INNE EBOOKI AUTORA
Koszyk
Wytrzymałość materiałów z elementami ujęcia komputerowego
Autor:
Wydawca:
Format:
ibuk
Publikacja Wydawnictwa WNT, dodruk Wydawnictwo Naukowe PWN
W podręczniku w sposób kompleksowy przedstawiono zarówno podstawy wytrzymałości materiałów, jak i zastosowanie metod komputerowych do rozwiązywania zagadnień z tej dziedziny.Omówiono modele jednowymiarowe (pręty), dwuwymiarowe (tarcze, płyty, powłoki) i trójwymiarowe (ciała przestrzenne) rzeczywistych obiektów mechanicznych. Zaprezentowano teorię sprężystości i plastyczności oraz obecne poglądy na temat pękania i zmęczenia materiałów.
Przedstawiono zagadnienia odkształcalności i wytrzymałości polimerów i kompozytów. Wiele z rozważanych problemów wytrzymałościowych rozwiązano zarówno metodą klasyczną, jak i metodą elementów skończonych (MES).
Uzupełnieniem podręcznika są programy MES, które są dostępne dla każdego w Internecie, oraz zamieszczone na końcu książki, w postaci kolorowych fotogramów, przykłady zastosowania MES do numerycznej analizy wytrzymałościowej.
Podręcznik jest przeznaczony dla studentów wydziałów mechanicznych i budowlanych politechnik oraz dla inżynierów, którzy w pracy zawodowej posługują się nowoczesnymi metodami analizy i projektowania wytrzymałościowego konstrukcji.
| Rok wydania | 2017 |
|---|---|
| Liczba stron | 599 |
| Kategoria | Materiałoznawstwo |
| Wydawca | Wydawnictwo Naukowe PWN |
| ISBN-13 | 978-83-01-19496-3 |
| Numer wydania | 2 |
| Język publikacji | polski |
| Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
POLECAMY
Ciekawe propozycje
Wytrzymałość materiałów 1
do koszyka
Wytrzymałość materiałów 2 ‒...
do koszyka
Wytrzymałość materiałów. Wybrane...
do koszyka
Wytrzymałość psychiczna
do koszyka
Spis treści
| Wstęp | 15 |
| 1 - Modelowanie w wytrzymałości materiałów | 17 |
| 1.1. Charakterystyka modeli i problematyka wytrzymałości materiałów | 17 |
| 1.2. Momenty bezwładności i zboczenia przekroju pręta | 22 |
| 1.3. Siły wewnętrzne i naprężenia w pręcie | 33 |
| 2 - Wytrzymałość prętów | 49 |
| 2.1. Rodzaje elementarnych przypadków wytrzymałości pręta | 49 |
| 2.2. Pręt rozciągany lub ściskany | 50 |
| 2.3. Pręt skręcany o przekroju kołowym | 54 |
| 2.4. Zginanie proste równomierne belki | 60 |
| 2.4.1. Rozkład naprężeń w przekroju belki | 60 |
| 2.4.2. Równania osi ugiętej belki | 67 |
| 2.5. Pręt ścinany | 79 |
| 2.6. Kryteria wytrzymałości i sztywności pręta | 83 |
| 3 - Metoda elementów skończonych dla pręta | 105 |
| 3.1. Wstęp | 105 |
| 3.2. Metoda elementów skończonych dla pręta rozciąganego i skręcanego | 106 |
| 3.2.1. Dyskretyzacja pręta | 106 |
| 3.2.2. Równania opisujące typowy element skończony pręta | 108 |
| 3.2.3. Agregacja elementów skończonych pręta | 115 |
| 3.2.4. Uwzględnienie warunków brzegowych i rozwiązanie układu równań algebraicznych | 118 |
| 3.2.5. Obliczanie odkształceń, sił normalnych i naprężeń | 120 |
