Wytrzymałość Materiałów I

Zagadnienia egzaminacyjne (zaliczeniowe) dla ZIP

Studia dzienne (1 do 46) i zaoczne (1 do 44)

1. Na czym polega różnica pomiędzy mechaniką i wytrzymałością?

2. Co rozumiemy pod pojęciem siły czynnej, a co pod pojęciem siły biernej?

3. Podać definicje naprężenia.

4. Wymienić proste przypadki obciążenia i nazwać elementy podlegające tym obciążeniom.

5. Czego dotyczy zasada Saint-Venanta.

6. Jaka jest różnica pomiędzy 1MPa i 1N/mm²?

7. Podać wszystkie formy (równania) prawa Hooke'a dla jednoosiowego rozciągania.

8. Narysować wykresy rozciągania z wyraźną i umowną granicą plastyczności oraz oznaczyć inne granice na tych wykresach.

9. Co rozumiemy pod pojęciem naprężenia dopuszczalnego i jak określamy jego wartości?

10. Jak ustala się wartość współczynnika bezpieczeństwa?

11. Na czym polega zasada superpozycji i kiedy ją stosujemy, a kiedy nie?

12. Dzięki czemu rozwiązujemy układy statycznie niewyznaczalne?

13. Podać wzór i graficzną ilustrację energii odkształcenia sprężystego w pręcie rozciąganym.

14. Wyprowadzić wzory na naprężenia normalne i styczne dla jednokierunkowego stanu naprężenia. Określić zasady ustalania znaków dla naprężeń. Podać kiedy i jakie naprężenia są sobie równe.

15. Na przykładzie dwukierunkowego stanu napięcia wyjaśnić zasadę superpozycji oraz wyprowadzić wzory na naprężenia σ_ _.

16. Wyjaśnić zasady konstrukcji koła Mohra dla płaskiego stanu naprężenia.

17. Wyjaśnić jak wyznaczamy rozkład naprężeń w elemencie nachylonym pod kątem  jeżeli znane są wartości naprężeń głównych σ₁ i σ₂. Podać wnioski wynikające z analizy stanu naprężenia (które naprężenia są sobie równe? co to jest niezmiennik układu? co jest potrzebne do jednoznacznego określenia stanu napięcia w elemencie znajdującym się w płaskim stanie napięcia?).

18. Jak wyznaczyć (za pomocą koła Mohra) naprężenia główne, jeżeli dane są naprężenia σ_x, σ_y i ?

19. Czego dotyczy liczba (współczynnik) Poissona i w jakim zakresie naprężeń może być stosowana?

20. Napisać wzory na prawo Hooke'a dla dwukierunkowego stanu napięcia.

21. Podać wzory na prawo Hooke'a dla trójwymiarowego stanu napięcia.

22. Kiedy występuje czyste ścinanie? Przedstawić koło Mohra dla czystego ścinania i wykazać analitycznie, że przy kącie /4: σ_/4 = 0 oraz _/4 = σ. Podać prawo Hooke'a dla czystego ścinania.

23. Podać wzór określający związek pomiędzy modułami sprężystości G i E.

24. Podać zasady i wzory na uproszczone obliczania na ścinanie. Podać warunek wytrzymałości na ścinanie oraz wyjaśnić, jak ustala się wartość naprężenia dopuszczalnego k_t.

25. Podać wzory na maksymalne naprężenie _max i kąt skręcenia ϕ przy skręcaniu pręta. Co rozumiemy pod pojęciem „biegunowego momentu bezwładności przekroju”?

26. Podać wzory na obliczanie na warunek bezpiecznej pracy prętów (_max, ϕ_dop) skręcanych i wskaźnik wytrzymałości na skręcanie.

27. Podać wzór na energię sprężystą w pręcie skręcanym.

28. Podać wzory na biegunowy moment bezwładności J₀ i wskaźnik wytrzymałości W₀ wałów wydrążonych.

29. Wyprowadzić wzór na naprężenia w sprężynach śrubowych.

30. Wyprowadzić wzór na odkształcenie sprężyny śrubowej

31. Rodzaje zginania i zasady ustalania znaków sił normalnych i stycznych oraz momentów gnących.

32. Podać wzory określające związek między siłą tnącą, momentem gnącym i obciążeniem ciągłym przy zginaniu belek.

33. Narysować rozkład naprężeń w pręcie zginanym oraz podać wzory na „wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie” i warunek wytrzymałości na zginanie.

34. Co rozumiemy pod pojęciem momentu bezwładności przekroju poprzecznego pręta J_z
    zginanego i do czego go wykorzystujemy?

35. O czym świadczy zerowa wartość „statycznego momentu przekroju” pręta zginanego?

36. Od czego zależy wartość naprężenia w poszczególnych włóknach pręta zginanego?

37. Podać przykłady belek o równomiernej wytrzymałości.

38. Kiedy mówimy o zginaniu ukośnym i jak określamy naprężenia spowodowane takim zginaniem?

39. Wymienić i podać zakres zastosowań hipotez wytrzymałościowych.

40. Określić wady (ograniczenia) i zalety poszczególnych hipotez wytrzymałościowych (σ_max, _max, _max i hipotezy Hubera).

41. Co przemawia na korzyść hipotezy Hubera?

42. Podać warunki zniszczenia (uplastycznienia) jednostkowej kostki sześciennej poddanej trójkierunkowemu działaniu naprężeń rozciągających - według poszczególnych hipotez (przy założeniu: σ₂ = 2/3σ₁ oraz σ₃ = 1/3σ₁.

43. Czym się różni naprężenie dopuszczalne od naprężenia zredukowanego? Jaki warunek musza spełnić naprężenia zredukowane?

44. Podać wzory na naprężenia zredukowane według hipotez wytrzymałościowych:
    σ_max, _max, _max i hipotezy Hubera. Uczynić to dla przypadku σ₁ ≥ σ_ ≥ σ₃ oraz dla czystego ścinania (σ₁ = +σ = , σ₂ = 0, σ₃ = -σ = -).

45. Zdefiniować współczynnik kształtu przekroju oraz podać kiedy go stosujemy
    i w jakim celu.

46. Podać przykładowe wartości współczynników kształtu dla drewna, stali i stopów aluminium.

Literatura obowiązkowa:

1. Niezgodziński M. E., Niezgodziński T: Wytrzymałość Materiałów. WN PWN Warszawa.

2. Niezgodziński M. E., Niezgodziński T: Wzory i tablice …

3. Ashby M. F.: Dobór materiałów w projektowaniu inżynierskim. WNT Warszawa 1998 (dodatkowa - dla studiów dziennych).

ESD

---