Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Mechanika i wytrzymałość materiałów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
GIKS-1-309-s
Wydział:
Górnictwa i Geoinżynierii
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Kształtowania Środowiska
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż, prof. AGH Niedbalski Zbigniew (niedzbig@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W ramach wykładów przekazywana jest wiedza z zakresu mechaniki i wytrzymałości materiałów w zakresie niezbędnym dla inżynierów na studiowanym kierunku. Na ćwiczeniach audytoryjnych rozwiązywane są podstawowe zagadnienia z zakresu wykładanego materiału. W trakcie ćwiczeń laboratoryjnych studenci wykonują podstawowe testy wytrzymałościowe z wykorzystaniem różnych materiałów.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student zna podstawy statyki i dynamiki, posiada wiedzę w zakresie równowagi brył sztywnych obciążonych układami sił i momentów sił. IKS1A_W02, IKS1A_W01 Egzamin
M_W002 Student ma wiedzę na temat określania podstawowych wymiarów elementów konstrukcyjnych obciążonych statycznie. IKS1A_W02, IKS1A_W01 Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi wyznaczyć reakcje więzów w prostych konstrukcjach prętowych, belkowych, ramowych, także przy występowaniu sił tarcia. IKS1A_U05, IKS1A_U03 Kolokwium
M_U002 Student potrafi wyznaczyć wymiary prostych elementów konstrukcyjnych obciążonych statycznie. IKS1A_U05, IKS1A_U03 Kolokwium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student rozumie potrzebę dalszego kształcenia i podnoszenia swojej wiedzy oraz kwalifikacji zawodowych. IKS1A_K03, IKS1A_K01 Aktywność na zajęciach
M_K002 Student jest świadomy odpowiedzialności za skutki techniczne i społeczne podejmowanych decyzji, w zakresie powierzonych mu zadań inżynierskich. IKS1A_K03, IKS1A_K01 Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 30 15 15 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student zna podstawy statyki i dynamiki, posiada wiedzę w zakresie równowagi brył sztywnych obciążonych układami sił i momentów sił. + + + - - - - - - - -
M_W002 Student ma wiedzę na temat określania podstawowych wymiarów elementów konstrukcyjnych obciążonych statycznie. + + + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wyznaczyć reakcje więzów w prostych konstrukcjach prętowych, belkowych, ramowych, także przy występowaniu sił tarcia. + + + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi wyznaczyć wymiary prostych elementów konstrukcyjnych obciążonych statycznie. + + + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę dalszego kształcenia i podnoszenia swojej wiedzy oraz kwalifikacji zawodowych. + + + - - - - - - - -
M_K002 Student jest świadomy odpowiedzialności za skutki techniczne i społeczne podejmowanych decyzji, w zakresie powierzonych mu zadań inżynierskich. + + + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 118 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 1 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

Podstawowe pojęcia mechaniki. Statyka, siły i ich odwzorowanie, aksjomaty (zasady) statyki. Więzy, ich rodzaje, siły reakcji więzów. Zbieżny (środkowy) układ sił, redukcja i równowaga. Równowaga trzech sił nierównoległych. Moment siły względem punktu i względem osi. Para sił, moment pary sił. Układ sił równoległych, redukcja i równowaga. Dowolny (niezbieżny) układ sił, redukcja – przypadki redukcji i równowaga – równania równowagi dowolnego układu sił. Środek sił równoległych, środki ciężkości. Zjawisko tarcia i prawa tarcia, tarcie cięgien. Równowaga układów sił z uwzględnieniem sił tarcia. Wybrane problemy tarcia w zastosowaniach inżynierskich: klin, przekładnie cierna, hamulce.
Kinematyka, sposoby opisania ruchu punktu. Dynamika, podstawowe pojęcia i prawa dynamiki.
Podstawowe założenia mechaniki ciał odkształcalnych (wytrzymałości materiałów). Siły wewnętrzne, naprężenia. Właściwości mechaniczne materiałów konstrukcyjnych. Proste przypadki wytrzymałościowe: rozciąganie, skręcanie, ścinanie, zginanie. Równanie różniczkowe osi ugiętej. Analiza stanu naprężenia i odkształcenia. Uogólnione prawo Hooke’a. Hipotezy wytrzymałościowe. Złożone przypadki wytrzymałości pręta prostego: zginanie wraz z rozciąganiem lub ściskaniem, skręcanie wraz ze zginaniem , zginanie ze ścinaniem pręta o przekroju kołowym. Stateczność prętów. Podstawowe pojęcia z wytrzymałości zmęczeniowej.

Ćwiczenia audytoryjne (15h):

Działania na wektorach. Graficzna i analityczna redukcja zbieżnego układu sił. Równowaga zbieżnego układu sił, przykłady wyznaczania reakcji więzów. Zastosowanie twierdzenie o trzech siłach. Równowaga dowolnego układu sił, przykłady wyznaczanie reakcji więzów. Równowaga przestrzennego układu sił. Analiza układów z występującymi siłami tarcia. Wyznaczanie środków ciężkości wybranych figur płaskich i przestrzennych.
Rozciąganie i ściskanie pręta. Ścinanie technologiczne. Zginanie prętów – wykresy momentów gnących i sił tnących. Wymiarowanie belek (zginanie). Wymiarowanie wałów (skręcanie prętów kołowych). Wytrzymałość złożona.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

Próba statyczna rozciągania metali. Próba statyczna ściskania materiałów kruchych. Próba statyczna skręcania. Próba statyczna ścinania technicznego. Próba statyczna ściskania sprężyn śrubowych. Próba statyczna zginania. Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconym o szkice odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: 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:

