysta i graniczna, wpływ efektów geometrycznych na wzmocnienie lub osłabienie konstrukcji. Klasyczne kryteria idealnej plastyczności, funkcja uplastycznienia. Mechanizmy dyssypacji energii, model ewolucji uszkodzeń w ośrodku porowatym. Podstawy analizy i badań zmęczeniowych, charakterystyki zmęczeniowe tworzyw odlewniczych. Podstawowe pojęcia liniowej i nieliniowej mechaniki pękania, właściwości tworzyw odlewniczych wyznaczane w próbach z zakresu mechaniki pękania.

Laboratory classes (15h):
-
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.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia 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.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa z modułu wystawiana jest na podstawie odpowiedzi ustnych oraz kolokwium zaliczeniowego.

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

Prerequisites and additional requirements:

Prerequisites and additional requirements not specified

Recommended literature and teaching resources:

1. Wolny St , Siemieniec A.,: Wytrzymałość materiałów cz. I: Teoria i zastosowania
Wyd. AGH , 2008 r
2. Wolny St ., Siemieniec A.,: Wytrzymałość materiałów cz. II: Wybrane zagadnienie
z wytrzymałości materiałów. Wyd. AGH , 2004 r
3. Wolny St , Siemieniec A.,: Wytrzymałość materiałów cz. III: Sprężystość i
plastyczność, Wyd. AGH, 2005
4. Ganczarski A., Skrzypek J.: Plastyczność materiałów inżynierskich, Wyd.
Politechniki Krakowskiej,2009
5. Kocańda S., Szala J.: Podstawy obliczeń zmęczeniowych, PWN 1985
6. German J., Biel – Gołaska M.: Podstawy i zastosowanie mechaniki pękania w
zagadnieniach inżynierskich
7. Neimitz A.: Mechanika pękania, PWN, Warszawa 1998
8. German J., Biel-Gołaska M.: Podstawy i zastosowanie mechaniki pękania w zagadnieniach
inżynierskich
9. Inżynierskie zastosowanie MES w problemach mechaniki ciała stałego na przykładzie programu
Abaqus, Akademia Marynarki Wojennej, Gdynia, 2013

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

1. Piekło J., Maj M.: Effect of ring notch radius on the decohesion mode in AlSi alloys Archives of Foundry Engineering , 2009 vol. 9 iss. 2, s. 25–28, http://www.afe.polsl.pl/index.php/pl/228/effect-of-ring-notch-radius-on-the-decohesion-mode-in-alsi-alloys.pdf
2. Piekło J., Maj M.: Evaluation of casting fatigue life based on numerical model and fatigue tests , Archives of Foundry Engineering , 2014 vol. 14 spec. iss. 4, s. 95–100. http://www.afe.polsl.pl/index.php/pl/4046/evaluation-of-casting-fatigue-life-based-on-numerical-model-and-fatigue-tests.pdf
3. Piekło J., Pysz S.: Modele naprężeniowe do oceny wpływu wad odlewniczych na wytrzymałość mechaniczną odlewu, Prace Instytutu Odlewnictwa, tom XLIX, nr 4, rok 2009, s. 39 – 46

Additional information:

None