Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Nanotechnologia (S1)
specjalność: Nanomateriały funkcjonalne
Sylabus przedmiotu Mechanika i wytrzymałość materiałów:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Nanotechnologia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Mechanika i wytrzymałość materiałów | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Marek Gryta <Marek.Gryta@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 6,0 | ECTS (formy) | 6,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | matematyka, podstawy rachunku różniczkowego i całek |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | zaznajomienie z pojęciem wytrzymałości materiałów |
| C-2 | poznanie czynników wpływających na wytrzymałość materiałów |
| C-3 | wprowadzenie metod obliczeń wytrzymałościowych |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Ćwiczenia rachunkowe. Zakres tematyczny:Rodzaje sił i obciążeń. Siły wewnętrzne. Wpływ budowy wewnętrznej materiałów na wytrzymałość. Sieci krystaliczne. Odkształcenia plastyczne i trwałe. Podział elementów i konstrukcji ze względu na kształt. Sposoby obciążenia elementów. Prawo Hooke’a – moduł Younga, sztywność, wydłużenia, liczba Poissona. Naprężenia normalne i ścinające. Rozkład naprężeń w przekrojach - zasada de Saint-Venanta. Tensometria - wykres rozciągania. Wartości graniczne. Współczynniki bezpieczeństwa. Spiętrzanie naprężeń. Wpływ ciężaru własnego. Układ statycznie wyznaczalny i niewyznaczalny. Naprężenia cieplne. Naprężenia montażowe. Naprężenia w ściance zbiornika -obliczanie grubości ścianki zbiornika. Ścinanie, moduł ścinania. Skręcanie, moment skręcający. Obliczanie wałów w mieszalnikach. Wytrzymałość aparatów ciśnieniowych | 30 |
| 30 | ||
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Sposoby przygotowania próbek do badań właściwości mechanicznych 2h Badanie wytrzymałości na rozciąganie różnych materiałówkonstrukcyjnych (metale, tworzywa sztuczne, kompozyty). Wyznaczenie Rm, modułu sprężystości, granicy plastyczności, odkształcenia. 4h Badanie wytrzymałości na zginanie różnych materiałów konstrukcyjnych (metale, tworzywa sztuczne, kompozyty). Wyznaczenie Rg, modułu sprężystości, strzałki ugięcia i granicy plastyczności 4h Badania wytrzymałości na ściskanie konstrukcyjnych (metale, tworzywa sztuczne, kompozyty) 2h Badanie udarności różnych materiałów konstrukcyjnych (metale, tworzywa sztuczne, kompozyty) 2h Oznaczanie zależności właściwości materiałów od warunków badania – temperatury i prędkości obciążania 4h Badania zmęczeniowe materiałów konstrukcyjnych 2h Oznaczanie odkształcenia materiału z wykorzystaniem ekstensometrów mechanicznych i wideo. 2h Oznaczanie współczynnika Poisson’a 4 Badanie odporności spoin klejowych na naprężenia ścinające 2h Zaliczenie 2h | 30 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Rodzaje sił i obciążeń. Siły wewnętrzne. Wpływ budowy wewnętrznej materiałów na wytrzymałość. Sieci krystaliczne. Odkształcenia plastyczne i trwałe. Podział elementów i konstrukcji ze względu na kształt. Sposoby obciążenia elementów. Prawo Hooke’a – moduł Younga, sztywność, wydłużenia, liczba Poissona. Naprężenia normalne i ścinające. Rozkład naprężeń w przekrojach - zasada de Saint-Venanta. Tensometria - wykres rozciągania. Wartości graniczne. Współczynniki bezpieczeństwa. Spiętrzanie naprężeń. Wpływ ciężaru własnego. Układ statycznie wyznaczalny i niewyznaczalny. Naprężenia cieplne. Naprężenia montażowe. Naprężenia w ściance zbiornika -obliczanie grubości ścianki zbiornika. Ścinanie, moduł ścinania. Skręcanie, moment skręcający. Obliczanie wałów w mieszalnikach. Wytrzymałość aparatów ciśnieniowych | 15 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-A-2 | praca z literaturą | 30 |
| A-A-3 | konsultacje | 20 |
| A-A-4 | zaliczenia | 10 |
| 90 | ||
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie do lab., czytanie instrukcji | 10 |