Wiadomości z wykładu sprawdzane są w trakcie egzaminu. Do egzaminu można przystąpić po
uzyskaniu pozytywnej oceny z ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych. Brak zaliczenia z ćwiczeń przed
terminem egzaminu powoduje utratę terminu egzaminu. Egzamin odbywa się w terminie podstawowym
i dwóch poprawkowych. Ocena z ćwiczeń audytoryjnych jest uzyskiwana na podstawie kolokwium
odbywającego się w terminie podstawowym i jednym terminie poprawkowym. Ćwiczenia laboratoryjne
zaliczane są po uzyskaniu pozytywnej oceny sprawdzającej z każdego doświadczenia i przyjęciu
sprawozdania z wykonanego doświadczenia.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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 z tej formy zajęć.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest oceną ważoną uzyskaną z pozytywnych ocen z ćwiczeń laboratoryjnych,
audytoryjnych i egzaminu obliczaną w sposób następujący:
0,4 x (pozytywna ocena z egzaminu) + 0,3 x (pozytywna ocena z ćwiczeń audytoryjnych) + 0,2 x
(pozytywna ocena z ćwiczeń laboratoryjnych).

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

Sposób wyrównania zaległości na wykładach odbywa się poprzez samodzielne studiowanie tematyki jaką
przekazywano na opuszczonych zajęciach. Nieobecności na ćwiczeniach audytoryjnych powinny być odrobione w innych grupach po uzgodnieniu z prowadzącymi. W przypadku braku innych grup zadane zostaną dodatkowe zadania. Ćwiczenia laboratoryjne należy odrobić w innych grupach bądź w terminie uzgodnionym z prowadzącym.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość analizy matematycznej oraz podstaw rachunku wektorowego i macierzowego.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Z. Engel, J. Giergiel: Mechanika Tom 1-3. Wydawnictwo AGH Kraków.
2. J. Misiak: Mechanika techniczna Tom 1-2. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne Warszawa.
3. J. Leyko: Mechanika ogólna, Tom 1-2. PWN Warszawa.
4. Z. Osiński: Mechanika ogólna. Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa.
5. I.W. Mieszczerski: Zbiór zadań z mechaniki. PWN Warszawa.
6. R. Romicki: Rozwiązania zadań z mechaniki zbioru I.W. Mieszczerskiego. PWN Warszawa.
7. T. Rajfert, J. Rżysko: Zbiór zadań ze statyki i wytrzymałości materiałów. PWN Warszawa.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. 3D numerical modeling of road tunnel stability – the Laliki project — Modelowanie 3D dla oceny stateczności tunelu drogowego w Lalikach / Tadeusz MAJCHERCZYK, Zbigniew NIEDBALSKI, Michał KOWALSKI // Archives of Mining Sciences = Archiwum Górnictwa ; ISSN 0860-7001. — 2012 vol. 57 no. 1, s. 61–78. — Bibliogr. s. 77–78.
2. Analiza statystyczna właściwości mechanicznych skał płonnych w otoczeniu pokładów węgla na głębokościach 800÷1300 m — Statistical analysis of dead rocks mechanical properties in the surroundings of coal seams located at the depth of 800÷1300 m / Tadeusz MAJCHERCZYK, Zbigniew NIEDBALSKI, Łukasz BEDNAREK // Przegląd Górniczy ; ISSN 0033-216X. — 2013 t. 69 nr 12, s. 89–97. — Bibliogr. s. 97, Streszcz., Abstr.
3. Analysis of yielding steel arch support with rock bolts in mine roadways stability aspect — Analiza systemów obudowy podporowo-kotwowej w aspekcie stateczności wyrobisk korytarzowych / Tadeusz MAJCHERCZYK, Zbigniew NIEDBALSKI, Piotr MAŁKOWSKI, Łukasz BEDNAREK // Archives of Mining Sciences = Archiwum Górnictwa ; ISSN 0860-7001. — 2014 vol. 59 no. 3, s. 641–654. — Bibliogr. s. 653–654.
4. Čislennoe modelirovanie, primenâemoe pri proektirovanii krepi gornyh vyrabotok dlâ ocenki ustojčivosti — [Designing underground excavation support using numerical analysis] / T. MAJCHERCZYK, Z. NIEDBALSKI // W: Ocenka mestoroždenij poleznyh iskopaemyh s padaûŝim ob"emom do"yči v usloviâh isčerpaniâ zapasov : sbornik naučnyh trudov po materialam mežvuzovskoj naučno-praktičeskoj konferencii : 25 marta 2011 goda / Ministerstvo obrazovaniâ i nauki RF, [etc.]. — Sankt-Peterburg : [s. n.], 2011. — S. 14–20. — Bibliogr. s. 19–20

Informacje dodatkowe:

Zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych może być uzyskane w terminie podstawowym oraz jednym terminie poprawkowym. Obecność na ćwiczeniach jest obowiązkowa. Obecność na wykładach jest zalecana a aktywność może być premiowana. Usprawiedliwioną nieobecność na ćwiczeniach można odrobić z inną grupą, za zgodą obu prowadzących pod warunkiem, że na ćwiczeniach audytoryjnych realizowany jest ten sam temat. Student, który opuścił więcej niż 20% ćwiczeń może nie uzyskać zaliczenia i nie być dopuszczony do zaliczenia poprawkowego. Szczegółowe warunki zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych ustala i podaje do wiadomości studentom prowadzący ćwiczenia na początku semestru.