logo PRZ
Karta przedmiotu
logo WYDZ

Podstawy mechaniki technicznej


Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:
2023/2024
Nazwa jednostki prowadzącej studia:
Wydział Budownictwa, Inżynierii środowiska i Architektury
Nazwa kierunku studiów:
Energetyka
Obszar kształcenia:
nauki techniczne
Profil studiów:
ogólnoakademicki
Poziom studiów:
pierwszego stopnia
Forma studiów:
stacjonarne
Specjalności na kierunku:
Przedmioty wybieralne
Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:
inżynier
Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:
Katedra Mechaniki Konstrukcji
Kod zajęć:
12461
Status zajęć:
obowiązkowy dla programu
Układ zajęć w planie studiów:
sem: 3 / W30 C30 / 5 ECTS / E
Język wykładowy:
polski
Imię i nazwisko koordynatora 1:
prof. dr hab. inż. Leonard Ziemiański
Imię i nazwisko koordynatora 2:
dr inż. Michał Jurek

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Uzyskanie wiedzy i umięjętności w zakresie elementarnych praw statyki, kinematyki i dynamiki nieodkształcalnych ciał materialnych oraz w zakresie opisu stanu naprężeń i odkształceń ciał sprężystych.

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

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Jerzy Leyko Mechanika ogólna T.1 i T.2 WNT. 2009
2 Adam Bodnar Wytrzymałość materiałów: podręcznik dla studentów wyższych szkłó technicznych Wydawnictwo Politechniki Karkowskiej. 2004
3 Marian Klasztorny Mechanika techniczna Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne. 2005
4 Teresa Filip, Piotr Nazarko Mechanika teoretyczna Oficyna Wydawnicza PRz. 2013
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 Teresa Filip, Piotr Nazarko Mechanika teoretyczna Oficyna Wydawnicza PRz. 2013
2 Teresa Filip, Marek Kolczuga Wytrzymałość materiałów : geometria pól, siły wewnętrzne w płaskich układach prętowych Oficyna Wydawnicza PRz. 2004
3 Barbara Turoń, Grzegorz Piątkowski Strength of materials: internal forces in statically determinate structures - examples for beams Oficyna Wydawnicza PRz. 2015
Literatura do samodzielnego studiowania
1 Roman Bąk, Tadeusz Burczyński Wytrzymałość materiałów z elementami ujęcia komputerowego WNT. 2013
2 Józef Nizioł Metodyka rozwiązywania zadań z mechaniki WNT. 2006
3 Zdzisław Dyląg, Antoni Jakubowicz, Zbigniew Orłoś Wytrzymałość materiałów T.1 WNT. 2003

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Status studentki/studenta semestru III kierunku Energetyka

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Wiedza z matematyki i fizyki na poziomie szkoły średniej, rozszerzone o zakres wynikający z programu I roku studiów kierunku Energetyka.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Umiejętność samodzielnego studiowania literatury oraz zastosowania wiedzy z matematyki i fizyki do formułowania i rozwiązywania prostych zagadnień z fizyki.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Rozumie o potrzebę ustawicznego kształcenia i rozwijania się. Potrafi zarządzać czasem i określać priorytety w celu osiągnięcia założonych celów.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z PRK
MEK01 Posiada podstawową wiedzę z zakresu statyki nieodkształcalnych ciał sztywnych. Potrafi obliczać reakcje w statycznie wyznaczalnych płaskich układach prętowych. Potrafi obliczać siły w prętach płaskich kratownic statycznie wyznaczalnych. wykład, ćwiczenia egzamin część pisemna, kolokwium K-W43++
K-U01+
P6S-UU
P6S-WG
MEK02 Posiada podstawową wiedzę z zakresu kinematyki i dynamiki ciał sztywnych. Zna podstawowe prawa kinematyki i dynamiki punktu oraz bryły. wykład, ćwiczenia egzamin część pisemna K-W43++
K-K01+
P6S-KO
P6S-UU
P6S-WG
MEK03 Posiada wiedzę z zakresu podstaw wytrzymałości materiałów. wykład egzamin część pisemna K-W43++
K-K01++
P6S-KO
P6S-UU
P6S-WG
MEK04 Posiada umiejętności w zakresie obliczeń statycznych i wytrzymałościowych dla statycznie wyznaczalnych płaskich układów prętowych. wykład, ćwiczenia egzamin część pisemna, kolokwium K-W43++
P6S-WG

