Mechanika

• Wydanie: 2021

Autor: Dr hab. inż. Witold Biały

Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Typ oprawy: miękka

Autor: Daniel Zbroński (red.),

Podręcznik/Skrypt,

Wyd. I, kolor,

226 str.,

2023 r.

Spis treści

Rok wydania 2026

Nr wydania 1

Liczba stron 264

ISBN 978-83-7348-954-7

Język publikacji angielski

This book is a collection of lecture notes and study problems on the subject of Strength of Materials, also known as Mechanics of Materials or Mechanics of Deformable Bodies. It is designed to teach students the most important terms, assumptions, principles and methods of the subject.

The content of the book is organised in the form of ten lectures. Lectures 1–6 are dedicated to the problems of tension, compression, torsion and bending. Lectures 7‒8 deal with the problems of plane stress under combined loading. Lectures 9–10 introduce the energy methods for solving statically determinate and indeterminate problems.

Before taking the course of Strength of Materials, students should have completed a course of Mechanics. In particular, they are expected to know and be able to apply the conditions of static equilibrium and the principles of conservation of energy. Since the solution of study problems requires the application of the methods of differential and integral calculus, students should also have completed a course of Mathematical Analysis.

The focus of the book is to help students develop the skills to efficiently schematise, solve and analyse the typical problems of the subject. The study problems considered are categorised into twenty groups P1–P20, each of which is assigned to a specific lecture. The study problems are formulated both in ‘classical’ form, when the aim is to determine an internal force, displacement, stress or strain in a structure under the action of certain loads, and in ‘engineering’ form, when the aim is to determine the maximum loads or minimum geometric sizes for which the structure retains its load-carrying capacity. The book contains all algorithms and formulae required to solve the study problems. Nonetheless, it should be considered as a basic introduction to the subject. Systematic reading of the comprehensive textbooks, e.g. [1−5], is necessary for a deeper understanding of the subject.

ISBN: 978-83-7880-675-2
liczba stron: 307
format: B5
oprawa: miękka
rok wydania: 2019
wydanie: II

• AutorGrzegorz Winiarski
• Rok2025
• ISBN978-83-7947-659-6
• Strony183
• Oprawamiękka
• Językpolski
• FormatB5

W pracy przedstawiono wyniki badań teoretycznych i doświadczalnych dotyczących nowego procesu kształtowania wyrobów stopniowanych metodą spęczania ze strefą odkształcenia o zmiennym położeniu. Dokonano analizy stanu zagadnienia obejmującej przegląd metod wytwarzania odkuwek stopniowanych. Zaliczono do nich różne technologie realizowane z wykorzystaniem specjalistycznych lub uniwersalnych maszyn kuźniczych, w których jako wsad stosuje się odcinki prętów lub rur. Na podstawie wniosków wyciągniętych z przeglądu literatury opracowano nową metodę plastycznego kształtowania, która umożliwia wytwarzanie wyrobów pełnych i drążonych o zróżnicowanym przekroju poprzecznym na długości. Proces polega na spęczaniu, w trakcie którego strefa odkształcenia materiału zmienia swoje położenie dzięki odpowiedniej kinematyce narzędzi. Technologia realizowana jest z wykorzystaniem uniwersalnej prasy kuźniczej, w której montowany jest specjalistyczny przyrząd. Badania procesu rozpoczęto od analizy teoretycznej w oparciu o obliczenia wykonane metodą elementów skończonych. Na potrzeby budowy modelu numerycznego analizowanej metody wykonano badania wstępne, w których określono krzywą płynięcia materiału odkształcanego, wyznaczono warunki tarcia pomiędzy tym materiałem a narzędziami oraz przeanalizowano zjawisko wyboczenia wsadu w postaci odcinka pręta oraz rury, do jakiego może dojść w początkowej fazie spęczania ze strefą odkształcenia o zmiennym położeniu. Uzyskane wyniki obliczeń numerycznych dały podstawę do wykonania analizy teoretycznej procesu, którą ukierunkowano na określenie wpływu wybranych parametrów technologicznych na przebieg procesu i jakość wyrobu. Na jej podstawie zaprojektowano i wykonano specjalistyczny przyrząd, dzięki któremu zrealizowano badania doświadczalne technologii. Wybrane podzespoły oprzyrządowania napędzane są za pomocą suwaka uniwersalnej prasy kuźniczej, podczas gdy pozostałe przemieszczają się wskutek sił generowanych przez siłowniki hydrauliczne, w które wyposażony jest przyrząd. Przeprowadzone badania doświadczalne, podobnie jak wspomniane obliczenia numeryczne, wykazały słuszność przyjętej koncepcji kształtowania odkuwek stopniowanych pełnych i drążonych. Możliwości aplikacyjne opracowanej technologii, poza elementarnymi odkuwkami, zostały przedstawione na przykładzie złożonych geometrycznie wyrobów, które wymagają formowania plastycznego rozłożonego na kilka etapów. Zrealizowane prace zostały podsumowane stosownymi wnioskami.

