Materiałoznawstwo

Komputerowa symulacja procesów wymiany masy i energii w budynku. Przykłady zastosowań.

autor: D. Gawin

wyd.: Politechnika Łódzka 1998 r.

seria: Komputerowa fizyka budowli , nr 941

format: B5

oprawa: miękka

stron: 141

Rok wydania 2024

Nr wydania 1

Liczba stron 214

ISBN 978-83-7348-907-3

Oddajemy czytelnikom pełną dokumentację ośmiu edycji Ligi Zadaniowej Wytrzymałości Materiałów – konkursu organizowanego dla studentów III semestru kierunku budownictwo, w ramach kursu wytrzymałości materiałów na Wydziale Inżynierii Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej. Realizatorem konkursu, od jego inauguracji, jest Koło Naukowe Mechaniki Konstrukcji KOMBO. Konkurs ma na celu wspomaganie kursu wytrzymałości materiałów – przedmiotu o wadze kluczowej dla przyszłego inżyniera.

Układ rozdziałów odzwierciedla dydaktyczną sekwencję zajęć przeprowadzonych w ramach kursu – w poszczególnych tygodniach semestrów „zimowych” kolejne rozdziały kursu są ilustrowane ligowymi zadaniami. Zbiór zadań Ligi cechuje różnorodność – od elementarnych, krótkich pytań wymagających dwuzdaniowego komentarza czy rysunku, poprzez rozbudowane przykłady liczbowe klasy egzaminacyjnej, po tematy problemowe – zależności odpowiedzi konstrukcji (wybranej zmiennej stanu) od zmieniających się wybranych parametrów układu lub oddziaływań zewnętrznych. Każde z zadań jest zaopatrzone w szkic rozwiązania wyjaśniający ideę danego problemu i prezentujący wyniki liczbowe.

SPIS TREŚCI
OD AUTORÓW 5
1. PŁASKI STAN NAPRĘŻENIA. PŁASKI STAN ODKSZTAŁCENIA. PRAWO HOOKE’A. 7
Zadania 7
Rozwiązania zadań 10
2. CHARAKTERYSTYKI GEOMETRYCZNE FIGUR PŁASKICH 19
Zadania 19
Rozwiązania zadań 25
3. ROZCIĄGANIE/ŚCISKANIE OSIOWE. WPŁYW TEMPERATURY 39
Zadania 39
Rozwiązania zadań 41
4. ZGINANIE PROSTE I UKOŚNE 47
Zadania 47
Rozwiązania zadań 53
5. ROZCIĄGANIE/ŚCISKANIE MIMOŚRODOWE. RDZEŃ PRZEKROJU 75
Zadania 75
Rozwiązania zadań 82
6. SKRĘCANIE SWOBODNE 102
Zadania 102
Rozwiązania zadań 106
7. ZGINANIE ZE ŚCINANIEM. POŁĄCZENIA TECHNOLOGICZNE. BELKI ZŁOŻONE 113
Zadania 113
Rozwiązania zadań 118
8. LINIA UGIĘCIA BELKI ZGINANEJ 134
Zadania 134
Rozwiązania zadań 138
9. CIĘGNA 151
Zadania 151
Rozwiązania zadań 152
10. ENERGIA POTENCJALNA ODKSZTAŁCENIA SPRĘŻYSTEGO 158
Zadania 158
Rozwiązania zadań 162
11. STATECZNOŚĆ PRĘTÓW PROSTYCH 172
Zadania 172
Rozwiązania zadań 176
12. ZŁOŻONE STANY NAPRĘŻENIA. HIPOTEZY WYTRZYMAŁOŚCIOWE 189
Zadania 189
Rozwiązania zadań 192
Spis treści4
13. NOŚNOŚĆ GRANICZNA 201
Zadania 201
Rozwiązania zadań 204
LITERATURA

Materiały metaliczne – wytwarzanie i przetwarzanie to nowoczesny podręcznik akademicki, który w sposób systematyczny i przejrzysty przybliża czytelnikowi fascynujący świat metaloznawstwa oraz procesów technologicznych i zastosowań materiałów. Autorzy, bazując na wieloletnim doświadczeniu dydaktycznym, stworzyli publikację łączącą klasyczną wiedzę o strukturze a materii z wymaganiami współczesnego przemysłu i założeń Przemysłu 4.0.

Kluczowe zagadnienia:

• Klasyfikacja struktury krystalicznej i mikrostruktury materiałów metalicznych, ich właściwości fizycznych, chemicznych i mechanicznych oraz zastosowania;
• Procesy metalurgiczne metali powszechnie stosowanych w przemyśle, m.in.: stopów żelaza (stal, staliwo i żeliwo) i stopów metali nieżelaznych: aluminium, miedzi, cynku, ołowiu, magnezu i tytanu;
• Przetwarzanie stopów metali w procesach podstawowych technik wytwarzania: przeróbki plastycznej, odlewnictwa, metalurgii proszków i w nowoczesnych procesach przyrostowych.

