SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU
STROJARSKI FAKULTET U SLAVONSKOM BRODU

Studij: Strojarstvo Semestar: III
Sati tjedno: 3+2
Naziv predmeta: NAUKA O ČVRSTOĆI

Sadržaj predmeta:
0. UVOD. Zadaci i uloga Nauke o čvrstoći, metode rješavanja.
1. NAPREZANJE. Definicija vektora naprezanja, normalne i posmične komponente, tenzor naprezanja. Osno, ravninsko i prostorno stanje naprezanja. Izrazi za transformaciju komponenata ravninskog stanja naprezanja. Glavna naprezanja. Mohrova kružnica naprezanja za ravninsko i prostorno (troosno) stanje naprezanja.
2. DEFORMACIJA. Definicija duljinske, kutne i obujamne deformacije. Tenzor deformacije. Transformacija komponenti deformacije. Mohrova kružnica deformacije.
3. MEĐUSOBNA OVISNOST NAPREZANJA I DEFORMACIJA. Dijagrami rastezanja i smicanja materijala. Hookeov zakon za: jednoosno naprezanje, smicanje, ravninsko stanje naprezanja, ravninsko stanje deformacija, prostorno stanje naprezanja. Definicije modula elastičnosti, Poissonovog faktora, modula smičnosti i obujmnog modula elastičnosti. Međusobna ovisnost konstanti elastičnosti.
4. OPĆI SLUČAJ OPTEREĆENJA ŠTAPA. Dopušteno naprezanje, faktor sigurnosti. Osnovni slučajevi opterećenja štapa. Veza između komponenata unutarnjih sila i naprezanja u presjeku štapa. Opći pristup rješavanju problema u Nauci o čvrstoći.
5. OSNO OPTEREĆENJE ŠTAPOVA. Naprezanje i deformacije ravnih prizmatičnih štapova, štapovi promjenjivog presjeka. Plan pomaka. Statički neodređeni zadaci. Toplinska i početna naprezanja. Koncentracija naprezanja i St' Venantov princip.
6. UVIJANJE ŠTAPOVA. Pretpostavke o deformiranju. Naprezanje i deformacije. Dimenzioniranje vratila. Statički neodređeni zadaci.
7. SAVIJANJE ŠTAPOVA. Naprezanje i deformacije pri čistom i poprečnom savijanju. Dimenzioniranje nosača. Diferencijalna jednadžba elastične linije. Metoda analogne grede. Koso savijanje. Savijanje debelog zakrivljenog štapa. Statički neodređeni zadaci pri savijanju štapa: metoda sila i metoda jednadžbe triju momenata.
8. ENERGIJA ELASTIČNOG DEFORMIRANJA. Rad vanjskih sila, energija elastičnog deformiranja, dilatacijska i distorzijska energija.
9. TEORIJE ČVRSTOĆE. Krivulje i površine loma u prostoru naprezanja.
10. SLOŽENO OPTEREĆENJE ŠTAPOVA. Savijanje i osno opterećenje. Savijanje i uvijanje okruglih štapova. Opći slučaj složenog opterećenja štapova.
11. ELASTIČNA STABILNOST ŠTAPOVA - IZVIJANJE. Stabilna, labilna i indiferentna ravnoteža. Izvijanje štapa u elastičnom području. Eulerova kritična sila. Izvijanje štapova u plastičnom području.
12. EKSPERIMENTALNA ANALIZA NAPREZANJA. Osnove metode fotoelasticimetrije i tenzometrije.

Sadržaj vježbi:
Održavaju se auditorno, studenti rješavaju zadatke pod nadzorom asistenta. Tijekom semestra zadaju se zadaci za domaći rad, koji se kontroliraju putem izračunavanja na PC. Ocjena domaćih radova daje ocjenu vježbi iz ovog predmeta.

Literatura:
1. Alfirević, I.: Nauka o čvrstoći I, Tehnička knjiga, Zagreb 1995.
2. Vnučec, Z.: Vježbenica iz Nauke o čvrstoći, SF-Slavonski Brod, Slavonski Brod 2001.
3. Vnučec, Z.: Vježbenica ispitnih zadaka iz Nauke o čvrstoći, SF-Slavonski Brod, Slavonski Brod 2001. i Programski paket "CVRSTOCA".
4. Alfirević, I.: Nauka o čvrstoći, separat str. 479-570, INŽENJERSKI PRIRUČNIK, IP1 TEMELJI INŽENJERSKIH ZNANJA, Školska knjiga, Zagreb 1996.

Način provjere znanja: Pismeno (eliminacijski) i usmeno.
Kolokvij: Nakon poglavlja "UVIJANJE" može se pristupiti kolokviju (3 zadatka) iz odslušanog gradiva.