Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Mechanika techniczna i wytrzymałość materiałów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
SPSR-1-103-s
Wydział:
Energetyki i Paliw
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Paliwa i Środowisko
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż, prof. AGH Mika Łukasz (lmika@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W ramach zajęć studenci zdobywają wiedzę z zakresu podstawowych praw statyki, kinematyki i dynamiki oraz analizy wytrzymałościowej konstrukcji, metod analizy konstrukcji i projektowania konstrukcji.

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 definicje wielkości mechanicznych, podstawowe zasady mechaniki i wytrzymałości PSR1A_W03 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi rozwiazywac problemy inżynierskie, ocenić przydatność znanych metod i potrafi je zastosowac PSR1A_U04 Kolokwium
M_U002 Student zna zasady analizy wytrzymałościowej i projektowania konstrukcji i jej elementów, zna modele fizyczne układów mechanicznych oraz rozumie jak przeprowadza się ich analizę statyczną i kinematyczną PSR1A_W06 Wykonanie ćwiczeń
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student jest gotów do uzasadnienia wyboru metody badań, zinterpretować i uzasadnić wyniki analizy PSR1A_K01 Zaangażowanie w pracę zespołu
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
45 30 15 0 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 definicje wielkości mechanicznych, podstawowe zasady mechaniki i wytrzymałości + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi rozwiazywac problemy inżynierskie, ocenić przydatność znanych metod i potrafi je zastosowac + + - - - - - - - - -
M_U002 Student zna zasady analizy wytrzymałościowej i projektowania konstrukcji i jej elementów, zna modele fizyczne układów mechanicznych oraz rozumie jak przeprowadza się ich analizę statyczną i kinematyczną + + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student jest gotów do uzasadnienia wyboru metody badań, zinterpretować i uzasadnić wyniki analizy - + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 57 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

STATYKA I WYTRZYMAŁOŚĆ MATERIAŁÓW
1. Pojęcia podstawowe: wielkości skalarne i wektorowe, siła, więzy, moment. Aksjomaty statyki. Warunki równowagi dla płaskiego/przestrzennego – środkowego układ sił.
2. Warunki równowagi dla przestrzennego układ sił. Praktyczne aspekty stosowania aksjomatów statyki i warunków równowagi. Układy z tarciem.
3. Pojęcia wytrzymałości materiałów: siły wewnętrzne, naprężenia, odkształcenia. Zasady wytrzymałości materiałów. Naprężenia dopuszczalne. Rozciąganie i ściskanie. Prawo Hooke’a. Wyznaczanie sił tnących i momentów gnących w belkach.
4. Momenty geometryczne I i II rodzaju dla ciał. Wyznaczanie położeń środków ciężkości i wskaźników wytrzymałości przekrojów na zginanie, i skręcenie.
5. Zginanie belek – obliczenia wytrzymałościowe. Skręcanie prętów. Wyboczenie. Hipotezy wytrzymałościowe. Hipoteza M.T. Hubera. Zjawiska starzenia materiałów a ich charakterystyka wytrzymałościowa.
KINEMATYKA
6. Kinematyka punktu materialnego. Trajektorie. Ruch prostoliniowy. Wyznaczanie prędkości i przyśpieszeń.
7. Ruch płaski punktu w różnych układach współrzędnych. Ruch punktu w przestrzeni.

8. Kinematyka ciała doskonale sztywnego. Ruch ogólny. Ruch względny, przyśpieszenie Coriolisa.
9. Ruch płaski ciała doskonale sztywnego. Wyznaczanie prędkości i przyśpieszeń.

DYNAMIKA

10. Dynamika punktu materialnego. Pojęcia podstawowe: prac, moc, pole sił, pęd. Więzy. Zasady zachowania. Zasada d’Alamberta. Ruch prostoliniowy i krzywoliniowy.
11. Kręt. Ruch względny punktu materialnego.
12. Masowe momenty bezwładności ciała doskonale sztywnego. Twierdzenie Steinera. Elipsoida bezwładności. Główne i centralne osie bezwładności.
13. Dynamika ciała doskonale sztywnego. Ruch postępowy i obrotowy, ruch płaski. Układy z tarciem.
14. Ruch kulisty i względny ciała doskonale sztywnego. Równania Eulera. Twierdzenie Koeniga.
15. Elementy dynamiki analitycznej. Równania Lagrange’a. Równania Hamiltona.