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
3 TK01 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. W01, C01, C02 MEK01
3 TK02 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. W02, W03 C02-C04, MEK01
3 TK03 Kratownice. Analiza budowy kratownicy. Pręty zerowe. Obliczanie sił w prętach kratownic metodą równoważenia węzłów i metodą Rittera. W04, C05, C06 MEK01
3 TK04 Opis matematyczny ruchu punktu. Ruch postępowy, obrotowy i płaski bryły. W05, C07, C08 MEK02
3 TK05 Drgania swobodne, wymuszone i tłumione układów o jednym stopniu swobody. W06 MEK02
3 TK06 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. W07 MEK02
3 TK07 Podstawowe pojęcia i założenia wytrzymałości materiałów. Klasyfikacja zasadniczych elementów konstrukcji. Rodzaje obciążeń i oddziaływań. W08 MEK03
3 TK08 Charakterystyki geometryczne figur płaskich. Definicje podstawowych charakterystyk geometrycznych. Wyznaczanie środka ciężkości przekroju. Twierdzenie Steinera, centralne i główne osie bezwładności. W09, C09 MEK03 MEK04
3 TK09 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. W10, W11, C09, C10 MEK03 MEK04
3 TK10 Stannaprężenia i odkształcenia. Naprężenia główne. W11, C11 MEK03
3 TK11 Proste przypadki wytrzymałościowe: stan osiowy (ściskanie/rozciąganie), zginanie, zginanie mimośrodowe, skręcanie - analiza stanu naprężenia i odkształcenia. W12-W14, C12-C15 MEK03 MEK04
3 TK12 Stateczność prętów ściskanych. W15 MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 3) Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 30.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 3) Przygotowanie do ćwiczeń: 8.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Dokończenia/studiowanie zadań: 10.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3) Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.
Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 3) Przygotowanie do egzaminu: 15.00 godz./sem.
Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Egzamin pisemny. Warunkiem zaliczenia jest uzyskanie ponad 50% punktów z 60 możliwych do zdobycia. Na egzaminie obowiązują wszystkie zagadnienia omawiane na wykładzie i zadania rozwiązywane w ramach ćwiczeń, a także zagadnienia wskazane na wykładzie do samodzielnego studiowania.
Ćwiczenia/Lektorat Zaliczenie ćwiczeń na podstawie kolokwiów przeprowadzonych podczas zajęć w semestrze. Warunkiem zaliczenia jest zdobycie ponad 50% punktów z sumarycznej liczby 40 punktów możliwych do zdobycia na 2 lub 3 kolokwiach. Nieuzyskanie zaliczenia powodować będzie koniecznoć przystąpienia do kolokwium zaliczeniowego. Warunkiem zaliczenia kolokwium zaliczeniowego będzie zdobycie ponad 50% punktów z możliwych do zdobycia.
Ocena końcowa Ocena końcowa jest proporcjonalna do sumy punktów zdobytych na ćwiczeniach i egzaminie.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1 B. Miller; L. Ziemiański Accelerating Multi-Objective Optimization of Composite Structures Using Multi-Fidelity Surrogate Models and Curriculum Learning 2025
2 B. Miller; L. Ziemiański Optimizing composite shell with neural network surrogate models and genetic algorithms: Balancing efficiency and fidelity 2024
3 L. Buda-Ożóg; A. Halicka; Ł. Jabłoński; W. Jabłoński; N. Jakubiak; M. Jurek Concepts of Reusing Wind Turbine Blades in Civil Engineering Constructions 2024
4 M. Jurek; D. Ziaja An Influence of Actuator Gluing on Elastic Wave Excited in the Structure 2024
5 M. Jurek; M. Kulpa; R. Śliwa; A. Wiater; D. Ziaja DIC application for damage detection in FRP composite specimens based on an example of a shearing test 2024
