Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Projektowanie materiałowe w konstrukcjach inżynierskich (S1)
Sylabus przedmiotu Mechanika kompozytów:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Projektowanie materiałowe w konstrukcjach inżynierskich | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Mechanika kompozytów | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Technologii Wytwarzania | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Witold Biedunkiewicz <Witold.Biedunkiewicz@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawowa wiedza w zakresie mechaniki technicznej oraz wytrzymałości materiałów |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zaprezentowanie studentom podstawowych pojęć związanych z mikro- i makromechaniką kompozytów |
| C-2 | Zapoznanie studentów z definicjami związanymi z wytrzymałością kompozytów oraz z zastosowaniem prawa Hooke'a |
| C-3 | Przekazanie wiedzy z zakresu symetrii własności sprężystych, inżynierskich współczynników sprężystości oraz modeli obliczeniowych laminatów |
| C-4 | Przekazanie wiedzy w zakresie hipotez wytrzymałościowych oraz wytrzymałości struktur wielowarstwowych |
| C-5 | Ukształtowanie umiejętności rozwiązywania zadań oraz wykorzystywania modeli i metod z zakresu mechaniki kompozytów |
| C-6 | Uświadomienie studentom odpowiedzialności za przeprowadzane analizy wytrzymałościowe oraz pobudzenie kreatywności w procesie modelowania obiektów rzeczywistych |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| T-P-1 | Zaprojektowanie kompozytu jednokierunkowo wzmocnionego o podanych właściwościach sztywnościowo-wytrzymałościowych. Dobór materiału osnowy oraz materiału wzmocnienia. Wyznaczenie udziałów objętościowych osnowy i wzmocnienia w kompozycie | 4 |
| T-P-2 | Zaprojektowanie struktury wielowarstwowej o zdefiniowanych parametrach wytrzymałościowo-sztywnościowych. Dobór: liczby warstw, materiałów osnowy oraz wzmocnienia i ich udziałów obiętościowych oraz kierunkowości wzmocnienia w poszczególnych warstwach. Określenie wytrzymałości pierwszej i ostatniej warstwy zaprojektowanej struktury. | 11 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Podstawowe informacje o kompozytach - typy zbrojeń, osnowy | 1 |
| T-W-2 | Mikro- i makromechanika kompozytów | 1 |
| T-W-3 | Przemieszczenia, stan naprężeń i stan odkształceń. Uogólnione prawo Hooke'a. Symetrie własności sprężystych (ciała izotropowe, monotropowe, ortotropowe, anizotropowe) | 2 |
| T-W-4 | Modele mikromechaniki kompozytów | 3 |
| T-W-5 | Inżynierskie współczynniki sprężystości | 2 |
| T-W-6 | Przekształcenia macierzy sprężystości i podatności | 1 |
| T-W-7 | Charakterystyki sprężyste kompozytów wielowarstwowych | 3 |
| T-W-8 | Hipotezy wytrzymałościowe. Wytrzymałość struktur wielowarstwowych | 2 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| projekty | ||
| A-P-1 | uczestnictwo w zajęciach w tym konsultacje projektowe | 15 |
| A-P-2 | praca własna | 30 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Udział w zajęciach (wykłady) | 13 |
| A-W-2 | Przygotowanie do zaliczenia | 13 |
| A-W-3 | Konsultacje | 2 |
| A-W-4 | Zaliczenie pisemne | 2 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | metoda podająca - wykład informacyjny, objaśnienia i wyjaśnienia |
| M-2 | metoda praktyczna - zajęcia projektowe - dwa projekty |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: przygotowanie projektu |
| S-2 | Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne |
| S-3 | Ocena podsumowująca: zaliczenie ustne |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PMKI_1A_C36_W01 Student potrafi zdefiniować pojęcia: przemieszczenie, naprężenie, stan naprężeń, odkształcenie, stan odkształceń | PMKI_1A_W08 | — | — | C-2, C-3 | T-W-3 | M-1 | S-2, S-3 |
| PMKI_1A_C36_W02 Student opanuje wiedzę i podstawowe pojęcia w zakresie mikro i makromechaniki kompozytów, w tym: modele obliczeniowe mikro i makromechaniki kompozytów | PMKI_1A_W08 | — | — | C-1, C-2 | T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-P-2 | M-1 | S-2, S-3 |
