Wytrzymałość materiałów dla mechaników. Kurs inżynierski

Wytrzymałość materiałów dla mechaników

rok wydania: 2013
ilość stron: 380
ISBN: 978-83-7125-233-4
format: B5
oprawa: miękka

fragment przedmowy:
Współczesne nauczanie przedmiotów kierunkowych na studiach technicznych jest dużym wyzwaniem, przede wszystkim ze względu na lawinowy przyrost wiedzy technicznej, konieczność włączania nowych przedmiotów do planów studiów, podział studiów na studia pierwszego stopnia (inżynierskie) i drugiego stopnia (magisterskie), konieczność nauczania w systemie audiowizualnym ze względu na znaczne ograniczenia liczb godzin zajęć dydaktycznych w ramach poszczególnych przedmiotów.

Niniejszy podręcznik akademicki jest przeznaczony do nauczania w systemie audiowizualnym przedmiotu Wytrzymałość Materiałów na studiach pierwszego stopnia. Podręcznik jest przeznaczony dla studentów wydziałów mechanicznych wyższych uczelni technicznych, na kierunku Mechanika i Budowa Maszyn. Może stanowić pozycję uzupełniającą˛ dla studentów innych wydziałów uczelni technicznych.

Książka obejmuje następujące działy klasycznej wytrzymałości materiałów:

- charakterystyki geometryczne figur płaskich,
- modelowanie płaskie i przestrzenne układów mechanicznych,
- rozwiązywanie płaskich i przestrzennych układów prętowych,
- podstawy wytrzymałości materiałów,
- płaski i przestrzenny stan naprężenia i odkształcenia,
- związki fizyczne i hipotezy wytężenia materiału izotropowego,
- proste i złożone przypadki wytrzymałościowe,
- zastosowanie zasady prac przygotowanych do wyznaczania przemieszczeń,
- twierdzenia energetyczne,
- metoda sił,
- wyboczenie prętów prostych smukłych.

Podręcznik ma oryginalną strukturę. Wyodrębniono w nim treści główne, które umieszczono w ramkach (slajdy), przeznaczone do wyświetlania na wykładach i do opanowania pamięciowego przez studentów oraz treści komentarzowe (wyjaśniające i uzupełniające) umieszczone pod slajdami. Zasady redakcyjne przyjęte w podręczniku odbiegają od podręczników klasycznych. Przede wszystkim zastosowano czcionkę prostą Arial w częściach slajdowych. Wzory są numerowane i omawiane w komentarzu, natomiast rysunki są omawiane w komentarzu i nie są numerowane. Komentarz do slajdów jest redagowany w sposób zachęcający studenta do analizowania treści części slajdowych. Cześć przykładów jest bez komentarza.

Do podręcznika załączono prezentacje˛ wykładów w formie pliku na płycie CD przeznaczoną dla wykładowców i studentów.

Podręcznik został opracowany na podstawie wieloletnich wykładów autora z Wytrzymałości Materiałów na Wydziale Inżynierii Produkcji Politechniki Warszawskiej (1995-2007) oraz na Wydziale Mechanicznym Wojskowej Akademii Technicznej (od 2007). Autor pragnie podziękować wszystkim osobom, które pomogły w opracowaniu podręcznika, a w szczególności mgr. inż. Danielowi Nyczowi za komputerową edycję tekstu i rysunków.

SPIS TREŚCI
Przedmowa / 5
1. CHARAKTERYSTYKI GEOMETRYCZNE FIGUR PŁASKICH / 11
1.1. Podstawy teoretyczne / 11
1.2. Przykłady / 2

2. MODELE PŁASKIE UKŁADÓW MECHANICZNYCH / 24
2.1.Podstawy teoretyczne / 24
2.2. Przykłady / 38

3. WIELKOŚCI PRZEKROJOWE W PRĘTACH PROSTYCH / 41
3.1. Rozciąganie/ ściskanie / 41
3.2. Skręanie swobodne / 43
3.3. Zginanie proste / 45
3.4. Przykłady / 51

4. ROZWIĄZYWANIE PŁASKICH UKŁADÓW PRĘTOWYCH / 83
4.1. Ramy płaskie ortogonalne / 83
4.2. Belki wieloprzęsłowe przegubowe / 89
4.3. Ustroje trójprzegubowe / 90
4.4. Przykłady / 91

5. MODELE PRZESTRZENNE UKŁADÓW MECHANICZNYCH / 95

6. RAMY PRZESTRZENNE ORTOGONALNE WSPORNIKOWE / 102
6.1. Podstawy teoretyczne / 102
6.2. Przykład / 108

7. PODSTAWOWE POJĘCIA I ZAŁOŻENIA WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW / 110
7.1. Definicje naprężeń, przemieszczeń i odkształceń / 110
7.2. Próba jednoosiowego rozciągania / 116
7.3. Podstawy projektowania i założenia / 121

8. ROZCIĄGANIE/ ŚCISKANIE OSIOWE PRĘTA / 125
8.1. Stan naprężenia i przemieszczenia oraz projektowanie / 125
8.2. Przykłady / 131

9. SKRĘCANIE SWOBODNE PRĘTÓW / 139
9.1. Zadanie podstawowe i wynik doświadczalny / 139
9.2. Stan odkształcenia, przemieszczenia i naprężenia w zadaniu podstawowym / 141
9.3. Charakterystyki geometryczne niekołowych przekrojów poprzecznych / 146
9.4. Uogólnienie wyników i projektowanie / 149
9.5. Przykłady / 151

10. ZGINANIE PROSTE BELEK / 161
10.1. Definicja zginania prostego / 16
110.2. Eksperyment zginania prostego / 162
10.3. Stan odkształcenia i naprężenia / 163
10.4. Projektowanie i przykład projektowania / 170
10.5. ścinanie przy zginaniu prostym / 172
10.6. Rozkłady naprężeń stycznych dla wybranych przekrojów poprzecznych / 176
10.7. Linia ugięcia belki / 184
10.8. Przykłady / 188

11. PRZESTRZENNY STAN NAPRĘŻENIA / 212
11.1. Opis stanu naprężenia w punkcie continuum / 212
11.2. Transformacja stanu naprężenia / 215
11.3. Kierunki główne i naprężenia główne / 217

12. PŁASKI STAN NAPRĘŻENIA (PSN) / 221
12.1. Opis płaskiego stanu naprężenia / 221
12.2. Transformacja obrotu płaskiego stanu naprężenia / 222
12.3. Kierunki główne i naprężenia główne w PSN / 224
12.4. Przypadki szczególne płaskiego stanu naprężenia / 226
12.5. Półprzestrzenny stan naprężenia (PPSN) / 229
12.6. Przykłady / 230

13. STAN ODKSZTAŁCENIA / 235
13.1. Tensor odkształcenia w punkcie continuum / 235
13.2. Płaski stan odkształcenia (PSO) / 237
13.3. Kierunki główne i odkształcenia główne w PSO / 238
13.4. Informacje uzupełniające / 239
13.5. Półprzestrzenny stan odkształcenia (PPSO) / 240
13.6. Tensometryczny pomiar odkształceń / 241
13.7. Przykłady / 243

14. ZWIĄZKI FIZYCZNE DLA MATERIAŁU IZOTROPOWEGO / 251
14.1. Wyniki eksperymentalne / 251
14.2. Standardowe prawo Hooke’a / 252
14.3. Odwrotne prawo Hooke’a / 253
14.4. Związki fizyczne w przypadku PSN / 254
14.5. Związki fizyczne w przypadku PSO / 255
14.6. Stan hydrostatyczny / 256
14.7. Przykłady / 257