Mechanika – elektronická učebnica

Mechanika – elektronická učebnica

Mechanika – elektronická učebnica

Mechanika a Termomechanika sú vedné odbory vyčlenené z fyziky, a patria medzi základné inžinierske predmety vyučované na technických univerzitách.

V časti Mechanika je obsah tejto internetovej učebnice zameraný na statiku, pružnosť a pevnosť.

Získané vedomosti z týchto predmetov umožnia konštruktérovi a projektantovi z odboru ESI navrhovať mechanické časti a systémy silnoprúdových a elektroenergetických zariadení tak, aby bola zaručená ich bezpečná a spoľahlivá prevádzka z hľadiska mechanických a termomechanických procesov prebiehajúcich v týchto zariadeniach a systémoch, a získať prehľad o vplyve týchto procesov na bezpečnú a spoľahlivú prevádzku.

Významným prínosom týchto predmetov je tiež rozvíjanie logického myslenia a schopnosti inžiniera riešiť technické problémy efektívne a dôsledne s cieľom zabezpečiť maximálnu mieru spoľahlivosti a bezpečnosti prevádzky vybraných mechanických častí a systémov elektroenergetiky a silnoprúdovej elektrotechniky.

Autori:
Prof. Ing. Justín Murín, DrSc.
Doc. Ing. Milan Kalousek, PhD.
Prof. Ing. Vladimír Kutiš, PhD.
Ing. Viktor Džoganík

Obsah internetovej učebnice Mechanika a Termomechanika je určený poslucháčom Fakulty elektrotechniky a informatiky STU v Bratislave študujúci odbor Elektroenergetické a silnoprúdové inžinierstvo. Absolventi tohoto odboru by mali pôsobiť ako vedúci pracovníci v oblasti prevádzky, riadenia či výskumu energetických s silnoprúdových systémov a zariadení, v ktorých participujú, často nemalým podielom, strojné technológie a mechanické prvky. Je preto žiadúce, aby zúčastnení pracovníci mali aspoň základné znalosti a predstavy o fyzikálnej podstate procesov, ktoré sa v oblasti ich pôsobenia realizujú. S týmto cieľom bola spracovaná táto internetová učebnica, ktorá svojím rozsahom nie je síce dostatočným základom umožňujúcim praktické riešenie všetkých prípadných problémov, ale mala by byť primeraným základom pre komunikáciu o problémoch so špecializovanými pracovníkmi. Získané vedomosti môžu taktiež prispieť k prijatiu takých rozhodnutí, ktoré by neohrozovali bezpečnú a spoľahlivú prevádzku energetických zariadení a silnoprúdovej techniky z hľadiska porušenia základných princípov mechaniky a termomechaniky.

MECHANIKA

Mechanika je vedný odbor, ktorý sa vyčlenil z Fyziky, a patrí medzi základné inžinierske predmety vyučované na technických univerzitách.

V rámci študijného odboru ESI mechanika rozvíja poznatky z teórie: silového pôsobenia a účinkov síl na hmotné body a telesá, mechanických väzieb, statickej stability, pružnosti a pevnosti. Rozvíja a objasňuje aplikačné metódy pre bezpečné navrhovanie a konštruovanie mechanických prvkov a systémov elektroenergetického a silnoprúdového inžinierstva, ako sú stožiare, izolátory a vodiče vysokého napätia, osvetľovacie rampy a veže, hriadele a osi točivých strojov a prístrojov, nosníkové (rámové) konštrukcie.

Kľúčové slová:
Sila, silové sústavy, statika bodu a telesa, pružnosť a pevnosť materiálu, základné a kombinované prípady namáhania, dimenzovanie, pevnostná a deformačná analýza, numerické metódy mechaniky.

Prehľad kapitol
Učebnica Mechanika

1. Kapitola: Základné pojmy statiky

1.1 Dokonalé tuhé teleso
1.2 Sila
1.3 Silová sústava
1.4 Väzby

2. Kapitola: Statika hmotného bodu a telesa

2.1 Jednoznačné určenie polohy hmotného bodu a telesa
2.2 Stupne voľnosti pohybu
2.3 Vonkajšie väzby a vonkajšie väzbové reakcie
2.4 Špeciálne prípady statickej rovnováhy telesa
2.5 Výpočet väzbových reakcii staticky určitého uloženia

3. Kapitola: Statika sústavy hmotných bodov - Prútové sústavy

3.1 Rovnováha sústavy hmotných bodov
3.2 Prútovka ako sústava hmotných bodov
3.3 Rozdelenie prútových sústav
3.4 Statická určitosť prútoviek
3.5 Metódy statickej analýzy prútoviek

4. Kapitola: Základné pojmy pružnosti a pevnosti

4.1 Obsah a postavenie predmetu pružnosť a pevnosť
4.2 Poddajné kontinuum
4.3 Rozdelenie síl pôsobiacich na poddajné kontinuum
4.4 Metóda mysleného rezu na určenie výslednice vnútorných síl
4.5 Normálové a tangenciálne (šmykové) napätie
4.6 Základné prípady namáhania
4.7 Pomerné predĺženie a pomerné skosenie
4.8 Pracovný diagram trhacej skúšky
4.9 Hookov zákon
4.10 Priečne zúženie
4.11 Energia napätosti
4.12 Castiglianova veta
4.13 Miera bezpečnosti a dovolené namáhanie

5. Kapitola: Úlohy prostého ťahu a tlaku

5.1 Namáhanie osovou silou F
5.2 Namáhanie osovou silou F pri spolupôsobení vlastnej tiaže tyče
5.3 Dimenzovanie prútových sústav
5.4 Tiažové reťazovky
5.5 Príklady riešenia úloh čistého ťahu - tlaku

6. Kapitola: Napätosť v bode telesa

6.1 Pojem napätosti
6.2 Priamková jednoosová napätosť
6.3 Mohrova kružnica jednoosovej napätosti
6.4 Rovinná (dvojosová) napätosť
6.5 Priestorová napätosť
6.6 Pretvorenie v bode telesa

7. Kapitola: Zovšeobecnený Hookov zákon

7.1 Hookov zákon pri jednoosovej napätosti
7.2 Hookov zákon pri rovinnej napätosti
7.3 Hookov zákon pri priestorovej napätosti
7.4 Pomerná zmena objemu
7.5 Energia napätosti pri priestorovej napätosti
7.6 Vzájomná závislosť medzi E, G a m

8. Kapitola: Hypotézy porušenia materiálu

8.1 Hypotéza najväčšieho normálového napätia
8.2 Hypotéza najväčšieho pomerného predĺženia
8.3 Hypotéza najväčšieho šmykového napätia
8.4 Hypotéza celkovej energie napätosti
8.5 Hypotéza energie napätosti pre zmenu tvaru

9. Kapitola: Momentové charakteristiky prierezu

9.1 Kvadratické momenty a deviačný moment prierezu
9.2 Steinerova veta
9.3 Kvadratické momenty prierezu k natočeným osiam

Implementácia kurzu na aktuálnu web stránku bola podporená projektom KEGA 030STU-4/2017 - Laboratórium digitálnych tovární s podporou IoT.

No Comments

Post a Reply

Lektori