| PMKI_1A_C36_W03 Student potrafi sformułować, zapisać i wyjaśnić uogólnione prawo Hooke’a. | PMKI_1A_W08 | — | — | C-2 | T-W-3 | M-1 | S-2, S-3 |
| PMKI_1A_C36_W04 Student potrafi rozróżnić i opisać właściwości ciał: izotropowych, monotropowych, ortotropowych i anizotropowych | PMKI_1A_W08 | — | — | C-2, C-3 | T-W-3, T-W-5, T-W-6 | M-1 | S-2, S-3 |
| PMKI_1A_C36_W05 Student zna i potrafi zdefiniować inżynierskie współczynniki sprężystości | PMKI_1A_W08 | — | — | C-3 | T-W-5, T-W-6, T-W-7 | M-1 | S-2, S-3 |
| PMKI_1A_C36_W06 Student potrafi wymienić i wyjaśnić założenia modeli obliczeniowych laminatów, w tym założenia teorii cienkich płyt Kirchoffa-Love’a | PMKI_1A_W08 | — | — | C-3 | T-W-5, T-W-6, T-W-7, T-P-2 | M-1 | S-2, S-3 |
| PMKI_1A_C36_W07 Student rozumie i rozróżnia hipotezy wytrzymałościowe stosowane przy analizach struktur kompozytowych i wielowarstwowych. | PMKI_1A_W08 | — | — | — | T-P-2, T-W-8 | — | — |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PMKI_1A_C36_U01 Student potrafi przygotowywać dane oraz rozwiązywać zadania z wykorzystaniem modeli mikromechaniki kompozytów | PMKI_1A_U04 | — | — | C-5 | — | M-2 | S-1 |
| PMKI_1A_C36_U02 Student potrafi wykorzystać uogólnione prawo Hooke’a w prostych analizach struktur kompozytowych. | PMKI_1A_U04 | — | — | C-5 | — | M-2 | S-1 |
| PMKI_1A_C36_U03 Student potrafi rozwiązać zadania analizy właściwości mechanicznych laminatów | PMKI_1A_U04 | — | — | C-5 | — | M-2 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PMKI_1A_C36_K01 Student staje się świadomy odpowiedzialności za błędnie przeprowadzone analizy wytrzymałościowe części zbudowanych z materiałów kompozytowych | PMKI_1A_K02 | — | — | C-6 | — | M-2 | S-1 |
| PMKI_1A_C36_K02 Student staje się otwarty i kreatywny w procesie modelowania obiektów rzeczywistych | PMKI_1A_K01, PMKI_1A_K04 | — | — | C-6 | — | M-2 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| PMKI_1A_C36_W01 Student potrafi zdefiniować pojęcia: przemieszczenie, naprężenie, stan naprężeń, odkształcenie, stan odkształceń | 2,0 | Student nie potrafi zdefiniować wszystkich lub jednego z pojęć: przemieszczenie, naprężenie, stan naprężeń, odkształcenie, stan odkształceń |
| 3,0 | Student potrafi zdefiniować wszystkie z podanych pojęć: przemieszczenie, naprężenie, stan naprężeń, odkształcenie, stan odkształceń w stopniu dostatecznym. | |
| 3,5 | Student potrafi zdefiniować wszystkie z podanych pojęć: przemieszczenie, naprężenie, stan naprężeń, odkształcenie, stan odkształceń w stopniu przewyższającym poziom dostateczny. | |
| 4,0 | Student potrafi zdefiniować wszystkie z podanych pojęć: przemieszczenie, naprężenie, stan naprężeń, odkształcenie, stan odkształceń w stopniu dobrym. | |
| 4,5 | Student potrafi zdefiniować wszystkie z podanych pojęć: przemieszczenie, naprężenie, stan naprężeń, odkształcenie, stan odkształceń w stopniu przewyższającym poziom dobry. | |
| 5,0 | Student potrafi zdefiniować wszystkie z podanych pojęć: przemieszczenie, naprężenie, stan naprężeń, odkształcenie, stan odkształceń w stopniu bardzo dobrym. | |
| PMKI_1A_C36_W02 Student opanuje wiedzę i podstawowe pojęcia w zakresie mikro i makromechaniki kompozytów, w tym: modele obliczeniowe mikro i makromechaniki kompozytów | 2,0 | Student nie opanował podstawowej wiedzy w zakresie mikro- i makromechaniki. |
| 3,0 | Student opanował podstawową wiedzy w zakresie mikro- i makromechaniki w stopniu dostatecznym. | |
| 3,5 | Student opanował podstawową wiedzy w zakresie mikro- i makromechaniki w stopniu przewyższającym poziom dostateczny. | |
| 4,0 | Student opanował podstawową wiedzy w zakresie mikro- i makromechaniki w stopniu dobrym. | |
| 4,5 | Student opanował podstawową wiedzy w zakresie mikro- i makromechaniki w stopniu przewyższającym poziom dobry. | |
| 5,0 | Student opanował podstawową wiedzy w zakresie mikro- i makromechaniki w stopniu bardzo dobrym. | |