6 M. Jurek; P. Smela Analiza wariantowa głównego układu poprzecznego hali stalowej dwunawowej o przeznaczeniu sportowym 2024
7 P. Smela; R. Szozda; L. Ziemiański Modeling of the Cryogenic Tank to Warehouse Liquefied Natural Gas (LNG) in the Event of the Earthquake 2024
8 B. Miller; L. Ziemiański Multi-Objective Optimization of Thin-Walled Composite Axisymmetric Structures Using Neural Surrogate Models and Genetic Algorithms 2023
9 K. Balasubramaniam; M. Jurek; P. Malinowski; S. Sikdar; R. Soman; D. Ziaja A global-local damage localization and quantification approach in composite structures using ultrasonic guided waves and active infrared thermography 2023
10 M. Jurek; K. Lew; J. Mucha; J. Tutak Urządzenie do rehabilitacji kończyny górnej 2023
11 K. Balasubramaniam; M. Jurek; P. Malinowski; R. Soman; D. Ziaja Nondestructive analysis of composite structure subjected to impact damage conditions 2022
12 K. Balasubramaniam; P. Fiborek ; M. Jurek; P. Malinowski; M. Sawczak; R. Soman; D. Ziaja Global and local area inspection methods in damage detection of carbon fiber composite structures 2022
13 K. Doerffer; P. Doerffer; P. Dymora; P. Flaszynski; S. Grigg; M. Jurek; D. Kordos; B. Kowal; M. Mazurek; T. Rogalski; R. Śliwa; R. Unnthorsson The Latest Advances in Wireless Communication in Aviation, Wind Turbines and Bridges 2022
14 M. Jurek; A. Wiater; D. Ziaja Elastic Wave Application for Damage Detection in Concrete Slab with GFRP Reinforcement 2022
15 M. Jurek; K. Lew; J. Mucha; J. Tutak Urządzenie mechatroniczne do rehabilitacji kończyny górnej 2022
16 B. Miller; L. Ziemiański Detection of Material Degradation of a Composite Cylinder Using Mode Shapes and Convolutional Neural Networks 2021
17 B. Miller; L. Ziemiański Identification of Mode Shapes of a Composite Cylinder Using Convolutional Neural Networks 2021
18 K. Balasubramaniam; P. Fiborek ; M. Jurek; P. Malinowski; D. Ziaja Experimental and Numerical Analysis of Multiple Low-Velocity Impact Damages in a Glass Fibered Composite Structure 2021
19 M. Jurek Analiza propagacji fal 2021
20 P. Nazarko; A. Prokop; L. Ziemiański Digitalization of historic buildings using modern technologies and tools 2021
21 A. Andrearczyk; M. Jurek; K. Majewska; M. Mieloszyk; W. Ostachowicz Polymeric structure with embedded fiber Bragg grating sensor manufactured using multi-jet printing method 2020
22 A. Borowiec; L. Folta; G. Kędzior; A. Kulon; B. Miller; M. Rajchel; T. Siwowski; D. Szynal; Ł. Szyszka; B. Wójcik ; L. Ziemiański Opracowanie programu i przeprowadzenie badań na specjalistycznej platformie wstrząsowej symulującej wstrząsy tektoniczne dla słupów kompozytowych wysokości 9 m 2020
23 B. Miller; L. Ziemiański Optimization of Dynamic and Buckling Behavior of Thin-Walled Composite Cylinder, Supported by Nature-Inspired Agorithms 2020
24 B. Miller; L. Ziemiański Optimization of dynamic behavior of thin-walled laminated cylindrical shells by genetic algorithms and deep neural networks supported by modal shape identification 2020
25 M. Jurek; K. Majewska; M. Mieloszyk; W. Ostachowicz Terahertz time domain spectroscopy and imaging application for analysis of sandwich panel with embedded fibre Bragg grating sensors and piezoelectric transducers 2020
26 M. Jurek; T. Kaczmarczyk; K. Majewska; M. Mieloszyk; W. Ostachowicz; G. Żywica Fibre Bragg grating sensors as a measurement tool for an organic Rankine cycle microturbogenerator 2020
27 P. Nazarko; L. Ziemiański Application of Elastic Waves and Neural Networks for the Prediction of Forces in Bolts of Flange Connections Subjected to Static Tension Tests 2020