Hipersprężystość i jej modyfikacje. Zarys teorii, pseudo-hipersprężystość i quasi liniowa lepko-sprężystość

Stanisław Jemioło, Cyprian Suchocki

Przedmiotem VII tomu cyklu wydawniczego Monografie Zakładu Wytrzymałości Materiałów, Teorii Sprężystości i Plastyczności jest hipersprężystość i jej modyfikacje. W trzech pierwszych rozdziałach zamieszczamy zarys podstawowych pojęć mechaniki ośrodków ciągłych i hipersprężystości. Wyprowadzamy relacje konstytutywne hipersprężystości materiałów ortotropowych, poprzecznie izotropowych i izotropowych. Analizujemy podstawowe modele tego typu materiałów stosowane w literaturze. Dążymy do wskazania takich relacji konstytutywnych, dla których funkcja energii sprężystości jest funkcją poliwypukłą. Kolejne trzy rozdziały dotyczą modeli hipersprężystych materiałów izotropowych, w tym materiałów nieściśliwych, m. in. elastomerów i materiałów biologicznych. Spośród 54 zestawionych sformułowań energii sprężystości wyselekcjonowano grupę funkcji spełniających podstawowe wymogi teoretyczne oraz cechujących się dobrą zgodnością z wynikami badań doświadczalnych. Cztery ostatnie rozdziały monografii dotyczą modyfikacji teorii hipersprężystości. Relacje konstytutywne pseudo-hipersprężystości, które nie są zależne od prędkości odkształceń i odkształceń trwałych, uwzględniają właściwości dyssypatywne elastomerów i opisują efekt Mullinsa I rodzaju. Zależność naprężenie nominalne - odkształcenie w trakcie procesu obciążenia jest różna od zależności otrzymanej w procesie odciążania. Omówiono także tzw. quasi-liniową lepko-sprężystość (nazywaną niekiedy lepkohipersprężystością). Przedstawiono ogólny zarys teorii, jej implementację w systemie ABAQUS (wraz z załączoną procedurą UMAT) oraz metodykę wyznaczania parametrów materiałowych.

Płyty i membrany oraz skręcanie prętów pryzmatycznych

Stanisław Jemioło, Aleksander Szwed

Książka jest przeznaczona dla studentów wyższych uczelni technicznych kształcących się na kierunku budownictwo oraz pracowników naukowych i inżynierów projektantów. W opracowaniu omówiono: podstawowe równania klasycznej teorii sprężystości materiałów izotropowych i anizotropowych, elementy teorii membran izotropowych i anizotropowych oraz swobodnego skręcania prętów pryzmatycznych, teorię izotropowych i anizotropowych płyt Kirchoffa, podstawowe sformułowania zagadnień brzegowych i metody ich rozwiązywania, zastosowanie pojedynczych i podwójnych szeregów Fouriera, a także zagadnienia dotyczące płyto-tarcz, płyt warstwowych i stateczności płyt. W pracy zamieszczono liczne przykłady rozwiązań zadań z podaniem ich wyników w formie graficznej, które uzupełniono interpretacją i przykładami potencjalnych zastosowań w budownictwie.

Płyty i membrany oraz skręcanie prętów pryzmatycznych

Stanisław Jemioło, Aleksander Szwed

W książce zawarto elementy teorii membran izotropowych i anizotropowych oraz swobodnego skręcania prętów pryzmatycznych. Wiodącym tematem jest teoria płyt Kirchhoffa izotropowych i anizotropowych. Omówiono podstawowe sformułowania zagadnień brzegowych i metody ich rozwiązywania. W szczególności przedstawiono zastosowanie pojedynczych i podwójnych szeregów Fouriera. Rozpatrzono także zagadnienia płyto-tarcz, płyt warstwowych i stateczności płyt. Zamieszczono liczne przykłady rozwiązań zadań z podaniem wyników w formie graficznej z ich interpretacją i potencjalnymi zastosowaniami w budownictwie. W dodatku przedstawiono podstawowe równania klasycznej teorii sprężystości materiałów izotropowych i anizotropowych. Drugie wydanie podręcznika uzupełnione jest o kilka zadań dotyczących oddziaływań termicznych w płytach.   Opracowanie dotyczy zagadnień, które są realizowane głównie na drugim semestrze wykładów z Teorii Sprężystości i Plastyczności na studiach II stopnia Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej. Teoria sprężystości i plastyczności jest jednym z podstawowych przedmiotów na studiach magisterskich wydziałów budownictwa wszystkich specjalności.

