Karta przedmiotu

Odkształcanie i pękanie

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:

2025/2026

Nazwa jednostki prowadzącej studia:

Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Nazwa kierunku studiów:

Inżynieria materiałowa

Obszar kształcenia:

nauki techniczne

Profil studiów:

ogólnoakademicki

Poziom studiów:

drugiego stopnia

Forma studiów:

stacjonarne

Specjalności na kierunku:

Materiały żaroodporne i żarowytrzymałe, Technologie materiałów inżynierskich

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

magister inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Katedra Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej

Kod zajęć:

7493

Status zajęć:

obowiązkowy dla specjalności Technologie materiałów inżynierskich

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 2 / W30 C30 / 4 ECTS / Z

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr hab. inż. prof. PRz Lucjan Witek

Terminy konsultacji koordynatora:

Piątek 7.45-8.45 Piątek 10.15-11.15

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Uzyskanie podstawowej wiedzy inżynierskiej w zakresie wytrzymałości i zmęczenia materiałów oraz mechaniki pękania

Ogólne informacje o zajęciach:

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1	Neimitz A.	Mechanika Pękania	PWN.	1999
2	Bochenek A	Podsatwy mechaniki pękania	OW Pol. Częstochowskiej.	2000
3	Kocańda S., Szala J.	Podstawy obliczeń zmeczeniowych	-.	-

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1	Kocańda S.	Zmęczeniowe niszczenie metali	-.	-

Literatura do samodzielnego studiowania
1	T. L Anderson	Fracture Mechanics	-.	-

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Zaliczony porzedzający (I semestr) studiów

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Podstawowa wiedza w zakresie: matematyki, mechaniki, wytrzymałości materiałów, materiałoznawstwa

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Umiejętność rozwiązywania problemów inzynierskich

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Umiejętność komunikacji społecznej: słownej i pisemnej.

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	Rozumie problemy związane z ograniczoną trwałością zmęczeniowa elementów konstrukcyjnych pracujących w warunkach zmiennego obciążenia.	Wykład, ćwiczenia	zaliczenie cz. pisemna	K-W03++	P7S-WG
MEK02	Posiada umiejętność określenia trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych	Wykład, ćwiczenia	zaliczenie cz. pisemna	K-W03+++ K-U01++	P7S-UW P7S-WG
MEK03	Posiada podstawową wiedzę w zakresie mechaniki pękania. Zna podstawowe pojęcia i określenia z przedmiotu.	Wykład, ćwiczenia	zaliczenie cz. pisemna	K-W03++	P7S-WG
MEK04	Wie jaki jest rozkład naprężeń wokół wierzchołka pęknięcia. Rozróżnia różnice pomiędzy liniowo-sprężystą i sprężysto-plastyczną mechaniką pękania. Potrafi określić prędkość propagacji pęknięć w elementach konstrukcyjnych	Wykład, ćwiczenia	zaliczenie cz. pisemna	K-W03++ K-U01+	P7S-UW P7S-WG
MEK05	Posiada pogłębioną wiedzę z zakresu mechaniki pękania oraz analizy uszkodzeń zmęczeniowych elementów maszyn	wykład, ćwiczenia	zaliczenie cz. pisemna	K-W03++	P7S-WG