Ćwiczenia audytoryjne (15h):

1. Aksjomaty statyki. Warunki równowagi płaskiego – środkowego układu sił.
2. Warunki równowagi dla przestrzennego układ sił. Układy z tarciem.
3. Zasady wytrzymałości materiałów. Rozciąganie i ściskanie. Prawo Hooke’a.
4. Wyznaczanie sił tnących i momentów gnących w belkach.
5. Momenty geometryczne I i II rodzaju. Wyznaczanie położeń środków ciężkości.
Wyznaczenie wskaźników wytrzymałości przekrojów na zginanie i skręcenie.
6. Obliczenia wytrzymałościowe – zginanie i skręcanie belek.
7. Wytrzymałość złożona. Hipotezy wytrzymałościowe.
8. Kolokwium I.
9. Kinematyka punktu materialnego. Wyznaczanie prędkości i przyśpieszeń w ruchu płaskim. Ruch punktu materialnego w przestrzeni.
10. Ruch względny punktu materialnego. Kinematyka bryły sztywnej. Wyznaczanie prędkości i przyśpieszeń w ruchu ciała doskonale sztywnego.
11. Zasady zachowania.
12. Zasada d’Alamberta dla ruchu postępowego. Układy z tarciem.
13. Masowe momenty bezwładności. Zasada zachowania krętu.
14. Ruch postępowy i obrotowy, ruch płaski ciała doskonale sztywnego.

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.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Do zaliczenia całego modułu wymagane jest zaliczenie wykładu oraz ćwiczeń audytoryjnych. W kolejnych terminach poprawkowych uzyskana ocena końcowa z modułu będzie uwzględniała termin uzyskania zaliczenia z danej formy zajęć. Uzyskana ocena z poszczególnej formy zajęć będzie mnożona przez współczynnik “w”, gdzie w=1 dla I terminu; w=0,9 dla II terminu; w=0,8 dla III terminu uzyskania oceny pozytywnej.
Zaliczenie wykładu = zaliczenie kolokwium końcowego.
Zaliczenia poprawkowe przeprowadzane są zgodnie z regulaminem studiów.
Zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych = obowiązkowy udział w zajęciach + zaliczenie na pozytywną ocenę (min. 3,0) każdego kolokwium podsumowującego dany dział. Zaliczenia poprawkowe przeprowadzane są zgodnie z regulaminem studiów.

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 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Oceny z kolokwium zaliczeniowego z wykładu (W) i ćwiczeń audytoryjnych (Cw) obliczane są następująco:
procent uzyskanych punktów przeliczany jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH. Ocena
końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona powyższych ocen:
OK = 0,3 w W + 0,7 w Cw ,
gdzie w=1 dla I terminu; w=0,9 dla II terminu; w=0,8 dla III terminu uzyskania oceny pozytywnej.

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

Jedna nieobecność na zajęciach obowiązkowych wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego wówczas materiału. Nieobecność na więcej niż jednych zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału i jego zaliczenia w formie i terminie wyznaczonym przez prowadzącego (najpóźniej w ostatnim tygodniu trwania zajęć). Student, który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa obowiązkowe zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może nie zaliczyć zajęć. Warunkiem przystąpienia do zaliczenia wykładu jest wcześniejsze uzyskanie zaliczenia z zajęć projektowych.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Znajomość podstawowej wiedzy z matematyki

