Podstawy wytrzymałości materiałów-Kowalewski

Charakterystyka:

Podstawy wytrzymałości materiałów

Autor: Zbigniew L. Kowalewski

ISBN 978-83-7207-893-3

Oprawa: miękka, Format: B5, Stron: 376, 2010 r., wydanie III poprawione i uzupełnione

W podręczniku przedstawiono wiadomości dotyczące zagadnień z wytrzymałości materiałów, ujęte w trzynastu rozdziałach. Wiele uwagi poświęcono omówieniu podstawowych pojęć oraz analizie przypadków obciążeń – zarówno prostych, jak i złożonych. W stosunku do pierwszego wydania skryptu materiał uzupełniono o zagadnienia związane ze zmęczeniem. Dołączono także obszerny dodatek, w którym zamieszczono rozwiązania kilkunastu zadań dla układów belkowych i ramowych w celu lepszej prezentacji i szybszego opanowania metodyki określania sił przekrojowych. Podręcznik może być wykorzystywany na wszystkich wydziałach mechanicznych uczelni technicznych.
Spis treści:
Przedmowa do wydania trzeciego

1. WPROWADZENIE DO PRZEDMIOTU WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW
1.1. Uwagi wstępne
1.2. Zadania wytrzymałości materiałów
1.3. Podstawowe pojęcia wytrzymałości materiałów
1.4. Podstawowe uproszczenia stosowane w wytrzymałości materiałów
1.4.1. Siły wzajemnego oddziaływania dwóch atomów ciała stałego
1.5. Definicja naprężeń i stan napięcia
1.5.1. Pojęcie naprężenia średniego i naprężenia w danym punkcie
1.5.2. Pojęcie stanu naprężenia
1.5.3. Rodzaje stanu naprężenia w punkcie
1.5.4. Podział pól naprężeń ze względu na jednorodność
1.5.5. Składowe stanu naprężenia
1.6. Podział prostych przypadków obciążeń
1.7. Zasada de Saint-Venanta
1.8. Układy jednostek w obliczeniach wytrzymałościowych

2. MOMENTY STATYCZNE I MOMENTY BEZWŁADNOSŚCI FIGUR PŁASKICH
2.1. Momenty statyczne figur płaskich
2.2. Momenty bezwładności figur płaskich
2.2.1. Pojęcie promienia bezwładności
2.2.2. Momenty bezwładności względem osi równoległych
2.2.3. Odśrodkowy moment bezwładności (moment dewiacji)
2.2.4. Momenty bezwładności wzgldem osi obróconych
2.2.5. Osie główne i momenty bezwładności względem osi głównych
2.2.6. Wykreślny sposób wyznaczania momentów bezwładności
2.2.7. Przykłady obliczeniowe

3. PROSTE PRZYPADKI OBCIĄŻENIA
3.1. Rozciąganie i ściskanie
3.1.1. Prawo Hooke’a (1676)
3.1.2. Określanie właściwości mechanicznych materiałów
3.1.3. Naprężenia dopuszczalne, współczynnik bezpieczeństwa
3.1.4. Zasada superpozycji
3.1.5. Układy statycznie niewyznaczalne
3.1.6. Naprężenia cieplne (termiczne)
3.1.7. Naprężenia montażowe
3.1.8. Uwzględnianie wpływu ciężaru własnego przy rozciąganiu
3.2. Skręcanie prętów o przekroju kołowym
3.2.1. Pojęcie momentu skręcającego
3.2.2. Wyprowadzenie zależności określających wartości naprężeń w dowolnym punkcie przekroju poprzecznego wałka i wartości kąta skręcenia
3.2.3. Pojęcie wskaźnika wytrzymałości przekroju na skręcanie
3.2.4. Praca momentu skręcającego
3.2.5. Obliczenia wytrzymałościowe elementów skręcanych
3.2.6. Wykresy momentów skręcających i kątów skręcenia
3.2.7. Skręcanie prętów o przekrojach poprzecznych nieokrągłych
3.2.8. Naprężenia i odkształcenia w sprężynach śrubudowych walcowych o małym kącie pochylenia zwojów
3.2.9. Zagadnienia statycznie niewyznaczalne przy skręcaniu
3.3. Zginanie prętów prostych
3.3.1. Uwagi wstępne
3.3.2. Rodzaje zginania
3.3.3. Definicje sił normalnych, sił tnących (poprzecznych) i momentów gnących
3.3.4. Zależność pomiędzy momentem zginającym, siłą poprzeczną a natężeniem obciążenia ciągłego w prętach prostych twierdzenie Schwedlera-Żurawskiego
3.3.5. Wykresy momentów zginających i sił poprzecznych
3.3.6. Analiza stanu naprężenia i odkształcenia w przypadku czystego zginania
3.3.7. Obliczenia wytrzymałościowe belek zginanych
3.4. Czyste ścinanie
3.4.1. Odkształcenia przy czystym ścinaniu
3.4.2. Ścinanie technologiczne

4. TEORETYCZNE PODSTAWY WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW
4.1. Podstawowe pojęcia stosowane w analizie stanu naprężenia i odkształcenia
4.1.1. Pojęcie stanu naprężenia w punkcie
4.1.2. Sposoby określania stanu naprężenia
4.2. Analiza stanu naprężenia i odkształcenia
4.2.1. Analiza jednowymiarowego stanu naprężenia
4.2.2. Analiza dwuwymiarowego stanu naprężenia
4.2.3. Analiza trójwymiarowego stanu naprężenia
4.2.4. Analiza stanu odkształcenia
4.3. Energia odkształcenia sprężystego
4.3.1. Energia odkształcenia sprężystego dla prostych przypadków obciążania
4.3.2. Energia właściwa odkształcenia sprężystego w przypadku trójwymiarowego stanu naprężenia
4.3.3. Przykłady obliczania energii potencjalnej odkształcania sprężystego w złożonych przypadkach obciążenia