Książka stanowi pomost między naukami podstawowymi (fizyką, chemią) a praktycznymi rozwiązaniami w inżynierii mechanicznej. Szczególny nacisk położono na tzw. historię technologiczną materiału, wykazując, jak procesy wytwarzania determinują końcowe właściwości mechaniczne i użytkowe elementów maszyn oraz urządzeń.

Podręcznik jest przeznaczony dla studentów kierunków technicznych (w szczególności takich kierunków jak: mechanika i budowa maszyn, mechatronika, transport, energetyka, zarządzanie i inżynieria produkcji) oraz kadry inżynierskiej.

Publikacja została opracowana na wysokim poziomie merytorycznym, wyróżniając się swym zakresem na tle innych publikacji z dziedziny szeroko rozumianych procesów technologicznych związanych z metalami i ich stopami. Książka została napisana przystępnym językiem, pozwalającym na zrozumienie niełatwych, licznych pojęć i procesów technologicznych oraz metod badawczych. (fragm. recenzji prof. Krzysztofa Nowackiego)

Monografia podsumowuje potencjał badawczy trzeciego Priorytetowego Obszaru Badawczego Politechniki Śląskiej, który dotyczy „Materiałów przyszłości”. Praca została podzielona na sześć rozdziałów, które podsumowują aktywności B+R we wskazanych obszarach:

- materiały organiczne i nieorganiczne do zastosowań w elektronice,

- ultralekkie i wysokoodporne materiały w konstrukcjach motoryzacyjnych i lotniczych,

- nowoczesne materiały do zastosowań w budownictwie,

- nowoczesne materiały do zastosowań w medycynie,

- zaawansowane metody modyfikacji powierzchni materiałów,

- modelowanie i badanie właściwości fizykochemicznych materiałów.

ISBN: 978-83-7880-932-6
liczba stron: 222
format: B5
oprawa: miękka
rok wydania: 2023
wydanie: 1

Monografia prezentuje szeroki zbiór prac ukazujących różnorodność oraz dynamiczny rozwój współczesnej inżynierii materiałowej. Opracowania obejmują funkcjonalne materiały organiczne i nieorganiczne, materiały stosowane w budownictwie, rozwiązania biomedyczne, zaawansowane metody modyfikacji powierzchni oraz zagadnienia modelowania właściwości fizykochemicznych. Prace zgromadzone w niniejszym tomie ukazują interdyscyplinarny charakter badań prowadzonych na Politechnice Śląskiej oraz ich znaczenie dla rozwoju zaawansowanych materiałów przyszłości, tworzonych z myślą o potrzebach nowoczesnego przemysłu, medycyny i technologii.

Rok wydania 2023

Nr wydania 1

Liczba stron 130

ISBN 978-83-7348-896-0

W pierwszej części pracy przedstawiono teoretyczne podstawy mechaniki kontaktu. Omówiono model kontaktu Hertza opisujący zależność pomiędzy obciążeniem przyłożonym do kulistego wgłębnika i jego przemieszczeniem. W dalszej części scharakteryzowano modele niehertzowskie, w których pod uwagę bierze się siły adhezji. Przedstawiono dwa modele uwzględniające adhezyjne przyciąganie sferycznego wgłębnika i podłoża, tj. model Johnsona, Kendalla i Robertsa (JKR), wykorzystujący równowagę pomiędzy zmagazynowaną energią sprężystą a utratą energii powierzchniowej pomiędzy kulistym wgłębnikiem i powierzchnią płaską, oraz model sprężystego kontaktu Derjaguina–Mullera–Toporowa (DMT). Model JKR uwzględnia wpływ nacisku kontaktowego i adhezji tylko wewnątrz obszaru kontaktu, natomiast model DMT uwzględnia dodatkowo siły przyciągania występujące pomiędzy ciałami, które oddziałują także poza strefą kontaktu. W dalszej części monografii zaprezentowano modele dla płaskich powierzchni biorące pod uwagę ich chropowatość. Opisano teorię Greenwooda i Williamsona (GW), która zakłada, że wysokości nierówności mają rozkład gaussowski, a odkształcenie nierówności jest opisane modelem Hertza, oraz teorie Greenwooda i Trippa. Następnie przedstawiono matematyczny opis odkształcania materiału przy jego kontakcie z wgłębnikiem w kształcie stożka, zaprezentowany przez Sneddona. W kolejnym rozdziale omówiono różne metody pomiaru twardości materiałów: Brinella, Meyera, Vickersa, Knoopa, Martensa i Rockwella. Następny rozdział opisuje metodę indentacji. Scharakteryzowano w nim naprężenia i odkształcenia w materiale podczas penetracji przez kulisty i ostry wgłębnik, sposoby określania twardości i sztywności materiału, opisano efekt skali występujący dla małych przemieszczeń wgłębnika, a także sposób wyznaczania gęstości dyslokacji występujących w materiale i ich mobilności. Rozdział ten zawiera też omówienie sposobu wyznaczania współczynnika umocnienia odkształceniowego, krytycznego współczynnika intensywności naprężeń oraz naprężeń własnych przy wykorzystaniu testu indentacji. Znajdują się tu również informacje na temat testu zarysowania. Ostatni rozdział przedstawia wyniki prac naukowych, których autorka jest współautorem, i wyniki badań własnych jeszcze nieopublikowanych, które zostały uzyskane za pomocą indentera.

