Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2019/2020

Mechanika

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
17ABBMEC Z,ZK 4 2P+2L
Přednášející:
Patrik Kutílek (gar.)
Cvičící:
Patrik Kutílek (gar.)
Předmět zajišťuje:
katedra přírodovědných oborů
Anotace:

Studenti se seznámí s těmito okruhy mechaniky: Obecné fyzikální rovnice, Newtonovy zákony, statika a dynamika, kmitání. Silový a momentový účinek a operace s nimi - skládání a rozklad, nahrazení účinků. Rovnováha silové soustavy v rovině a prostoru - rovnice rovnováhy, uvedení soustav do rovnováhy. Reakce na staticky určitých soustavách - omezení pohybu, prostorové a rovinné vazby, řešení reakcí. Statický moment, centrum tíhy a těžiště plochy. Prostorový moment setrvačnosti - kinetická energie rotačního pohybu, deviační moment, moment hybnosti, zákon zachování momentu hybnosti. Plošný moment setrvačnosti - deviační moment, polární moment, Mohrova kružnice, hlavní momenty setrvačnosti, elipsa setrvačnosti. Vnitřní statické účinky - nosník, soustava desek, průběh vnitřních statických účinků, kinematická metoda, staticky neurčité úlohy. Mechanické vlastnosti materiálů - zkoušky mechanických vlastností, napětí a deformace, Hookeův zákon. Stav napjatosti materiálu - jednoosý a dvojosý stav napjatosti, prostý ohyb, průhybová křivka, namáhání krutem, zkos, návrh průřezu, tenkostěnné průřezy, kombinované namáhání, nelineární modely. Vzpěrná pevnost - kritické břemeno, stabilita prutů, výpočet průřezu. Zkoušky tvrdosti, adheze, houževnatosti, tribologické.

Požadavky:

Podmínky zápočtu - účast na řešení úloh při cvičeních minimálně 50%,

prezence a odevzdání samostatné seminární práce v rozsahu minimálně 5 stran A4 odborného textu vztahujícího se k problematice biomechaniky. Téma si volí student dle vlastního zájmu v prvních dvou týdnech semestru, přičemž se téma nesmí v rámci ročníku opakovat. Téma bude reflektovat náročnost vysokoškolského studia a jeho matematicko-fyzikální základ. Pokud si vlastní téma student nevybere, bude mu přiděleno vhodné odborné téma z okruhů biomechaniky. Zdrojem literatury budou světové odborné a vědecké databáze a knihovny. Seminární práce bude splňovat všechny normy kladené na formální úroveň vysokoškolské práce na ČVUT tak, aby práce prokázala schopnost presentace výsledků a využití zdrojů odborných prací. Práce nebude akceptována v případě nesplnění požadavků na formální a odbornou úroveň studia na vysoké škole. Formální a odborná úroveň seminární práce bude hodnocena klasifikačním stupeněm, který bude zohledněn (musí být lepší než F) u zkoušky (výsledné hodnocení bude průměrem kl. stupně z písemky a kl. stupně ze samostatné práce).

Zkouška: splnění podmínek zápočtu, prokázání znalostí odpovídajících odpřednášené látce formou písemného testu obsahujícího jak teoretické otázky (tři), tak početní příklady (tři). Písemný test bude hodnocen body. Z každé odpovědi může student získat 0,5 nebo 1 bod. Pro získání E je nutný min. počet 3 bodů, pro získání A je nutných 5 a více bodů. Závěrečná klasifikační stupeň bude reflektovat klasifikační stupeň ze závěrečné písemky a odevzdané seminární práce. V případě nejednoznačné klasifikačního stupeně bude navazovat zkouška ústní.

Okruhy otázek ke zkoušce

Základy fyzikální mechaniky:

obecné fyzikální rovnice,

Newtonovy zákony,

statika a dynamika,

kmitání.

Silové a momentové účinky a operace s nimi:

využití skládání a rozklad sil,

nahrazení účinků silových a momentových,

rovnováha silové soustavy v rovině a prostoru

rovnice rovnováhy,

uvedení soustav do rovnováhy.

reakce na staticky určitých soustavách,

omezení pohybu,

prostorové a rovinné vazby,

řešení reakcí.

Průřezové a objemové charakteristiky:

vysvětlete statický moment,

centrum tíhy a těžiště plochy

prostorový moment setrvačnosti

kinetická energie rotačního pohybu,

deviační moment,

moment hybnosti,

zákon zachování momentu hybnosti,

plošný moment setrvačnosti,

deviační moment,

polární moment,

Mohrova kružnice,

hlavní momenty setrvačnosti,

elipsa setrvačnosti.

Vnitřní statické účinky:

co je nosník,

soustava desek,

průběh vnitřních statických účinků,

kinematická metoda,

staticky neurčité úlohy.

Mechanické vlastnosti materiálů:

zkoušky mechanických vlastností,

napětí a deformace, Hookeův zákon.

stav napjatosti materiálu

jednoosý a dvojosý stav napjatosti,

definujte prostý ohyb,

průhybová křivka,

namáhání krutem,

co je zkos,

návrh průřezu,

tenkostěnné průřezy,

kombinované namáhání,

nelineární modely.

Vzpěrná pevnost:

kritické břemeno,

stabilita prutů,

výpočet průřezu.

Povrchové zkoušky:

zkoušky tvrdosti,

zkoušky adheze,

zkoušky houževnatosti,

co je tribologie.

Otázky vztahující se k početním příkladům odpovídají příkladům uvedeným ve skriptech Vybrané kapitoly z experimentální biomechaniky (Kutílek, Žižka).