Spis treści
Wykaz ważniejszych oznaczeń .................................................................... 11
1. WPROWADZENIE .......................................................................... 15
1.1. Geneza pracy ...................................................................................... 15
1.2. Zakres pracy ....................................................................................... 16
2. MODELOWANIE PROCESÓW DECYZYJNYCH ................... 19
2.1. Analiza znanych metod i modeli procesów decyzyjnych .................. 19
2.2. Matematyczne modelowanie dokładności procesu
technologicznego ............................................................................... 22
2.2.1. Metody modelowania .............................................................. 22
2.2.2. Skutki zakłóceń losowych i zmian warunków
w procesie szlifowania ............................................................ 26
2.3. Modele decyzyjne w systemach ekspertowych
w warunkach niespójności stanów wiedzy ........................................ 31
2.3.1. Problem wyboru consensusu ................................................... 31
2.3.2. Jakościowa analiza informacji ekspertowej ............................ 38
2.4. Wybrane problemy modelowania procesów decyzyjnych
w procesach technologicznych .......................................................... 46
2.4.1. Główne zagadnienia modelowania procesów
decyzyjnych w procesach technologicznych
obrabianych elementów maszyn .............................................. 46
2.4.2. Problematyka modelowania procesów decyzyjnych
w aspekcie jakości procesu z zastosowaniem
probabilistycznych sieci neuronowych .................................... 49
3. PODSTAWY INTERAKCJI URZĄDZEŃ TECHNICZNYCH
I ICH OPERATORÓW ............................................................ 55
3.1. Klasyfikacja modeli działalności człowieka ...................................... 55
3.2. Matematyczny model pozyskiwania informacji przez operatora ...... 63
4 Spis treści
3.3. Model percepcji informacji przez człowieka i oceny
jego obciążenia informacyjnego ........................................................ 68
3.4. Formalizacja procesu decyzyjnego .................................................... 74
3.5. Ogólne modele działalności operatora w układach sterowania ......... 80
3.6. Model realizacji przez człowieka zadań diagnostycznych
w systemach człowiek-technika ......................................................... 86
4. INTELIGENTNE SYSTEMY WSPOMAGANIA DECYZJI
W PROCESACH TECHNOLOGICZNYCH ............................. 93
4.1. Podstawy doboru narzędzi, warunków i parametrów obróbki
z zastosowaniem metod sztucznej inteligencji .................................. 93
4.2. Zautomatyzowany proces szlifowania
małych elementów ceramicznych ...................................................... 98
4.2.1. Polecenia operatora i komunikaty urządzeń
technologicznych ..................................................................... 105
4.2.2. Przykład zastosowania metody obróbki .................................. 110
4.3. Analiza procesu szlifowania małych elementów ceramicznych
w aspekcie nadzorowania procesu przez operatora ........................... 111
4.4. Metodyka doboru narzędzi w procesie szlifowania
z zastosowaniem metod sztucznej inteligencji .................................. 117
4.5. Metodyka doboru parametrów obróbki z zastosowaniem
metod sztucznej inteligencji w procesach szlifowania
małych elementów ceramicznych ...................................................... 122
4.6. Problemy oceny jakości procesów ..................................................... 124
4.7. Decyzje dotyczące narzędzi i parametrów procesu ........................... 127
5. METODY IDENTYFIKACJI OPERATORÓW ......................... 133
5.1. Analiza przydatności różnych metod identyfikacji ........................... 133
5.2. Identyfikacja operatorów z wykorzystaniem
metod polegających na wpisywaniu hasła ......................................... 134
5.3. Biometryczne metody identyfikacji operatorów ................................ 138
Spis treści 5
6. WYBRANE PROBLEMY PRZETWARZANIA INFORMACJI
PRZEZ CZŁOWIEKA .............................................................. 149