| 3.3. Metoda elementów skończonych dla prętów zginanych (belek) | 122 |
| 3.3.1. Dyskretyzacja obszaru belki | 122 |
| 3.3.2. Równania opisujące typowy element skończony belki | 123 |
| 3.3.3. Agregacja elementów skończonych belki | 128 |
| 3.3.4. Uwzględnienie warunków brzegowych i rozwiązanie równań algebraicznych | 131 |
| 3.3.5. Obliczanie ugięć, momentów gnących i naprężeń w belce | 134 |
| 4 - Badania wytrzymałościowe tworzyw | 137 |
| 4.1. Pomiar odkształceń | 137 |
| 4.2. Rodzaje tworzyw konstrukcyjnych | 138 |
| 4.3. Wykresy rozciągania stopów metali | 139 |
| 4.4. Pętla histerezy sprężystej, efekt Bauschingera | 144 |
| 4.5. Rzeczywisty wykres rozciągania | 145 |
| 4.6. Modele uproszczone wykresu rozciągania | 146 |
| 4.7. Fizyczne aspekty odkształcalności i wytrzymałości ciał polikrystalicznych | 147 |
| 5 - Stateczność pręta | 151 |
| 5.1. Wyboczenie pręta | 151 |
| 5.2. Metoda energetyczna wyznaczania siły krytycznej dla wyboczenia sprężystego | 159 |
| 5.3. Stateczność belki zginanej o wąskim przekroju prostokątnym | 163 |
| 6 - Stan naprężenia i odkształcenia | 167 |
| 6.1. Teoria stanu naprężenia | 167 |
| 6.1.1. Definicja stanu naprężenia | 167 |
| 6.1.2. Tensor stanu naprężenia | 171 |
| 6.1.3. Równania wewnętrznej równowagi lokalnej | 174 |
| 6.2. Teoria stanu odkształcenia | 179 |
| 6.2.1. Wektor przemieszczenia | 179 |
| 6.2.2. Stan odkształcenia. Związki geometryczne | 180 |
| 6.2.3. Odkształcenia skończone | 188 |
| 6.3. Transformacja i rodzaje stanu naprężenia i odkształcenia | 192 |
| 6.3.1. Prawa transformacji tensora stanu naprężenia i odkształcenia | 192 |
| 6.3.2. Naprężenia i odkształcenia główne | 196 |
| 6.3.3. Aksjator i dewiator stanu naprężenia i odkształcenia | 200 |
| 6.3.4. Płaski i jednoosiowy stan naprężenia i odkształcenia | 202 |
| 6.3.5. Maksymalne naprężenie styczne i odkształcenie poprzeczne | 210 |
| 6.3.6. Oznaczenia inżynierskie naprężeń, odkształceń i przemieszczeń | 211 |
| 7 - Sprężystość liniowa | 213 |
| 7.1. Układ liniowosprężysty Clapeyrona | 213 |
| 7.2. Energia sprężysta układu Clapeyrona | 215 |
| 7.3. Uogólnione prawo Hooke’a dla ciała izotropowego | 217 |
| 7.4. Uogólnione prawo Hooke’a dla ciała anizotropowego | 224 |
| 7.5. Energia sprężysta właściwa | 226 |
| 8 - Wytężenie oraz złożone przypadki wytrzymałości pręta | 229 |
| 8.1. Hipotezy wytężenia | 229 |
| 8.2. Złożone przypadki wytrzymałości pręta prostego | 239 |
| 8.2.1. Superpozycja elementarnych przypadków wytrzymałości pręta | 239 |
| 8.2.2. Zginanie wraz z rozciąganiem lub ściskaniem pręta | 239 |
| 8.2.3. Zginanie ukośne pręta | 249 |
| 8.2.4. Skręcanie wraz ze zginaniem i rozciąganiem lub ściskaniem pręta o przekroju kołowym | 250 |
| 8.3. Pręt krzywy płaski zginany i rozciągany lub ściskany | 256 |
| 9 - Wytrzymałość układów prętowych | 263 |
