Załącznik nr 7 do Zarządzenia Rektora nr../2 z dnia.... 202r. KARTA MODUŁU / KARTA PRZEDMIOTU Kod modułu Nazwa modułu Nazwa modułu w języku angielskim Obowiązuje od roku akademickiego 20/204 Mechanika Doświadczalna Experimental Mechanics A. USYTUOWANIE MODUŁU W SYSTEMIE STUDIÓW Kierunek studiów Poziom Profil studiów Forma i tryb prowadzenia studiów Specjalność Jednostka prowadząca moduł Koordynator modułu Budowa Maszyn II stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny) niestacjonarne (stacjonarne / niestacjonarne) bez specjalności Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn Andrzej Neimitz Zatwierdził: B. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA PRZEDMIOTU Przynależność do grupy/bloku przedmiotów Status modułu Język prowadzenia zajęć Usytuowanie modułu w planie studiów - semestr Usytuowanie realizacji przedmiotu w roku akademickim Wymagania wstępne Egzamin Liczba punktów ECTS podstawowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES) obowiązkowy (obowiązkowy / nieobowiązkowy) Polski drugi semestr letni (semestr zimowy / letni) Mechanika Techniczna/Wytrzymałość Materiałów/ Materiałoznawstwo (kody modułów / nazwy modułów) Nie (tak / nie) Forma prowadzenia zajęć wykład Ćwiczenia laboratorium projekt inne w semestrze 4 4
C. EFEKTY KSZTAŁCENIA I METODY SPRAWDZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Cel modułu Zapoznanie studentów z zasadami oceny wytrzymałości elementów zawierających defekty w postaci pęknięć. Pola naprężeń przed wierzchołkiem pęknięcia w materiale liniowosprężystym i sprężysto-plastycznym, współczynnik intensywności naprężeń, całka J. Zasady sporządzania rzeczywistego wykresu odkształcenie naprężenie dla materiału; metody wyznaczania charakterystyk odporności na pękanie materiału: współczynnik intensywności naprężeń K IC, krytyczna wartość całki J- J IC, rozwarcie wierzchołka pęknięcia TC. Symbol efektu Efekty student, który zaliczył przedmiot: ma uporządkowaną wiedzę w zakresie mechaniki ośrodków ciągłych i ciała stałego Forma prowadzenia zajęć (w/ć/l/p/inne) W odniesienie do efektów kierunkowych K_W02 odniesienie do efektów obszarowych T2A_W02 ma poszerzoną wiedzę w zakresie analizy wytrzymałości elementów zawierających defekty i pęknięcia K_W04 T2A_W02 InzA_W02 ma pogłębioną, podbudowaną teoretycznie wiedzę o materiałach inżynierskich stosowanych w budowie maszyn oraz badaniu ich właściwości, zastosowaniu współczesnych technik do wyznaczania właściwości mechanicznych i charakterystyk odporności na pękanie potrafi opracować próbki niezbędne do wyznaczania właściwości mechanicznych i odporności na pękanie materiału potrafi wykorzystać nowoczesne maszyny wytrzymałościowe do przeprowadzania badań w celu sterowania procesem obciążenia i rejestracji danych pomiarowych potrafi wyznaczyć charakterystyki wytrzymałościowe i współczynnik umocnienia materiału potrafi wyznaczyć krytyczną wartość współczynnika intensywności naprężeń, K IC, w przypadku materiału liniowo-sprężystego potrafi przeprowadzić analizę prawdopodobieństwa występowania pękania i sporządzić krzywą wzorcową na podstawie zbioru danych K IC dla badanego materiału potrafi wyznaczyć krytyczną wartość całki J J IC, lub rozwarcie wierzchołka pęknięcia dla materiału sprężysto-plastycznego rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się w celu opanowania metod analizy wytrzymałości elementów konstrukcji zawierających pęknięcia L L K_W06 K_U0 K_K0 K_K02 K_K0 T2A_W0 InzA_W02 T2A_U0 T2A_K0 T2A_K02 T2A_K0
