| Tantárgy neve: Kapcsolt rugalmasságtani feladatok |
Tantárgy Neptun kódja: Nappali: GEMET344M Tárgyfelelős intézet: MMI - Műszaki Mechanikai Intézet |
| Tantárgyelem: S_V2 | |
| Tárgyfelelős: Dr. Tóth Balázs - egyetemi docens | |
| Közreműködő oktató(k): | |
| Javasolt félév: 3 | Előfeltétel: |
| Óraszám/hét: Előadás (nappali): 2 Gyakorlat (nappali): 1 | Számonkérés módja: kollokvium |
| Kreditpont: 3 | Munkarend: Nappali |
| Tantárgy feladata és célja: A tárgy első része a nagy hőmérsékleten dolgozó szerkezeti elemekben ébredő hő okozta feszültségek és alakváltozások meghatározásához szükséges alapvető ismereteket tartalmazza. A tárgy második része a mechatronikában kiemelt szerepet játszó piezoelektromos testek elméletébe ad bevezetést. Tudás: Ismeri a műszaki szakterület alapvető jelentőségű elméleteit, összefüggéseit és az ezeket felépítő terminológiát. Ismeri és érti a számítógépes modellezés és szimuláció gépészeti szakterülethez kapcsolódó eszközeit és módszereit. Széles körű elméleti és gyakorlati felkészültséggel, módszertani és gyakorlati ismeretekkel rendelkezik az összetett gépészeti rendszerek és folyamatok tervezéséhez, gyártásához, modellezéséhez, üzemeltetéséhez és irányításához. Képesség: Kellő gyakorlat után képes vezetői feladatok ellátására. Képes eredeti ötletekkel gazdagítani a gépészeti szakterület tudásbázisát. Képes a gépészeti rendszerek és folyamatok tervezésében, szervezésében és működtetésében használatos eljárások, modellek, információs technológiák alkalmazására és azok továbbfejlesztésére. Képes a kreatív problémakezelésre, az összetett feladatok rugalmas megoldására, továbbá az élethosszig tartó tanulásra és elkötelezettségre a sokszínűség és az értékalapúság mellett. Attitűd: Munkája során vizsgálja a kutatási, fejlesztési és innovációs célok kitűzésének lehetőségét és törekszik azok megvalósítására. Megszerzett műszaki ismeretei alkalmazásával törekszik a megfigyelhető jelenségek minél alaposabb megismerésére, törvényszerűségeinek leírására, megmagyarázására. Elkötelezett a gépészmérnöki terület új ismeretekkel, tudományos eredményekkel való gyarapítására. Bekapcsolódik gépészeti témájú kutatási és fejlesztési projektekbe, a cél elérése érdekében, a fejlesztői csoport tagjaival együttműködve mozgósítja elméleti és gyakorlati tudását, képességeit. Autonomia és felelősség: Önállóan képes mérnöki feladatok megoldására. Működési területén önállóan hoz szakmai döntéseket. Szakmai problémák megoldása során önállóan és kezdeményezően lép fel. | |
| Tárgy tematikus leírása: Hőrugalmasságtan alapegyenletei (hővezetés Fourier elmélete, Duhamel-Neumann egyenlet). Az elmozdulásmezőre és a feszültségmezőre vonatkozó alapegyenletek. Variációs elvek. Felcserélhetőségi tételek. Kétdimenziós feladatok. Néhány háromdimenziós feladat analitikus megoldása. Piezoelektromos testek statikai és dinamikai feladataival kapcsolatos alapegyenletek és peremfeltételek (kinematikai egyenletek, egyensúlyi egyenletek, anyagtörvény, Gauss egyenlet, villamos feszültség és villamos térerősség kapcsolata, kinematikai peremfeltétel, statikai peremfeltétel, villamos feszültségre és felületi töltés sűrűségre vonatkozó peremfeltételek). Variációs elvek, felcserélhetőségi tételek. Sajátrezgések, Rayleigh-hányados. Hajlított piezoelektromos tartók (aktuátorok) statikai peremértékfeladatai. Hajlított és nyírt piezoelektromos rúdelem merevségi egyenletének levezetése. Néhány feladat analitikus megoldása direkt és variációs módszerek alkalmazásával. | |
| Félévközi számonkérés módja és az aláírás megszerzésének feltétele (Nappali): Az aláírás két évközi zárthelyi dolgozat eredményes megírásával szerezhető meg. Zárthelyi dolgozatonként maximálisan 40 pont, összesen legfeljebb 80 pont szerezhető. Az aláírás megszerzésének feltétele: az évközi zárthelyikből bármilyen eloszlásban legalább 32 pont elérése. | |
| Félévközi számonkérés módja és az aláírás megszerzésének feltétele (Levelező): | |
| Gyakorlati jegy / kollokvium teljesítésének módja, értékelése (Nappali): A vizsgajegy írásbeli vizsga alapján kerül megállapításra. A vizsgán a zárthelyi dolgozatból maximálisan 40 pont szerezhető. A vizsgajegy a vizsgán elért pontszám és az évközi teljesítményből származó pontszám (az aláíráshoz szükséges 32 pont feletti pontszám 25%-a) összege alapján: 0-19 pont: elégtelen (1), 20-23 pont: elégséges (2), 24-27 pont: közepes (3), 28-31 pont: jó (4), 32 ponttól: jeles (5). | |
| Gyakorlati jegy / kollokvium teljesítésének módja, értékelése (Levelező): | |
| Kötelező irodalom: 1. Boley, B.A. - Weiner, J.H.: Theory of Thermal Stresses , Dover, New York, 1997. ISBN 0-486-695579-4 | |
| Ajánlott irodalom: 1. Hetnarski, R.B. – Ignaczak, J.: The Mathematical Theory of Elasticity, Second Edition, CRC Press, 2018. ISBN 978-1-4398-2889-2 2. Yang, J.: An Introduction to the Theory of Piezoelectricity, Springer-Verlag, Berlin, 2005. ISBN 0-387-23573-6 3. Reddy, J.N. – Gartling, D.K: The Finite Element Method in Heat Transfer and Fluid Dynamics, Third Edition, CRC Press, 2010. ISBN 978-1-4200-8599-0 | |