| PMKI_1A_C36_W03 Student potrafi sformułować, zapisać i wyjaśnić uogólnione prawo Hooke’a. | 2,0 | Student nie zna prawa Hooke'a |
| 3,0 | Student potrfi w podstawowej formie zapisać i wyjaśnić prawo Hooke'a | |
| 3,5 | Student potrfi zapisać i wyjaśnić prawo Hooke'a w stopniu przewyższającym poziom dostateczny. | |
| 4,0 | Student potrfi zapisać i wyjaśnić prawo Hooke'a w stopniu dobrym. | |
| 4,5 | Student potrfi zapisać i wyjaśnić prawo Hooke'a w stopniu przewyższającym poziom dobry. | |
| 5,0 | Student potrfi zapisać i wyjaśnić prawo Hooke'a w stopniu bardzo dobrym. | |
| PMKI_1A_C36_W04 Student potrafi rozróżnić i opisać właściwości ciał: izotropowych, monotropowych, ortotropowych i anizotropowych | 2,0 | Student nie potrafi rozróżnić i opisać właściwości poszczególnych typów ciał |
| 3,0 | Student potrafi rozróżnić i opisać właściwości poszczególnych typów ciał w stopniu dostatecznym. | |
| 3,5 | Student potrafi rozróżnić i opisać właściwości poszczególnych typów ciał w stopniu przewyższającym poziom dostateczny. | |
| 4,0 | Student potrafi rozróżnić i opisać właściwości poszczególnych typów ciał w stopniu dobrym. | |
| 4,5 | Student potrafi rozróżnić i opisać właściwości poszczególnych typów ciał w stopniu przewyższającym poziom dobry. | |
| 5,0 | Student potrafi rozróżnić i opisać właściwości poszczególnych typów ciał w stopniu bardzo dobrym. | |
| PMKI_1A_C36_W05 Student zna i potrafi zdefiniować inżynierskie współczynniki sprężystości | 2,0 | Student nie potrafi zdefiniować inżynierskich współczynników sprężystości |
| 3,0 | Student potrafi zdefiniować inżynierskie współczynniki sprężystości w stopniu dostatecznym. | |
| 3,5 | Student potrafi zdefiniować inżynierskie współczynniki sprężystości w stopniu przewyższającym poziom dostateczny. | |
| 4,0 | Student potrafi zdefiniować inżynierskie współczynniki sprężystości w stopniu dobrym. | |
| 4,5 | Student potrafi zdefiniować inżynierskie współczynniki sprężystości w stopniu przewyższającym poziom dobry. | |
| 5,0 | Student potrafi zdefiniować inżynierskie współczynniki sprężystości w stopniu bardzo dobrym. | |
| PMKI_1A_C36_W06 Student potrafi wymienić i wyjaśnić założenia modeli obliczeniowych laminatów, w tym założenia teorii cienkich płyt Kirchoffa-Love’a | 2,0 | Student nie potrafi wymienić i wyjaśnić założeń modeli obliczeniowych laminatów |
| 3,0 | Student potrafi wymienić i wyjaśnić założenia modeli obliczeniowych laminatów, w tym założenia cienkich płyt w stopniu dostatecznym. | |
| 3,5 | Student potrafi wymienić i wyjaśnić założenia modeli obliczeniowych laminatów, w tym założenia cienkich płyt w stopniu przewyższającym poziom dostateczny. | |
| 4,0 | Student potrafi wymienić i wyjaśnić założenia modeli obliczeniowych laminatów, w tym założenia cienkich płyt w stopniu dobrym. | |
| 4,5 | Student potrafi wymienić i wyjaśnić założenia modeli obliczeniowych laminatów, w tym założenia cienkich płyt w stopniu przewyższającym poziom dobry. | |
| 5,0 | Student potrafi wymienić i wyjaśnić założenia modeli obliczeniowych laminatów, w tym założenia cienkich płyt w stopniu bardzo dobrym. | |
| PMKI_1A_C36_W07 Student rozumie i rozróżnia hipotezy wytrzymałościowe stosowane przy analizach struktur kompozytowych i wielowarstwowych. | 2,0 | Student nie rozumie i nie rozróżnia hipotez wytrzymałościowych stosowanych w analizach kompozytów oraz w strukturach wielowarstwowych lub nie potrafi oszacować wytrzymałości laminatów. |
| 3,0 | Student rozumie i rozróżnia hipotezy wytrzymałościowe stosowane w analizach kompozytów oraz w strukturach wielowarstwowych oraz potrafi oszacować wytrzymałość laminatów w stopniu dostatecznym. | |
| 3,5 | Student rozumie i rozróżnia hipotezy wytrzymałościowe stosowane w analizach kompozytów oraz w strukturach wielowarstwowych oraz potrafi oszacować wytrzymałość laminatów w stopniu przewyższającym poziom dostateczny. | |
| 4,0 | Student rozumie i rozróżnia hipotezy wytrzymałościowe stosowane w analizach kompozytów oraz w strukturach wielowarstwowych oraz potrafi oszacować wytrzymałość laminatów w stopniu dobrym. | |