| 9.1. Klasyfikacja liniowosprężystych układów prętowych | 263 |
| 9.2. Energia sprężysta układu prętowego | 263 |
| 9.3. Metody energetyczne wyznaczania przemieszczeń | 271 |
| 9.3.1. Twierdzenie Castigliana | 271 |
| 9.3.2. Metoda Maxwella-Mohra | 279 |
| 9.4. Statycznie niewyznaczalne układy prętowe | 286 |
| 9.4.1. Elementarne sposoby rozwiązywania zadań statycznie niewyznaczalnych | 286 |
| 9.4.2. Metoda sił | 290 |
| 9.4.3. Zasada minimum energii sprężystej Menabrei-Castigliana | 307 |
| 9.5. Metoda elementów skończonych dla układów prętowych | 310 |
| 9.5.1. Metoda elementów skończonych dla kratownic | 310 |
| 9.5.2. Metoda elementów skończonych dla ram | 316 |
| 10 - Podstawy liniowej teorii sprężystości | 325 |
| 10.1. Przestrzenne zadanie brzegowe teorii sprężystości | 325 |
| 10.2. Metody rozwiązywania zadań brzegowych teorii sprężystości | 330 |
| 10.3. Rozwiązanie płaskiego zadania brzegowego teorii sprężystości w naprężeniach | 334 |
| 10.4. Rozwiązanie płaskiego osiowosymetrycznego zadania brzegowego teorii sprężystości w przemieszczeniach | 342 |
| 10.5. Naprężenia kontaktowe | 351 |
| 11 Metoda elementów skończonych dla zagadnień brzegowych teorii sprężystości | 357 |
| 11.1. Zagadnienia dwuwymiarowe | 357 |
| 11.1.1. Sformułowanie zagadnienia brzegowego dla zagadnień dwuwymiarowych | 357 |
| 11.1.2. Sformułowanie słabe dla zagadnienia brzegowego teorii sprężystości | 360 |
| 11.1.3. Równania metody elementów skończonych | 365 |
| 11.1.4. Funkcje interpolacyjne | 369 |
| 11.1.5. Macierzowa postać równań MES | 374 |
| 11.1.6. Agregacja elementów skończonych | 376 |
| 11.2. Metoda elementów skończonych dla zagadnień przestrzennych | 378 |
| 12 - Skręcanie swobodne prętów o dowolnym przekroju | 383 |
| 12.1. Podstawy teorii de Saint-Venanta skręcania swobodnego pręta | 383 |
| 12.2. Analogia błonowa Prandtla | 387 |
| 12.3. Przykłady skręcania swobodnego pręta | 390 |
| 12.3.1. Pręt o przekroju eliptycznym | 390 |
| 12.3.2. Pręt o przekroju prostokątnym | 392 |
| 12.3.3. Pręty cienkościenne o przekroju otwartym lub zamkniętym | 393 |
| 12.4. Metoda elementów skończonych dla skręcania swobodnego pręta | 401 |
| 13 - Płyty i powłoki | 407 |
| 13.1. Założenia teorii zginania płyt cienkich | 407 |
| 13.2. Siły wewnętrzne i naprężenia w płycie | 408 |
| 13.3. Równania równowagi elementu płyty | 412 |
| 13.4. Równanie różniczkowe powierzchni ugiętej płyty | 414 |
| 13.5. Zagadnienia brzegowe dla płyt | 415 |
| 13.6. Płyty kołowe cienkie osiowosymetryczne | 422 |
| 13.7. Błonowa teoria powłok osiowosymetrycznych | 429 |
| 13.8. Zgięciowa teoria cienkiej powłoki walcowej | 433 |
| 13.9. Metoda elementów skończonych dla płyt i powłok | 439 |
| 13.9.1. Metoda elementów skończonych dla płyt | 439 |
| 13.9.2. Metoda elementów skończonych dla powłok | 445 |
| 14 - Pręty cienkościenne | 449 |
| 14.1. Uwagi wstępne o modelu pręta cienkościennego | 449 |