5. PRZEGLĄD WYBRANYCH HIPOTEZ WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH
5.1. Pojęcie wytężenia materiału
5.2. Przegląd hipotez wytrzymałościowych
5.2.1. Hipoteza największego naprężenia normalnego
5.2.2. Hipoteza największego odkształcenia jednostkowego
5.2.3. Hipoteza największego naprężenia stycznego
5.2.4. Hipoteza energii właściwej odkształcenia sprężystego
5.2.5. Hipoteza energii odkształcenia czysto postaciowego
5.2.6. Hipoteza niezmienników stanu naprężenia

6. WYTRZYMAŁOŚĆ ZŁOŻONA
6.1. Zginanie ukośne prętów prostych
6.2. Zginanie z rozciąganiem lub ściskaniem
6.3. Mimośrodowe ściskanie lub rozciąganie
6.4. Zginanie ze skręcaniem
6.5. Zginanie belek z ziałem sił poprzecznych

7. LINIE UGIĘCIA BELEK
7.1. Metoda analityczna określania linii ugięcia belek zginanych
7.2. Metoda Clebscha wyznaczania linii ugięcia belek przy kilku przedziałach całkowania
7.3. Metoda analityczno-wykreślna określania linii ugięcia belek zginanych
7.3.1. Podstawy metody analityczno-wykreślnej
7.3.2. Sposoby doboru belki zastępczej
7.4. Zagadnienia statycznie niewyznaczalne przy zginaniu belek

8. WYBOCZENIE PRĘTÓW PROSTYCH
8.1. Pojęcie wyboczenia i jego typowe przypadki
8.2. Zagadnienie Eulera
8.3. Zależności opisujące wyboczenie niesprężyste
8.3.1. Wzór Tetmajera-Jasińskiego
8.3.2. Wzór Johnsona-Ostenfelda
8.4. Obliczenia wytrzymałościowe na wyboczenie
8.4.1. Tok postępowania przy prowadzeniu obliczeń sprawdzających (wyznaczanie siły dopuszczalnej)
8.4.2. Tok postępowania przy prowadzeniu obliczeń projektowych (wymiarowanie)

9. METODY ENERGETYCZNE
9.1. Wiadomości wstępne
9.2. Energia sprężysta układów Clapeyrona
9.3. Twierdzenie Castigliana
9.4. Twierdzenie Bettiego
9.5. Twierdzenie Menabrei
9.6. Wyznaczanie przemieszczeń w układach statycznie wyznaczalnych metodą Maxwella-Mohra

10. WYBRANE ZAGADNIENIA TEORII POWŁOK
10.1. Uwagi wstępne
10.2. Teoria błonowa cienkościennych powłok osiowosymetrycznych
10.2.1. Naprężenia w powłoce kulistej
10.2.2. Naprężenia w walczaku

11. OBLICZANIE RUR GRUBOŚCIENNYCH
11.1. Stan naprężenia i odkształcenia w rurze grubościennej
11.2. Wytężenie materiału rury grubościennej
11.3. Sposoby zwiększania jednorodności rozkładu naprężeń po grubości rury grubościennej

12. BELKI NA PODŁOŻU SPRĘŻYSTYM
12.1. Interpretacja fizyczna kolejnych pochodnych równania linii ugięcia belki
12.2. Równanie linii ugięcia belki spoczywającej na sprężystym podłożu
12.3. Równanie linii ugięcia belki nieskończenie długiej na podłożu sprężystym
12.4. Przykłady warunków brzegowych do wyznaczania stałych całkowania
12.4.1. Belka nieskończenie długa obciążona w środku siłą skupioną
12.4.2. Belka z jednostronnym ograniczeniem długości siłą skupiona
12.4.3. Belka z obustronnym ograniczeniem długości obciążona w środku siłą skupioną
12.4.4. Belka z obustronnym ograniczeniem długości obciążona ciągłym obciążeniem o stałym natężeniu

13. ZMĘCZENIE MATERIAŁÓW
13.1. Charakterystyka okresowo zmiennych obciążeń
13.1.1. Badania przy sterowaniu badań sygnałem odkształcenia
13.1.2. Badania przy sterowaniu badań sygnałem naprężenia
13.2. Miejsca występowania zjawiska zmęczenia i jego efekty
13.3. Kierunki badań procesu zmęczenia i ich główne zadania
13.4. Zadania badań procesu zmęczenia
13.5. Opis cyklicznej deformacji metali
13.6. Zmęczenie wysokocyklowe
13.6.1. Charakterystyki właściwości zmęczeniowych w zakresie dowolnych obciążeń niesymetrycznych
13.7. Podstawowe zjawiska zmęczeniowe
13.8. Przykładowe opisy zmęczenia materiału

Dodatek 1 Tablice parametrów mechanicznych wybranych materiałów
Dodatek 2 Przykłady analizy sił przekrojowych w układach belkowych i ramowych

D2.1. Przykłady rozwiązań zadań dla układów belkowych
D2.2. Przykłady rozwiązań zadań dla układów ramowych
D2.3. Zadania do samodzielnego rozwiązania
Bibliografia