:. w zakresie wykładu konwersatoryjnego Zajęcia prowadzone są w formie wykładu konwersatoryjnego. Nr wykładu 2 Izotropowy materiał liniowo-sprężysty, nieliniowo-sprężysty, sprężystoplastyczny. Związki konstytutywne, tensor naprężeń i odkształceń. Jednoosiowa próba rozciągania, granica plastyczności, wytrzymałość doraźna; sporządzanie rzeczywistego wykresu naprężenia od, umocnienie materiału, energia odkształcania. Rozkład naprężeń przed wierzchołkiem szczeliny w materiale liniowosprężystym. Wzory Williamsa, współczynnik intensywności naprężeń (WIN). Krytyczna wartość WIN, K IC, kryterium pękania. Opis procesu pękania na podstawie balansu energii, współczynnik uwalniana energii. Pola naprężeń i odkształceń przed wierzchołkiem pęknięcia w materiale nieliniowo sprężystym lub sprężysto-plastycznym, rozwiązanie HRR. Całka J. Energetyczne podejście do opisu procesu pękania materiału sprężystoplastycznego. Krytyczna wartość całki J - J IC, kryterium pękania. Odkształcenie materiału w wierzchołku pęknięcia, rozwarcie wierzchołka pęknięcia, krytyczna wartość rozwarcia wierzchołka pęknięcia. 2. w zakresie ćwiczeń Nr zajęć ćwicz. Nie przewidziano ćwiczeń. w zakresie zadań laboratoryjnych Nr zajęć lab. Współczesne maszyny wytrzymałościowe, zasady działania i programowania przebiegów obciążeń 2 Organizacja pomiarów, zasady kalibracji czujników i torów pomiarowych 4 5 Wyznaczanie właściwości mechanicznych materiału na podstawie próby jednoosiowego rozciągania Odporność na pękanie materiału liniowo-sprężystego, wyznaczanie krytycznej wartości współczynnika intensywności naprężeń, K IC krytycznej wartości całki J J IC, metoda wielu próbek
6 7 8 krytycznej wartości całki J J IC, metoda zmiany podatności krytycznej wartości całki J J IC, metoda zmiany potencjału krytycznej wartości rozwarcia wierzchołka pęknięcia TC 9 Zaliczenie sprawozdań i podsumowanie końcowe 4. Charakterystyka zadań projektowych Nie przewidziano zajęć projektowych Metody sprawdzania efektów Symbol efektu Metody sprawdzania efektów (sposób sprawdzenia, w tym dla umiejętności odwołanie do konkretnych zadań projektowych, laboratoryjnych, itp.), sprawozdanie, sprawozdanie, sprawozdanie, sprawozdanie, sprawozdanie, sprawozdanie D. NAKŁAD PRACY STUDENTA Bilans punktów ECTS Rodzaj aktywności obciążenie studenta Udział w wykładach 4 2 Udział w ćwiczeniach Udział w laboratoriach 4 4 Udział w konsultacjach (4-5 razy w semestrze) 7 5 Udział w zajęciach projektowych
6 Konsultacje projektowe 7 Udział w egzaminie 8 9 Liczba godzin realizowanych przy bezpośrednim udziale nauczyciela akademickiego 0 Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczyciela akademickiego ( punkt ECTS=25-0 godzin obciążenia studenta) 25 (suma) Samodzielne studiowanie tematyki wykładów 6 2 Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń 0 Samodzielne przygotowanie się do kolokwiów 8 4 Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów 2 5 Wykonanie sprawozdań 24 5 Przygotowanie do kolokwium końcowego z laboratorium 0 7 Wykonanie projektu lub dokumentacji 0 8 Przygotowanie do zaliczenia końcowego 0 9 Wykonanie ankiet 20 Liczba godzin samodzielnej pracy studenta 50 (suma) 2 Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach samodzielnej pracy ( punkt ECTS=25-0 godzin obciążenia studenta) 22 Sumaryczne obciążenie pracą studenta 75 2 Punkty ECTS za moduł punkt ECTS=25-0 godzin obciążenia studenta 24 Nakład pracy związany z zajęciami o charakterze praktycznym Suma godzin związanych z zajęciami praktycznymi 74 25 Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym punkt ECTS=25-0 godzin obciążenia studenta 2 E. LITERATURA Wykaz literatury. A. Neimitz. Mechanika pękania, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa, 998. 2. A. Neimitz, I. Dzioba, M. Graba, J. Okrajni. Ocena wytrzymałości trwałości i bezpieczeństwa pracy elementów konstrukcyjnych zawierających defekty, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce, 2008.. J. Gałkiewicz, Z. Lis, R. Molasy, A. Neimitz. Mechanika doświadczalna Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Skrypt nr 49, Kielce 999. 4. ASTM E77-96. Standard Test Method for J-Integral Characterization of Fracture Toughness..5. ASTM E820-09. Standard Test Method for Measurement of Fracture Toughness. Annual book of ASTM standards, vol. 0.0, 20, pp070-8. 6. FINTET Fitness for Service (FFS) Procedure Final Draft, 2006. Witryna WWW modułu/przedmiotu