- English
Sadržaj predmeta
Nauka o čvrstoći II
- Šifra:
- 15958
- Kratica:
- NOČ-II
- Visoko učilište:
- Fakultet strojarstva i brodogradnje
- ECTS bodovi:
- 5.0
- Opterećenje:
- 30(V) + 30(P)
- Nositelji:
-
izv. prof. dr. sc. Tomislav Jarak
- Izvođači:
-
doc. dr. sc. Lana Virag (P)
dr. sc. Nino Horvat (V)
izv. prof. dr. sc. Tomislav Jarak (P)
- Opis predmeta:
- Ciljevi predmeta: Upoznavanje studenata s metodama proračuna čvrstoće i krutosti osnovnih elemenata inženjerskih konstrukcija pri statičkom, udarnom i ciklički promjenljivom opterećenju. Analiza ravninskih i prostornih štapnih konstrukcija, debelostijene cijevi i posude, rotirajući diskovi, savijanje tankih kružnih ploča, tankostijeni štapovi zatvorenoga i otvorenoga poprečnog presjeka. Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije koje su potrebne za predmet: Mehanika I položena Nauka o čvrstoći položena Obaveze studenata: Student je obavezan pohađati predavanja i auditorne vježbe. Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu: Prva varijanta: kolokviji 80% i usmeni ispit 20%. Druga varijanta: pismeni ispit 80% i usmeni ispit 20%. Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje izlaznih znanja, vještina i kompetencija: Tijekom semestra studentima se nudi mogućnost polaganja dvaju kolokvija kako bi se poticao kontinuirani rad studenata za vrijeme dok traju predavanja i vježbe. Nakon uspješno savladanog kolegija student će moći (ishodi učenja): Proračunati uplivne koeficijente za proizvoljnu ravninsku ili prostornu štapnu konstrukciju i to: metodom analogne grede, primjenom drugoga Castiglianova teorema te primjenom Mohrova integrala. Izračunavati progibe i nagibe u ravninskim i prostornim štapnim konstrukcijama energijskim metodama, kao što su: drugi Castiglianov teorem, teorem o minimumu energije deformiranja, Mohrov integral itd.. Analizirati naprezanja, deformacije i pomake u debelostijenim cijevima i cilindričnim posudama opterećenim unutarnjim i/ili vanjskim tlakom te istovremeno momentima savijanja i uvijanja te aksijalnom silom, primjenjujući teorije čvrstoće. Riješiti problem čvrstoće rotirajućeg diska konstantne debljine, tj. proračunati naprezanja i pomake u disku od inercijskih opterećenja kao i od toplinskih opterećenja. Izračunati unutarnje sile, naprezanja i pomake kod savijanja tankih kružnih ploča te procijeniti čvrstoću kružne ploče. Procijeniti veličinu udarnih naprezanja koja se pojavljuju pri udarnim opterećenjima na štapne konstrukcije. Analizirati ciklička naprezanja u elementima konstrukcija pri cikličkim opterećenjima te procijeniti zamor materijala i konstrukcije te odrediti preostali radni vijek konstrukcije. Proračunati raspodjelu naprezanja i pomaka u tankostijenim štapovima zatvorenoga i otvorenoga poprečnog presjeka. Predavanja 1. Energijske metode u mehanici deformabilnih tijela. Poopćene sile i pomaci. Utjecajni koeficijenti. Maxwellov i Bettijev teorem. 2. Castiglianovi teoremi. Energija deformiranja za razne vrste opterećenja prizmatičnog štapa. Teorem o minimumu energije deformiranja. 3. Statički neodređene konstrukcije, ravninske i prostorne. Vanjska i unutarnja neodređenost. Simetrične i antimetrične veličine. Metoda sila i metoda pomaka. 4. Primjena metode konačnih diferencija na određivanje elastične linije kontinuiranih nosača. 5. Teorija tankostjenih štapova otvorenog poprečnog presjeka. Geometrijske karakteristike ravnih presjeka štapa. Pojam bimomenta. 