Monografia, Wyd. I, 2021 r.

ISBN: 978-83-7193-774-3

stron: 177

Monografia składa się z czterech rozdziałów. W rozdziale 1 krótko scharakteryzowano zagadnienia związane z problemami kolejnictwa, rozwojem tej gałęzi przemysłu, a także potrzeby i nowe kierunki badań mające sprostać stawianym wymaganiom kolei dużych prędkości. W rozdziale 2, stanowiącym wstęp do zagadnienia torów kolejowych, przedstawiono ogólnie poszczególne elementy składowe wchodzące w skład toru kolejowego, wskazując, że jego niezawodność nie jest jedynie uwarunkowana rodzajem i gatunkiem samej szyny kolejowej, a tylko odpowiedni dobór i współpraca wszystkich komponentów stanowiących drogę kolejową zapewnia spełnienie zmiennych w czasie wymagań eksploatacyjnych. Opisano również najczęściej stosowane na szyny stale o strukturze perlitycznej, a także te, które są pretendentem do tych zastosowań, a mianowicie stale bainityczne. Ponadto w rozdziale tym przybliżono zagadnienia związane ze zmęczeniem niskocyklowym i tarciem stali bainitycznych, a także skupiono się na zjawisku TRIP, które może przyczynić się do wydłużenia okresu eksploatacji szyny. Cel i zakres realizowanej pracy, a także opis analizowanych materiałów zamieszczono w rozdziale 3.
W następnych podrozdziałach opisano metodykę prowadzonych badań oraz otrzymane rezultaty dla szyny o strukturze bainitycznej zarówno w stanie wyjściowym, jak i po dwuletnim okresie jej eksploatacji. Dodatkowo przedstawiono także wyniki własne badań stali o strukturze perlitycznej, która stanowi niejako porównanie możliwości obecnie stosowanych gatunków stali na szyny kolejowe z nowymi, perspektywicznymi wytopami. W pierwszej kolejności opisano wyniki badań otrzymane przy zastosowaniu dyfrakcji rentgenowskiej (udział austenitu szczątkowego), następnie scharakteryzowano mikrostruktury analizowanych stali, wykorzystując mikroskopię świetlną, elektronową wraz z uwzględnieniem metody EBSD. Kolejny podrozdział poświęcono analizom zmian właściwości mechanicznych stali, zmęczeniu niskocyklowemu i tarciu. Praca zakończona jest podsumowaniem otrzymanych wyników badań oraz bibliografią.

Wydanie: 1, 2023
Format: B5
Stron: 112
ISBN 978-83-8156-554-7 (druk)

Celem powstania niniejszej książki było zestawienie aktualnej wiedzy na temat metod unieruchamiania różnych substancji aktywnych – katalizatorów, enzymów, związków aktywnych o właściwościach antyoksydacyjnych, antymikrobiologicznych, antykorozyjnych, a nawet drobnoustrojów, które mogą być stosowane w różnych procesach przemysłowych opartych na technologii chemicznej, biotechnologii, inżynierii chemicznej czy nanotechnologii. Zestawienie tej wiedzy jest ważne, ponieważ pomaga zobrazować zainteresowanym, jakie są najlepsze możliwości immobilizacji wybranych składników aktywnych, o konkretnych właściwościach i zastosowaniu.
W opracowaniu omówiono i porównano najczęściej stosowane techniki immobilizacji mechanicznej, stanowiące największe zainteresowanie naukowców oraz przemysłu (na przykład freeze-drying czy spray drying), a także techniki, które dopiero zaczynają podbijać przemysł (electrospinning, solution blow spinning czy electro-blow spinning). Dokładne przedstawienie tych technik pozwoli nie tylko na zrozumienie zasad ich działania, ale także da możliwość praktycznego rozpatrzenia, która metoda może być wykorzystywana, aby w najlepszy z możliwych sposobów unieruchamiać i ochraniać konkretne związki aktywne czy inne materiały.
Książka stanowi, jak dotąd, jedyne źródło informacji o tak szerokim spektrum, opisujące zarówno dostępne i znane techniki immobilizacji, jak i zestawienie materiałów stosowanych jako nośniki substancji aktywnych. Ponieważ większość monografii wydawanych w tej tematyce skupia się albo na poszczególnych technikach immobilizacji, albo konkretnych związkach aktywnych (na przykład tylko na enzymach) i metodach ich unieruchamiania, dlatego opracowanie może ułatwić czytelnikowi nie tylko zrozumienie metod immobilizacji mechanicznej, ale także porównać i wybrać tę, która umożliwi uzyskanie najlepszego efektu prac badawczych.

Wydanie: 1, 2024
Format: B5
Stron: 234
ISBN 978-83-8156-627-8