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Nizioł J. — Metodyka rozwiazywania zadan z mechaniki., Warszawa, 2002, Wydawnictwo Naukowo Techniczne
Leyko, J. — Mechanika ogólna, Warszawa, 2001, PWN
Misiak J. — Mechanika ogólna t.1 Statyka i kinematyka,, Warszawa, 2005, WNT
Beer,F.B.and E. Russel Johnston Jr, Vector Mechanics for Engineers, STATICS & DYNAMICS fourth edition,
McGraw Hill Book Company, Inc 1984
Walczak J. — Wytrzymałosc materiałów oraz podstawy teorii sprezystosci i plastycznosci, Warszawa, 1977,
PWN
Cegielski E.—Wytrzymałosc materiałów. Teoria, przykłady, zadania. Tom 1 i 2, Kraków, 2002,Wydawnictwo
Politechniki Krakowskiej
Dylag Z., Jakubowicz A., Orłos Z. — Wytrzymałosc materiałów, tom 1, 2, Warszawa, 2009, WNT

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. „Ocena możliwości zastosowania lodu zawiesinowego do zasilania oziębiaczy powietrza”, Inżynieria I Aparatura Chemiczna, 3S, 2004r. (Ł. Mika, W. Zalewski).
2. „Systemy wentylacji i klimatyzacji w budynkach” autor jednego rozdziału w publikacji: Zasady audytu efektywności energetycznej budynków, podręcznik dla elektryków, Zeszyty Monotematyczne nr 40, 2012r., str. 30-43. (Ł. Mika)
3. „Pompy ciepła”, autor rozdziału w „Audyt energetyczny budynku na potrzeby termomodernizacji oraz oceny energetycznej budynków”, monografia, wyd. CSZIOSJ Kraków 2009r. (Ł. Mika)
4. „Podstawowe wiadomości o wentylacji”, autor rozdziału w „Audyt energetyczny budynku na potrzeby termomodernizacji oraz oceny energetycznej budynków”, monografia, wyd. CSZIOSJ Kraków 2009r. (Ł. Mika)
5. „Wentylacja pożarowa i systemy oddymiania”, autor rozdziału w „Audyt energetyczny budynku na potrzeby termomodernizacji oraz oceny energetycznej budynków”, monografia, wyd. CSZIOSJ Kraków 2009r. (Ł. Mika)
6. „Hałas w instalacjach wentylacyjnych”, autor rozdziału w „Audyt energetyczny budynku na potrzeby termomodernizacji oraz oceny energetycznej budynków”, monografia, wyd. CSZIOSJ Kraków 2009r. (Ł. Mika)
7. „Systemy klimatyzacji”, autor rozdziału w „Audyt energetyczny budynku na potrzeby termomodernizacji oraz oceny energetycznej budynków”, monografia, wyd. CSZIOSJ Kraków 2009r. (Ł. Mika)
8. „Oczyszczanie instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych”, autor rozdziału w „Audyt energetyczny budynku na potrzeby termomodernizacji oraz oceny energetycznej budynków”, monografia, wyd. CSZIOSJ Kraków 2009r. (Ł. Mika)
9. „Ocena systemu wentylacji i klimatyzacji”, autor rozdziału w „Audyt energetyczny budynku na potrzeby termomodernizacji oraz oceny energetycznej budynków”, monografia, wyd. CSZIOSJ Kraków 2009r. (Ł. Mika)
10. Sequential Fluid Dynamics and Structural Mechanics Simulations of a Reactive Molding Process – Sekwencyjne symulacje mechaniki strukturalnej i płynów w procesie formowania reaktywnego / Robert Sekuła, Tomasz Nowak, Oliver Claus // International Journal of Materials and Product Technology, Vol.40, No. 3-4, 2011.
11. Modeling and prediction of thermal cycle induced failure in epoxy-silica solid composites – Modelowanie i przewidywanie wad w kompozytach żywicznych podczas testów termicznych / Grzegorz Kmita, Tomasz Nowak, Robert Sekula // Applied Composite Materials, Volume 19, Issue 1 (2012), Page 65-78
12. The influence of particle size distribution on the mechanical properties of silica filled epoxy composites – Wpływ uziarnienia napełniacza na własności mechaniczne napełnionych kompozytów żywicznych / Grzegorz Kmita, Tomasz Nowak, Andrzej Rybak, Robert Sekula // 2nd International Conference Mechanics of Composites, Porto, 2016.

Informacje dodatkowe:

Zostaną podane na pierwszych zajęciach (terminy konsultacji, wiedza nadobowiązkowa, konkursy przedmiotowe).