| 4,5 | Student rozumie i rozróżnia hipotezy wytrzymałościowe stosowane w analizach kompozytów oraz w strukturach wielowarstwowych oraz potrafi oszacować wytrzymałość laminatów w stopniu przewyższającym poziom dobry. | |
| 5,0 | Student rozumie i rozróżnia hipotezy wytrzymałościowe stosowane w analizach kompozytów oraz w strukturach wielowarstwowych oraz potrafi oszacować wytrzymałość laminatów w stopniu bardzodobrym. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| PMKI_1A_C36_U01 Student potrafi przygotowywać dane oraz rozwiązywać zadania z wykorzystaniem modeli mikromechaniki kompozytów | 2,0 | Student nie potrafi przygotować danych niezbędnych do rozwiązywania zadań w zakresie mikromechaniki lub nie potrafi zastosować odpowiednich do zadania metod obliczeń. |
| 3,0 | Student potrafi przygotować dane niezbędne do rozwiązywania zadań w zakresie mikromechaniki oraz potrafi zastosować odpowiednie do zadania metody obliczeń w stopniu dostatecznym. | |
| 3,5 | Student potrafi przygotować dane niezbędne do rozwiązywania zadań w zakresie mikromechaniki oraz potrafi zastosować odpowiednie do zadania metody obliczeń w stopniu przewyższającym poziom dostateczny. | |
| 4,0 | Student potrafi przygotować dane niezbędne do rozwiązywania zadań w zakresie mikromechaniki oraz potrafi zastosować odpowiednie do zadania metody obliczeń w stopniu dobrym. | |
| 4,5 | Student potrafi przygotować dane niezbędne do rozwiązywania zadań w zakresie mikromechaniki oraz potrafi zastosować odpowiednie do zadania metody obliczeń w stopniu przewyższającym poziom dobry. | |
| 5,0 | Student potrafi przygotować dane niezbędne do rozwiązywania zadań w zakresie mikromechaniki oraz potrafi zastosować odpowiednie do zadania metody obliczeń w stopniu bardzo dobrym. | |
| PMKI_1A_C36_U02 Student potrafi wykorzystać uogólnione prawo Hooke’a w prostych analizach struktur kompozytowych. | 2,0 | Student nie potrafi wykorzystać uogólnionego prawa Hooke'a w prostych analizach struktur kompozytowych |
| 3,0 | Student potrafi wykorzystać uogólnione prawo Hooke'a w prostych analizach struktur kompozytowych | |
| 3,5 | Student potrafi wykorzystać uogólnione prawo Hooke'a w analizach struktur kompozytowych w stopniu przewyższającym poziom dostateczny. | |
| 4,0 | Student potrafi wykorzystać uogólnione prawo Hooke'a w analizach struktur kompozytowych w stopniu dobrym. | |
| 4,5 | Student potrafi wykorzystać uogólnione prawo Hooke'a w analizach struktur kompozytowych w stopniu przewyższającym poziom dobry. | |
| 5,0 | Student potrafi wykorzystać uogólnione prawo Hooke'a w analizach struktur kompozytowych w stopniu bardzo dobrym. | |
| PMKI_1A_C36_U03 Student potrafi rozwiązać zadania analizy właściwości mechanicznych laminatów | 2,0 | Student nie potrafi przeprowadzać analiz własności mechanicznych laminatów |
| 3,0 | Student potrafi rozwiązywać zadania obejmujące analizy własności mechanicznych laminatów w stopniu dostatecznym. | |
| 3,5 | Student potrafi rozwiązywać zadania obejmujące analizy własności mechanicznych laminatów w stopniu przewyższającym poziom dostateczny. | |
| 4,0 | Student potrafi rozwiązywać zadania obejmujące analizy własności mechanicznych laminatów w stopniu dobrym. | |
| 4,5 | Student potrafi rozwiązywać zadania obejmujące analizy własności mechanicznych laminatów w stopniu przewyższającym poziom dobry. | |
| 5,0 | Student potrafi rozwiązywać zadania obejmujące analizy własności mechanicznych laminatów w stopniu bardzo dobrym. |
Literatura podstawowa
- Janusz German, Podstawy mechaniki kompozytów, Politechniki Krakowskiej, Kraków, 1996, ISBN 83-903878-4-0
- Izabella Hyla, Tworzywa sztuczne. Właściwości-Przetwórstwo-Zastosowania, Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2004, ISBN-83-7335-201-5
Literatura dodatkowa
- Stanisław Ochelski, Metody doświadczalne mechaniki kompozytów konstrukcyjnych, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa, 2004, ISBN 83-204-2890-4