Płyty izotropowe i anizotropowe. Zbiór zadań ze statyki

Stanisław Jemioło, Aleksander Łukasz Franus

Skrypt jest uzupełnieniem podręcznika: S. Jemioło, A. Szwed pt. „Płyty i membrany oraz skręcanie prętów pryzmatycznych”. Tematem opracowania jest zastosowanie teorii Kirchhoffa dotyczącej płyt izotropowych i ortotropowych. Omówiono w nim podstawowe sformułowania zagadnień brzegowych i metody ich rozwiązywania. W szczególności przedstawiono zastosowanie pojedynczych i podwójnych szeregów Fouriera oraz metod wariacyjnych. Zamieszczono liczne przykłady rozwiązań zadań z podaniem wyników w formie graficznej, z ich interpretacją i potencjalnymi zastosowaniami, m.in. w budownictwie. Zastosowano program do obliczeń symbolicznych i numerycznych Mathematica.   Skrypt podzielony jest na dziesięć rozdziałów, ma też dodatek i spis literatury. Każdy rozdział oprócz typowych przykładów zawiera także po kilkadziesiąt zadań do samodzielnego rozwiązania o narastającym stopniu trudności. W dodatku zamieszczone są programy napisane w środowisku programu Mathematica, ilustrujące rozpatrywane zagadnienia.   Notebooki programu Mathematica dotyczące przedstawionych zagadnień dostępne będą na stronie internetowej Biblioteki Głównej PW. 

Tarcze sprężyste. Zbiór zadań z przykładami zastosowań

Aleksander Szwed, Stanisław Jemioło

Tematem podręcznika są liniowo sprężyste tarcze izotropowe i anizotropowe. Rozpatrywane są tarcze w płaskim stanie odkształcenia i w płaskim stanie naprężenia. Omówiono podstawowe sformułowania zagadnień brzegowych tarcz i metody ich rozwiązywania. W szczególności przedstawiono metodę półodwrotną Saint-Venanta i efektywną metodę funkcji naprężeń Airy'ego. Sformułowania konkretnych zadań i ich rozwiązania prowadzone są we współrzędnych kartezjańskich lub biegunowych. Zamieszczono liczne przykłady rozwiązań zadań, częstokroć z podaniem wyników w formie graficznej z ich interpretacją i dyskusją. Wskazano również sposoby wykorzystania niektórych rozwiązań w projektowaniu elementów konstrukcyjnych i badaniach doświadczalnych mechanicznych właściwości materiałów oraz omówiono możliwości potencjalnego zastosowania m.in. w budownictwie. Zastosowano program do obliczeń symbolicznych i numerycznych Mathematica. Podręcznik jest przeznaczony dla studentów wyższych uczelni technicznych kształcących się na kierunku budownictwo, pracowników naukowych, a także może być przydatny dla inżynierów projektantów. Opracowanie dotyczy zagadnień, które są realizowane głównie na pierwszym semestrze kursu Teorii Sprężystości i Plastyczności na studiach II stopnia Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej. Należy zaznaczyć, że materiał zawarty w podręczniku może być wykorzystywany także przez studentów innych uczelni oraz na innych przedmiotach, np. na mechanice gruntów i fundamentowaniu, mechanice nawierzchni komunikacyjnych, projektowaniu konstrukcji drewnianych, stalowych, betonowych i zespolonych oraz przy badaniu projektowanych materiałów konstrukcyjnych. Ukierunkowanie na zagadnienia związane z budownictwem nie przekreśla ogólności podręcznika, który może być wykorzystywany na innych kierunkach studiów i Wydziałach PW, np. Mechanicznym oraz Inżynierii Materiałowej, jako literatura uzupełniająca.