Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Teoria sprężystości i plastyczności metali
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
OIPO-2-108-OD-s
Wydział:
Odlewnictwa
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Odlewnictwo
Kierunek:
Inżynieria Procesów Odlewniczych
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Piekło Jarosław (jarekp60@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Student poznaje m.in. podstawowe hipotezy wytężeniowe oraz ich zastosowanie w zagadnieniach wytrzymałości odlewów, oraz podstawy analizy i badań zmęczeniowych, a także zagadnienie kruchego pękania.

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 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. IPO2A_W01 Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Student zna właściwości mechaniczne tworzyw odlewniczych wyznaczane w próbach zmęczenia niskocyklowego oraz mechaniki pękania. IPO2A_W02 Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi zastosować wiedzę teoretyczną z wykładów do budowy modeli numerycznych (MES) uwzględniających odkształcenia plastyczne konstrukcji, oraz analizować otrzymane wyniki. IPO2A_U02 Zaangażowanie w pracę zespołu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student wie o odpowiedzialności związanej z poprawnym przeprowadzeniem badań i analizą wyników. IPO2A_K04 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie
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
25 10 0 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 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. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi zastosować wiedzę teoretyczną z wykładów do budowy modeli numerycznych (MES) uwzględniających odkształcenia plastyczne konstrukcji, oraz analizować otrzymane wyniki. + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student wie o odpowiedzialności związanej z poprawnym przeprowadzeniem badań i analizą wyników. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 30 godz
Punkty ECTS za moduł 1 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 25 godz
Przygotowanie do zajęć 2 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 3 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (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. Teoria małych odkształceń sprężysto – plastycznych Hencky’ego – Iliuszyna. Mechanizmy dyssypacji energii, model ewolucji uszkodzeń w ośrodku porowatym. Doświadczalno- numeryczny model zniszczenia Johsona – Cooka. 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.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

Obsługa i programowanie maszyn wytrzymałościowych. Czujniki oporowe i optyczne pomiaru odkształceń. Naprężenia i odkształcenia nominalne oraz rzeczywiste tworzyw odlewniczych wyznaczane w próbie rozciągania. Podstawy niskocyklowej próby zmęczeniowej. Badania zmęczeniowe stopów odlewniczych Metoda wyznaczania współczynnika intensywności naprężeń KIC. Wykonanie szczeliny zmęczeniowej w próbkach typu „Kompakt”. Próba wyznaczenia odporności na pękanie w płaskim stanie odkształcenia.

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 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:

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 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 z modułu wystawiana jest jako średnia z uzyskanych wyników z ćwiczeń laboratoryjnych oraz kolokwiów.

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1.J. Piekło, M. Maj Methods of additive manufacturing used in the technology of skeleton castings Archives of Metallurgy and Materials / Polish Academy of Sciences. Committee of Metallurgy. Institute of Metallurgy and Materials Science ; ISSN 1733-3490. — 2014 vol. 59 iss. 2, s. 699–702. — Bibliogr. s. 702,
2.J. Piekło, M. Maj: Effect of ring notch radius on the decohesion mode in AlSi alloys Archives of Foundry Engineering / Polish Academy of Sciences. Commission of Foundry Engineering ; ISSN 1897-3310. — Tytuł poprz.: Archiwum Odlewnictwa. — 2009 vol. 9 iss. 2, s. 25–28. — Bibliogr. s. 28, Abstr..,
3.M. Maj: Fatigue life assessment of selected engineering materials based on modified low-cycle fatigue test Archives of Foundry Engineering / Polish Academy of Sciences. Commission of Foundry Engineering ; ISSN 1897-3310. — Tytuł poprz.: Archiwum Odlewnictwa. — 2013 vol. 13 iss. 1, s. 89–94. — Bibliogr. s. 93–94, Abstr.

Informacje dodatkowe:

Brak