6.1. Entropia informacji ............................................................................ 149
6.2. Przekazywanie informacji pomiędzy operatorem
i urządzeniami technicznymi ............................................................. 153
6.3. Problemy oceny sprawności operatorów ........................................... 157
6.4. Przetwarzanie informacji niepewnej przez operatora ........................ 162
6.5. Modelowanie interakcji operatorów i urządzeń technicznych .......... 163
6.6. Rozpoznawanie odręcznego pisma operatora .................................... 165
7. INTELIGENTNE SYSTEMY
OBUSTRONNEJ GŁOSOWEJ KOMUNIKACJI
LUDZI I URZĄDZEŃ TECHNICZNYCH ................................. 173
7.1. Aspekty głosowej komunikacji ludzi i urządzeń technicznych
w języku naturalnym .......................................................................... 173
7.2. Analiza stanu wiedzy i zastosowań
w zakresie głosowej komunikacji ...................................................... 175
7.3. Koncepcja nowoczesnych systemów
nadzorowania urządzeń technologicznych
i zautomatyzowanych procesów produkcyjnych ............................... 177
7.3.1. Koncepcja inteligentnej warstwy obustronnej głosowej
komunikacji urządzeń technologicznych
i ich operatorów ....................................................................... 177
7.3.2. Koncepcja nowoczesnych systemów nadzorowania
zautomatyzowanych procesów produkcyjnych ....................... 179
7.4. Budowa inteligentnych systemów
obustronnej głosowej komunikacji .................................................... 184
7.4.1. Podstawy budowy inteligentnego systemu
obustronnej głosowej komunikacji
urządzeń technologicznych z operatorem ................................ 184
7.4.2. Inteligentny system oceny predyspozycji operatora
do wydajnego przetwarzania strumieni informacji
z wielu źródeł .......................................................................... 188
6 Spis treści
7.5. Komunikacja głosowa operatora i urządzeń technologicznych ......... 193
7.5.1. Rozpoznawanie poleceń wydawanych głosowo ...................... 193
7.5.2. Generowanie komunikatów głosowych do operatora .............. 196
7.6. Rozpoznawanie znaczenia poleceń operatora .................................... 199
7.7. Analiza skutków i ocena bezpieczeństwa poleceń operatora ............ 213
7.8. Ocena bezpieczeństwa poleceń w procesie szlifowania
małych elementów ceramicznych ...................................................... 228
7.8.1. Analiza statystyczna parametrów do oceny
bezpieczeństwa poleceń ........................................................... 228
7.8.2. Analiza bezpieczeństwa wybranych poleceń
z uwzględnieniem cech realnego procesu szlifowania ............ 233
7.9. Realizacja poleceń operatora ............................................................. 235
7.10. Symulacyjne badania systemu ........................................................... 238
7.10.1. Badania rozpoznawania mowy naturalnej operatora ............... 238
7.10.2. Badania rozpoznawania poleceń głosowych operatora ........... 240
7.10.3. Badania systemu z mikrofonem słuchawkowym
i kierunkowym ......................................................................... 243
7.10.4. Badania systemu z hałasem otoczenia ..................................... 244
7.10.5. Rozpoznawanie znaczenia poleceń operatora ......................... 245
7.10.6. Opracowany inteligentny system obustronnej głosowej
komunikacji urządzeń technologicznych z operatorem ........... 247
8. PODSUMOWANIE .................................................................. 261
8.1. Naukowe znaczenie pracy ................................................................. 261
8.2. Aplikacyjne znaczenie pracy ............................................................. 262
8.3. Kierunki rozwoju systemów interakcji ludzi i urządzeń
technicznych ...................................................................................... 265
LITERATURA ............................................................................................ 267
Streszczenie w języku polskim .................................................................... 289
Streszczenie w języku angielskim ……………………………………....... 291