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
2	TK01	Omówienie karty przedmiotu oraz zasad zaliczania modułu. Wiadomości wstępne. Wybrane zagadnienia z mechaniki materiałów. Definicja naprężenia. Naprężenie normalne i styczne. Miara odkształcenia. Odkształcenie liniowe i postaciowe. Siły wewnętrzne.	W1-W2	MEK01
2	TK02	Wykresy rozciągania i ściskania. Zmiana wymiarów poprzecznych Efekt Baushingera. Zjawisko Gerstnera.	W3	MEK01
2	TK03	Analiza naprężeń w prostych stanach obciążenia: rozciąganie, skręcanie i zginanie. Projektowanie konstrukcji nośnych	W4-W6	MEK01 MEK02
2	TK04	Analiza naprężeń i odkształceń termo-mechanicznych łopatki turbiny silnika lotniczego.	W8-W10	MEK01 MEK03
2	TK05	Wstępne wiadomości oraz założenia stosowane w mechanice pękania. Rodzaje pęknięć oraz klasyfikacja rodzajów pękania	W11	MEK03
2	TK06	Liniowo-sprężysta mechanika pękania. Rozkład naprężeń wokół wierzchołka pęknięcia. Pojecie współczynnika intensywności naprężeń (WIN). Sposoby obliczeń WIN dla struktur ze szczelinami.	W12-W13	MEK03 MEK04
2	TK07	Sprężysto-plastyczna mechanika pękania. Zmodyfikowany rozkład naprężeń wokół wierzchołka pęknięcia z uwzględnieniem własności plastycznych materiału. Rozkład odkształceń plastycznych wokół wierzchołka pęknięcia.	W14	MEK04
2	TK08	Kolokwium zaliczeniowe z zakresu treści realizowanych na wykładzie	W15	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
2	TK09	Wydanie tematu projektu pt. Analiza naprężeń i odkształceń turbiny silnika lotniczego. Wymiarowanie łopatek silników lotniczych. Analiza uszkodzeń eksploatacyjnych komponentów samolotów i silników lotniczych - studium przypadku.	C1-C5	MEK01
2	TK10	Analiza uszkodzeń eksploatacyjnych komponentów samolotów i silników tłokowych- studium przypadku	C6-C9	MEK01
2	TK11	Praktyczne sposoby obliczeń naprężeń i odkształceń oraz trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych za pomocą MES. Analiza wybranych podzespołów.	C10-C11	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04
2	TK12	Numeryczne określenie współczynnika intensywności naprężeń (WIN) za pomocą metody elementów brzegowych oraz metodą elementów skończonych. Sposoby modelowania szczelin za pomocą Metody Elementów Skończonych (MES) oraz Metody Elementów Brzegowych (MEB). Osobliwość naprężeń na wierzchołku szczeliny.	C12	MEK03 MEK04
2	TK13	Podstawowe wiadomości z analizy drgań. Eksperymentalna oraz numeryczna analiza modalna. Badania trwałości zmęczeniowej elementów poddanych działaniu drgań mechanicznych.	C13-C14	MEK01
2	TK14	Pisemne zaliczenie wiedzy z zakresu zajęć ćwiczeniowych z przedmiotu "Odkształcanie i pękanie"	C15	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2)	Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 2)	Przygotowanie do ćwiczeń: 5.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 2.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)	Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 4.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 2)	Przygotowanie do zaliczenia: 13.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 4.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Zaliczenie pisemne z zakresu MEK01-MEK05 obejmującego treści realizowane na wykładzie. Student, który otrzymał ocenę 3.0 potrafi określić naprężenia w elementach konstrukcyjnych. Zna podstawowe przyczyny powstawania pęknięć eksploatacyjnych. Wie jaki jest rozkład naprężeń w łopatkach turbiny. Student, który otrzymał ocenę 4,0 potrafi dodatkowo określić rozkład naprężeń wokół wierzchołka pęknięcia oraz zna założenia liniowo-sprężystej mechaniki pękania. Student, który otrzymał ocenę 5,0 wie dodatkowo jak określa się prędkość propagacji pęknięć zmęczeniowych.
Ćwiczenia/Lektorat	Zaliczenie pisemne z zakresu MEK01-MEK05 obejmującego treści realizowane na ćwiczeniach. Student, który otrzymał z kolokwium ocenę 3.0 potrafi wskazać przypadki uszkodzeń zmęczeniowych wybranych podzespołów samolotów i silników lotniczych oraz silników tłokowych. Student, który otrzymał z kolokwium ocenę 4.0 potrafi wie dodatkowo jakimi metodami określa się prędkość propagacji pęknięć zmęczeniowych. Student, który otrzymał z kolokwium ocenę 5.0 zna dodatkowo jakie są główne przyczyny uszkodzeń eksploatacyjnych łopatek sprężarki silników lotniczych. Dodatkowo w ramach zaliczenia modułu student wykonuje indywidualny projekt z zakresu analizy naprężeń termo-mechanicznych łopatki turbiny silnika lotniczego
Ocena końcowa	Ocena końcowa modułu stanowi średnią ocen z kolokwium z części obejmującej treści realizowane na wykładach i ćwiczeniach (z wagą 2/3) oraz oceny projektu (waga 1/3).

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	P. Łabuński; L. Witek	Experimental Investigation of Damping Properties of Selected Polymer Materials	2024
2	P. Łabuński; L. Witek	Influence of Temperature on the Damping Properties of Selected Viscoelastic Materials	2024
3	M. Lubas; L. Witek	Influence of Hole Chamfer Size on Strength of Blind Riveted Joints	2021
4	P. Łabuński; L. Witek	The experimental analysis of damping properties of viscoelastic materials	2021