| A-L-3 | Przygotowanie sprawozdań | 10 |
| A-L-4 | Przygotowanie do zaliczenia | 10 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Zapoznanie się z literaturą | 10 |
| A-W-3 | konsultacje | 3 |
| A-W-4 | zaliczenia | 2 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład |
| M-2 | Ćwiczenia audytoryjne |
| M-3 | Laboratorium |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: kolokwium z wiadomości teoretycznych |
| S-2 | Ocena formująca: Kolokwium - umiejętności praktyczne |
| S-3 | Ocena formująca: Sprawdziany z wiadomości teoretycznych + sprawozdania |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nano_1A_C02_W01 Ma podstawową wiedzę z materiałoznawstwa, potrafi dobierać materiały konstrukcyjne oraz prowadzić proste obliczenia wytrzymałościowe | Nano_1A_W01 | T1A_W01, T1A_W02, T1A_W04, T1A_W07 | InzA_W02 | C-3, C-1, C-2 | T-W-1 | M-1, M-2, M-3 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nano_1A_C02_U01 potrafi ocenić funkcjonalność, odporność mechaniczną i chemiczną, istniejących rozwiązań technicznych w danej technologii | Nano_1A_U01 | T1A_U01, T1A_U05, T1A_U07 | — | C-3, C-1, C-2 | T-W-1 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nano_1A_C02_K01 Rozumie potrzebę podnoszenia swoich kwalifikacji, poprawnie adaptuje wiedzę | Nano_1A_K01 | T1A_K01 | — | C-2 | T-W-1 | M-1, M-2, M-3 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| Nano_1A_C02_W01 Ma podstawową wiedzę z materiałoznawstwa, potrafi dobierać materiały konstrukcyjne oraz prowadzić proste obliczenia wytrzymałościowe | 2,0 | nie rozróznia właściwości materiałów konstrukcyjnych, nie pootrafi prowadzić obliczeń wytrzymałościowych |
| 3,0 | zna podstawowe własciwości materiałów konstukcyjnych, potrafi rozwiązać proste zadania | |
| 3,5 | zna podstawowe własciwości materiałów konstukcyjnych, potrafi rozwiązać dobrze proste zadania | |
| 4,0 | zna własciwości materiałów konstrukcyjnych, rozumie jakie ich cechy wpływają na wytrzymałość oraz potrafi obliczyć wytrzymałość danego elementu konstrukcyjnego | |
| 4,5 | Dobrze dobiera materiały i potrafi prowadzić obliczenia konstrukcyjne | |
| 5,0 | Bardzo dobrze dobiera materiały i potrafi prowadzić obliczenia konstrukcyjne |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| Nano_1A_C02_U01 potrafi ocenić funkcjonalność, odporność mechaniczną i chemiczną, istniejących rozwiązań technicznych w danej technologii | 2,0 | nie potrafi ocenić, nie rozróżnia rozwiążań technicznych stosowanych w technologii chemicznej |
| 3,0 | ma ogólne pojęcie o właściwościach rozwiązań technicznych stosowanych w technologii chemicznej | |
| 3,5 | ocenia i rozróżnia rozwiązania techniczne stosowane w technologii chemicznej | |
| 4,0 | dobrze ocenia i rozróżnia rozwiązania techniczne stosowane w technologii chemicznej | |
| 4,5 | bardzo dobrze ocenia i rozróżnia rozwiązania techniczne stosowane w technologii chemicznej | |
| 5,0 | bardzo dobrze ocenia i rozróżnia rozwiązania techniczne stosowane w technologii chemicznej. Porafi wskazać słabe punkty i proponuje rozwiązania ulepszające. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| Nano_1A_C02_K01 Rozumie potrzebę podnoszenia swoich kwalifikacji, poprawnie adaptuje wiedzę | 2,0 | |
| 3,0 | Ma podstawy wiedzy teoretycznej i wykazuje umiejętność praktycznego jej zastosowania. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Zdzisław Dyląg, A, Jakubowicz, Z. Orłoś, Wytrzymałość materiałów, T1, WNT, Warszawa, 1996
- Zdzisław Kowalewski, Podstawy wytrzymałości materiałów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2000
- Jerzy Zielnica, Wytrzymałość materiałów, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 1996
Literatura dodatkowa
- J. Pikoń, Podstawy konstrukcji aparatury chemicznej, PWN, Warszawa, 1979
- T. Hobler, Ruch ciepła i wymienniki, WNT, Warszawa, 1986