| 14.2. Zginanie nierównomierne pręta cienkościennego o przekroju otwartym | 451 |
| 14.3. Skręcanie nieswobodne pręta cienkościennego o przekroju otwartym | 458 |
| 14.4. Przypadek ogólny obciążenia pręta cienkościennego o przekroju otwartym | 462 |
| 15 - Drgania prętów liniowosprężystych | 465 |
| 15.1. Wytrzymałościowe aspekty drgań pręta nieważkiego | 465 |
| 15.2. Rodzaje drgań sprężystych pręta o masie rozłożonej ciągle | 468 |
| 15.3. Równanie drgań podłużnych pręta | 470 |
| 15.4. Równanie drgań skrętnych pręta | 472 |
| 15.5. Równanie drgań giętnych pręta | 474 |
| 15.6. Metoda elementów skończonych w analizie drgań pręta | 476 |
| 16 - Pękanie i zmęczenie materiału | 485 |
| 16.1. Elementy mechaniki pękania | 485 |
| 16.2. Zmęczenie materiału | 492 |
| 16.2.1. Podstawowe pojęcia i badania fenomenologiczne zmęczenia materiału | 492 |
| 16.2.2. Niskocyklowa wytrzymałość zmęczeniowa | 500 |
| 16.2.3. Klasyczne kryteria wysokocyklowej wytrzymałości zmęczeniowej | 502 |
| 16.2.4. Kumulacja uszkodzeń zmęczeniowych | 511 |
| 16.2.5. Prawdopodobieństwo zniszczenia zmęczeniowego | 512 |
| 16.2.6. Prędkość rozwoju pęknięcia zmęczeniowego | 514 |
| 17 - Plastyczność i pełzanie | 517 |
| 17.1. Rodzaje zagadnień nieliniowych w mechanice ciała odkształcalnego | 517 |
| 17.2. Podstawy teorii płynięcia plastycznego | 519 |
| 17.2.1. Dwie koncepcje teorii plastyczności | 519 |
| 17.2.2. Intensywność naprężenia i odkształcenia | 519 |
| 17.2.3. Powierzchnie plastyczności | 521 |
| 17.2.4. Postulat Druckera | 526 |
| 17.2.5. Stowarzyszone prawo płynięcia | 528 |
| 17.2.6. Równania konstytutywne przyrostowej teorii plastyczności | 531 |
| 17.3. Pręty sprężysto-plastyczne | 533 |
| 17.3.1. Zginanie proste belki sprężysto-plastycznej | 533 |
| 17.3.2. Skręcanie pręta sprężysto-plastycznego o przekroju kołowym | 536 |
| 17.3.3. Nośność (udźwig) pręta sprężysto-plastycznego | 537 |
| 17.4. Elementarne zagadnienia reologii | 545 |
| 17.5. Uwagi o odkształcalności i wytrzymałości tworzyw sztucznych | 550 |
| 17.6. Uwagi o odkształcalności i wytrzymałości kompozytów | 554 |
| 18 - Metoda elementów skończonych w zagadnieniach nieliniowych | 559 |
| 18.1. Metody rozwiązywania dyskretnych układów nieliniowych | 559 |
| 18.1.1. Metoda iteracji bezpośredniej | 559 |
| 18.1.2. Metoda Newtona-Raphsona | 561 |
| 18.1.3. Metody przyrostowe | 562 |
| 18.2. Metoda początkowych naprężeń i odkształceń dla nieliniowej sprężystości | 565 |
| 18.3. Metoda elementów skończonych w zagadnieniach teorii plastyczności | 568 |
| Literatura | 573 |
| Zestawienie programów komputerowych metody elementów skończonych dostępnych pod adresem http://www.mes.polsl.gliwice.pl | 575 |
| Przykłady komputerowej analizy wytrzymałościowej za pomocą metody elementów skończonych | 576 |
| Skorowidz | 577 |
Wypożyczaj w abonamencie!
Już od 3,50 zł za ebooka
