Zakres egzaminu z dyscypliny Inżynieria mechaniczna

  • Mechanika: Własności pary sił. Przypadki redukcji przestrzennego układu sił. Warunki równowagi dowolnego układu sił. Chwilowy środek obrotu i przyspieszenia. Prędkość i przyspieszenie punktu w ruchu złożonym. Zasady mechaniki stosowane w dynamice układu punktów materialnych. Dynamiczne równania bryły w ruchu postępowym, obrotowym, płaskim i kulistym. Energia kinetyczna bryły w ruchu postępowym, obrotowym, płaskim i kulistym. Równania Lagrange’a I i II rodzaju.
  • Wytrzymałości materiałów: Krzywe statycznego rozciągania, charakterystyczne parametry materiałowe. Uogólnione prawo Hooke’a dla odkształceń liniowych i postaciowych. Składowe tensorów naprężenia i odkształcenia: przypadki szczególne (płaski stan naprężenia/odkształcenia, przestrzenny stan naprężenia/odkształcenia), pojęcie naprężeń głównych. Czyste zginanie: zależność na naprężenia, różniczkowe równanie linii ugięcia belki. Skręcanie przekrojów kołowo-symetrycznych: rozkład naprężeń skręcających, wzory na naprężenia maksymalne i kąt skręcenia wału. Wytężenie materiału: hipotezy wytężeniowe, pojęcie naprężenia zredukowanego. Zjawisko koncentracji naprężeń: rozkład naprężeń w elemencie z karbem, definicja współczynnika koncentracji naprężeń i czynniki, od których zależy. Krzywa Wöhlera i jej opis: równanie Basquina, pojęcie wytrzymałości zmęczeniowej ograniczonej i wytrzymałości zmęczeniowej trwałej.
  •  Budowa i eksploatacja maszyn: Charakterystyka przekładni cięgnowych i ich zastosowanie w budowie maszyn. Problematyka projektowania i obliczeń wałów maszynowych. Kształtowanie połączeń śrubowych poddanym obciążeniom stałym oraz zmiennym. Konstrukcja układów łożyskowań z użyciem łożysk tocznych. Czynniki wpływające na wytrzymałość zmęczeniową elementów maszyn. Charakterystyka współczesnych połączeń nierozłącznych. Warunki wytrzymałościowe elementów maszyn poddanych obciążeniom statycznym. Sprzęgła mechaniczne – zasady doboru, podstawowe obliczenia, przykłady. Środki smarne – zastosowanie i funkcje pełnione w budowie maszyn. Charakterystyka uszczelnień stosowanych w budowie maszyn.
  • Napędy: Zasady doboru układów napędowych do wybranych urządzeń mechanicznych. Budowa, działanie i modelowanie napędów elektrycznych, hydraulicznych i pneumatycznych. Nowoczesne narzędzia informatyczne stosowane do projektowania części maszyn oraz modelowania ich ruchu.
  •  Akustyka: Cechy dźwięku i jego źródeł. Współczesne zastosowania akustyki. Metody kształtowania akustyki wnętrz. Po co jest inżynieria dźwięku?
  •  Robotyka: Budowa i modelowanie robotów. Zadnienie proste i odwrotne kinematyki i dynamiki. Systemy sterowania i programowania robotów. Dokładność i powtarzalność manipulatora, stopnie swobody manipulatora. Kąty Eulera i ich wykorzystanie do opisu orientacji efektora robota. Stopnie swobody manipulatora i rodzaje przegubów w manipulatorach przemysłowych. Kinematyka robotów mobilnych, holonomiczne i nieholonomiczne.
  •  Modelowanie: Modele liniowe i nieliniowe ze szczególnym uwzględnieniem obiektów mechanicznych i elektrycznych oraz procesów technologicznych. Zagadnienia mechaniki klasycznej, mechaniki płynów i termodynamiki. Charakterystyki statyczne i dynamiczne obiektów (czasowe i częstotliwościowe). Dynamika konstrukcji, modelowanie obiektów z zastosowaniem równań różniczkowych cząstkowych. Zagadnienie własne obiektów wielowymiarowych (formy drgań).