Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Wytrzymałość materiałów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIME-1-304-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Mechatroniczna
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Nalepka Kinga (knalepka@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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

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 opis matematyczny stanu naprężenia i odkształcenia w elementach konstrukcji poddanych działaniu obciążeń eksploatacyjnych. IME1A_W08, IME1A_W15, IME1A_W02, IME1A_W07, IME1A_W12 Zaliczenie laboratorium,
Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Student rozumie zjawiska i procesy występujące w materiale poddanym działaniu obciążeń. IME1A_W08, IME1A_W02, IME1A_W07, IME1A_W12 Zaliczenie laboratorium,
Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003 Student zna metody analizy wytrzymałościowej podstawowych konstrukcji mechanicznych, w tym stosowanych w układach mechatronicznych. IME1A_W08, IME1A_W15, IME1A_W02, IME1A_W07 Zaliczenie laboratorium,
Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi rozwiązywać zagadnienia techniczne związane z zapewnieniem odpowiednich własności wytrzymałościowych i integralności elementów konstrukcji. IME1A_U15, IME1A_U09, IME1A_U06, IME1A_U08, IME1A_U03, IME1A_U01, IME1A_U12, IME1A_U02, IME1A_U07, IME1A_U20, IME1A_U11 Odpowiedź ustna,
Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
M_U002 Student umie projektować części maszyn i elementy konstrukcji w sposób zapewniający ich bezpieczną eksploatację. IME1A_U15, IME1A_U09, IME1A_U06, IME1A_U08, IME1A_U03, IME1A_U01, IME1A_U12, IME1A_U02, IME1A_U07, IME1A_U20, IME1A_U11 Odpowiedź ustna,
Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
M_U003 Student potrafi korzystać z literatury fachowej oraz norm przedmiotowych i regulacji prawnych. IME1A_U06, IME1A_U03, IME1A_U01 Zaliczenie laboratorium,
Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student ma świadomość wagi pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje. IME1A_K02, IME1A_K07, IME1A_K05, IME1A_K04, IME1A_K03, IME1A_K01 Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie,
Udział w dyskusji,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
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
71 30 26 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 opis matematyczny stanu naprężenia i odkształcenia w elementach konstrukcji poddanych działaniu obciążeń eksploatacyjnych. + + + - - - - - - - -
M_W002 Student rozumie zjawiska i procesy występujące w materiale poddanym działaniu obciążeń. + + + - - - - - - - -
M_W003 Student zna metody analizy wytrzymałościowej podstawowych konstrukcji mechanicznych, w tym stosowanych w układach mechatronicznych. + + + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi rozwiązywać zagadnienia techniczne związane z zapewnieniem odpowiednich własności wytrzymałościowych i integralności elementów konstrukcji. + + - - - - - - - - -
M_U002 Student umie projektować części maszyn i elementy konstrukcji w sposób zapewniający ich bezpieczną eksploatację. + + - - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi korzystać z literatury fachowej oraz norm przedmiotowych i regulacji prawnych. + + + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student ma świadomość wagi pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje. + + + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 150 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 71 godz
Przygotowanie do zajęć 37 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 18 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

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

Ćwiczenia audytoryjne (26h):

  1. Rozciąganie i ściskanie. Projektowanie elementów konstrukcji obciążonych osiowo.
  2. Obliczanie typowych połączeń elementów konstrukcji.
  3. Projektowanie kołowo-symetrycznych prętów skręcanych. Obliczenia wytrzymałościowe sprężyn śrubowych.
  4. Analiza stanu naprężenia
  5. Projektowanie zginanych układów prętowych: wyznaczanie sił przekrojowych.
  6. Projektowanie zginanych układów prętowych w oparciu o warunek bezpieczeństwa.
  7. Projektowanie belek zginanych na podstawie warunku sztywności.
  8. Obliczenia wytrzymałościowe elementów rozciąganych i zginanych.
  9. Obliczenia wytrzymałościowe elementów zginanych ukośnie.
  10. Obliczenia wytrzymałościowe elementów pracujących na wyboczenie.
  11. Hipotezy wytężenia: zginanie ze skręcaniem, projektowanie wałów

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

B1) Badania mechanicznych właściwości materiałów: statyczna próba rozciągania,
statyczna próba ściskania,
B2) Badania mechanicznych właściwości materiałów: próba udarności, badania
twardości materiałów.
D) Nieniszczące badania materiałów: nieniszczące metody pomiaru własności
fizycznych materiałów, defektoskopowe badania jednorodności materiałów.
T) Analiza stanu naprężenia i odkształcenia metodą tensometrii oporowej
E) Analiza stanu naprężenia i odkształcenia metodą elastooptyczną
M) Teoretyczna analiza stanu naprężenia i odkształcenia: metoda elementów
skończonych.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy 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:

1) 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).
2) Zajęcia laboratoryjne:
a) o ocenie z kolejnych zajęć laboratoryjnych decydują: wynik sprawdzianu wiadomości a także sposób
opracowania i terminowość oddania sprawozdania z ćwiczeń,
b) podstawą wyznaczenia oceny zaliczeniowej z zajęć laboratoryjnych jest średnia z ocen za kolejne
ćwiczenia,
c) aby uzyskać końcowe zaliczenie zajęć laboratoryjnych wymagane jest zaliczenie każdego z
przerabianych ćwiczeń (tj. B, D, T, E, M – por. opis zajęć laboratoryjnych),
d) student ma prawo do dwóch popraw niezaliczonego sprawdzianu w terminie ustalonym z
prowadzącym dane ćwiczenie.

Uzyskanie pozytywnych ocen z ćwiczeń audytoryjnych i zajęć laboratoryjnych stanowi warunek przystąpienia do egzaminu.

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 audiowizualna 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 końcową 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:

Średnia ważona na podstawie ocen z egzaminu (30 %), zaliczenia ćwiczeń (45 %) i laboratorium (25 %). 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.
3) Ćwiczenia laboratoryjne:
Odrabianie ćwiczeń niezaliczonych z powodu nieobecności odbywa się w porozumieniu z prowadzącym
w trakcie zajęć z inną grupą studentów, a gdy nie ma takiej możliwości – w odrębnym terminie.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

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

Zalecana literatura i pomoce naukowe:
  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.
  10. Eksperyment w Wytrzymałości Materiałów. Praca zbiorowa pod red. S Wolnego, WIMiR AGH, Kraków 2002.
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:
  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.
Informacje dodatkowe:

Brak