Osnova přednášek:

Osnova přednášek (sylabus)

1.Obecné fyzikální rovnice, Newtonovy zákony, statika a dynamika, základy kmitání. [5]

2.Silový a momentový účinek a operace s nimi, skládání a rozklad, nahrazení účinků. [5, 4]

3.Rovnováha silové soustavy v rovině a prostoru, rovnice rovnováhy, uvedení soustav do rovnováhy. [4]

4.Reakce na staticky určitých soustavách, omezení pohybu, prostorové a rovinné vazby, řešení reakcí [4, 8]

5.Fyzikální charakteristiky 2D a 3D objektů, Statický moment, centrum tíhy a těžiště plochy. Prostorový moment setrvačnosti - kinetická energie rotačního pohybu,

6.Deviační moment, moment hybnosti, zákon zachování momentu hybnosti, plošný moment setrvačnosti, polární moment, Mohrova kružnice, hlavní momenty setrvačnosti, elipsa setrvačnosti. [5, 4]

7.Vnitřní statické účinky, nosník, soustava desek, průběh vnitřních statických účinků, kinematická metoda, staticky neurčité úlohy. [1, 8]

8.Mechanické vlastnosti materiálů, zkoušky mechanických vlastností, napětí a deformace, Hookeův zákon. [6, 7]

9.Stav napjatosti materiálu, jednoosý a dvojosý stav napjatosti, prostý ohyb, průhybová křivka, [6, 7]

10.Namáhání krutem, zkos, návrh průřezu, tenkostěnné průřezy, [6, 7]

11.Kombinované namáhání, nelineární modely. [6, 7]

12.Vzpěrná pevnost, kritické břemeno, stabilita prutů, výpočet průřezu [2]

13.Výpočty strojních součástí namáhaných staticky a dynamicky

14.Zkoušky tvrdosti, adheze, houževnatosti, tribologické.

Osnova cvičení:

Osnova cvičení (sylabus)

1)Obecné fyzikální rovnice, Newtonovy zákony, statika a dynamika, [5]

2)Obecné fyzikální rovnice, Newtonovy zákony, statika a dynamika, Kmitání. [5]

3)Silový a momentový účinek a operace s nimi - skládání a rozklad, nahrazení účinků. [5, 4]

4)Rovnováha silové soustavy v rovině a prostoru - rovnice rovnováhy, uvedení soustav do rovnováhy. [4]

5)Reakce na staticky určitých soustavách - omezení pohybu, prostorové a rovinné vazby, řešení reakcí. [4, 8]

6)Statický moment, centrum tíhy a těžiště plochy. Prostorový moment setrvačnosti - kinetická energie rotačního pohybu,

7)Deviační moment, moment hybnosti, zákon zachování momentu hybnosti. [5, 3]

8)Plošný moment setrvačnosti - deviační moment, polární moment, Mohrova kružnice, hlavní momenty setrvačnosti, elipsa setrvačnosti. [5, 4]

9)Vnitřní statické účinky - nosník, soustava desek, průběh vnitřních statických účinků, kinematická metoda, staticky neurčité úlohy. [1, 8]

10)Mechanické vlastnosti materiálů - zkoušky mechanických vlastností, napětí a deformace, Hookeův zákon. [6, 7]

11)Stav napjatosti materiálu - jednoosý a dvojosý stav napjatosti, prostý ohyb, průhybová křivka, [6, 7]

12)Namáhání krutem, zkos, návrh průřezu, tenkostěnné průřezy, [6, 7]

13)Kombinované namáhání, nelineární modely. [6, 7]

14)Vzpěrná pevnost - kritické břemeno, stabilita prutů, výpočet průřezu. [2]

Cíle studia:

Předmět je určen pro všechny studenty, kteří si potřebují dostudovat znalosti a vytvořit si obecné povědomí o mechanice těles, soustav a teorií pevnosti. Obsah je zvolen tak, aby postačil k pochopení a zvládnutí problematik v navazujících předmětech, především předmětu Biomechanika, Robotika, Rehabilitační inženýrství. V případě, že si student daný předmět nezvolí a nikdy neměl možnost si tyto základy doplnit, bude vystaven riziku nepochopení následných problematik v navazujících předmětech, ve kterých není brán na toto zřetel.

Studijní materiály:

1. Petrtýl M., Lipanský E., Stavební mechanika 11 a 21, Praha : ČVUT, 2003.

2. Kufner V., Kuklík P., Stavební mechanika 10, Praha : ČVUT, 2000.

3. Michalec J.: Pružnost a pevnost I, ČVUT. 2001

4. Stejskal V. a kol.: Mechanika I, II, III, ČVUT, 1997

5. Halliday D. a kol. : Fyzika-mechanika, VUT v Brně, 2000

6. Miláček S., Měření a vyhodnocování mechanických veličin, Praha: ČVUT, 2001.

7. Bittnarová J. a kol : Pružnost a pevnost - příklady, Praha: ČVUT, 2008.

8. Bajer J. : Mechanika 1. a 2., Olomouc: Centa s.r.o., 2007.

9. Vondrová R.: Statika I, Praha: ČVUT, 2007

10. Kvasnica J. a kol.: Mechanika, Praha: ACADEMIA, 2004

Poznámka:
Rozvrh na zimní semestr 2019/2020:
Rozvrh není připraven
Rozvrh na letní semestr 2019/2020:
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
místnost KL:B-537
Kutílek P.
08:00–11:50
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 1)

Kladno FBMI
Učebna
místnost KL:B-537
Kutílek P.
08:00–11:50
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1)
Kladno FBMI
Učebna
Út
St
Čt

Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 30. 5. 2020
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet2179506.html