6. Ograničeno uvijanje tankostijenog štapa otvorenog presjeka. Analogija između savijanja i ograničenog uvijanja. Složeno opterećenje tankostijenoga štapa otvorena presjeka. 7. Naprezanja i deformacije debelostijenih cijevi. Diferencijalna jednadžba i rubni uvjeti. 8. Sastavljene cijevi i stezni spojevi. Primjena teorija čvrstoće. 9. Rotirajući diskovi. Disk konstantne debljine. Diferencijalna jednadžba i rubni uvjeti. Puni i šuplji disk. 10. Rotirajući diskovi. Disk jednake čvrstoće. Nejednoliko zagrijavanje diska. Temperaturno polje. Toplinska naprezanja. 11. Savijanje tankih kružnih ploča. Diferencijalna jednadžba i rubni uvjeti. Ploče s jednim područjem integracije. 12. Kružne ploče s dva područja integracije. Rubni uvjeti i uvjeti kontinuiteta. 13. Čvrstoća konstrukcija pri dinamičkom i udarnom opterećenju. 14. Čvrstoća konstrukcija pri ciklički promjenljivom opterećenju. Određivanje dinamičke čvrstoće materijala. Woehlerov dijagram. Smithov i Haighov dijagram. 15. Osnove linearne mehanike loma. Koeficijent intenzivnosti naprezanja. Kriteriji loma. Vježbe 1. Primjeri izračunavanja uplivnih koeficijenata metodom analogne grede i primjenom drugoga Castiglianova teorema. 2. Primjeri određivanja energije deformiranja. Određivanje progiba i nagiba u konstrukcijama pomoću drugoga Castiglianova teorema. 3. Primjena teorema o minimumu energije deformiranja na statički neodređene konstrukcije (izvana i iznutra). 4. Oderđivanje progiba i nagiba kontinuiranih nosača metodom konačnih diferencija. 5. Primjeri određivanja geom. karakteristika ravnih presjeka tankostjenih štapova otvorenog poprečnog presjeka. 6. Primjeri izračunavanja unutarnjih sila i pomaka u tankostjenim štapovima otvorenog poprečnog presjeka. 7. Oderđivanje naprezanja i deformacija u debelostjenim cijevima. 8. Proračun sastavljenih cijevi i steznih spojeva. Primjena teorija čvrstoće. 9. Određivanje naprezanja i deformacija u rotirajućim diskovima. 10. Proračun toplinskih naprezanja u rotirajućem disku, ako je zadano temperaturno polje. 11. Primjeri određivanja momenata savijanja, naprezanja i pomaka u kružnim pločama. 12. Momenti savijanja, naprezanja i progibi u kružnim pločama s dva područja integracije. 13. Proračun čvrstoće elemenata konstrukcija pri dinamičkom i udarnom opterećenju. 14. Primjeri proračuna čvrstoće konstrukcija pri ciklički promjenljivom opterećenju. Analiza Smithova i Haighova dijagrama. 15. Primjeri izračunavanja koeficijenta intenzivnosti naprezanja za jednostavne geometrijske oblike.
- Jezici izvođenja nastave:
-
Hrvatski
- Obavezna literatura:
-
1. Pustaić, D., Tonković, Z., Wolf, H., Mehanikadeformabilnih tijela, 1. Mehanika konstrukcija,Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva ibrodogradnje, Zagreb 2014.
2. Pustaić, D., Tonković, Z., Wolf, H., Mehanika deformabilnih tijela, 2. Čvrstoća elemenata konstrukcija,Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb 2014.
3. Alfirević, I., Nauka o čvrstoći II, Golden marketing, Zagreb 1999.
4. Šimić, V., Otpornost materijala II, Školska knjiga,Zagreb 1995.
5. Bazjanac, D., Nauka o čvrstoći, Tehnička knjiga,Zagreb 1974.
- Predmet u nastavnom programu:
-
Šifra studija Naziv studija Razina studija Semestar izvođenja Obavezni/Izborni 16 Inženjersko modeliranje i računalne simulacije prijediplomski 4 obavezni * predmet se ne predaje u tom semestru
Legenda
- P - Predavanja
- V - Vježbe