Podstawy mechaniki technicznej

Przedmiot Podstawy mechaniki technicznej dotyczy zagadnień związanych ze statyką, kinematyką i dynamiką punktu materialnego i ciała sztywnego oraz podstawami wytrzymałości materiałów.

Treści kształcenia

- Elementy rachunku wektorowego. Podstawowe pojęcia i określenia w mechanice. Moment siły względem punktu i względem osi. Twierdzenia o parach sił. Redukcja układu sił do dowolnego bieguna i do najprostszej postaci.

- Warunki równowagi układu sił. Równania równowagi dla różnych układów sił. Modele więzów i ich reakcje. Obliczanie reakcji w układach statycznie wyznaczalnych. Stopnie swobody układu mechanicznego ciał sztywnych. Warunki geometrycznej niezmienności i statycznej wyznaczalności. Obliczanie reakcji w płaskich układach prętowych statycznie wyznaczalnych.

- Kratownice. Analiza budowy kratownicy. Pręty zerowe. Obliczanie sił w prętach kratownic metodą równoważenia węzłów i metodą Rittera.

- Opis matematyczny ruchu punktu. Ruch postępowy, obrotowy i płaski bryły.

- Drgania swobodne, wymuszone i tłumione układów o jednym stopniu swobody.

- Dynamika układu punktów materialnych. Dynamika ruchu postępowego, obrotowego i płaskiego bryły. Energia kinetyczna bryły w ruchu postępowym, obrotowym i płaskim. Pole sił. Energia potencjalna. Zasada zachowania energii mechanicznej.

- Podstawowe pojęcia i założenia wytrzymałości materiałów. Klasyfikacja zasadniczych elementów konstrukcji. Rodzaje obciążeń i oddziaływań.

- Charakterystyki geometryczne figur płaskich. Definicje podstawowych charakterystyk geometrycznych. Wyznaczanie środka ciężkości przekroju. Twierdzenie Steinera, centralne i główne osie bezwładności.

- Pojęcie siły wewnętrznej. Twierdzenie o równoważności układów sił wewnętrznych i zewnętrznych. Pojęcia pręta. Redukcja układu sił zewnętrznych do sił przekrojowych. Wykresy sił przekrojowych. Punkty charakterystyczne i przedziały charakterystyczne. Funkcje N(x), Q(x), M(x). Przedstawienie zmienności sił osiowych w postaci wykresów. Przykłady dla belek i ram.

- Stannaprężenia i odkształcenia. Naprężenia główne.

- Proste przypadki wytrzymałościowe: stan osiowy (ściskanie/rozciąganie), zginanie, zginanie mimośrodowe, skręcanie - analiza stanu naprężenia i odkształcenia.

- Stateczność prętów ściskanych.

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

Jerzy Leyko - Mechanika ogólna T.1 i T.2 - WNT. - 2009

Adam Bodnar - Wytrzymałość materiałów: podręcznik dla studentów wyższych szkłó technicznych - Wydawnictwo Politechniki Karkowskiej. - 2004

Marian Klasztorny - Mechanika techniczna - Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne. - 2005

Teresa Filip, Piotr Nazarko - Mechanika teoretyczna - Oficyna Wydawnicza PRz. - 2013

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

Teresa Filip, Piotr Nazarko - Mechanika teoretyczna - Oficyna Wydawnicza PRz. - 2013

Teresa Filip, Marek Kolczuga - Wytrzymałość materiałów : geometria pól, siły wewnętrzne w płaskich układach prętowych - Oficyna Wydawnicza PRz. - 2004

Barbara Turoń, Grzegorz Piątkowski - Strength of materials: internal forces in statically determinate structures - examples for beams - Oficyna Wydawnicza PRz. - 2015

Literatura do samodzielnego studiowania

Roman Bąk, Tadeusz Burczyński - Wytrzymałość materiałów z elementami ujęcia komputerowego - WNT. - 2013

Józef Nizioł - Metodyka rozwiązywania zadań z mechaniki - WNT. - 2006

Zdzisław Dyląg, Antoni Jakubowicz, Zbigniew Orłoś - Wytrzymałość materiałów T.1 - WNT. - 2003