W książce w sposób kompleksowy przedstawiono zarówno podstawy wytrzymałości materiałów, jak i zastosowanie metod komputerowych do rozwiązywania zagadnień z tej dziedziny.

Omówiono modele jednowymiarowe (pręty), dwuwymiarowe (tarcze, płyty, powłoki) i trójwymiarowe (ciała przestrzenne) rzeczywistych obiektów mechanicznych. Zaprezentowano teorię sprężystości i plastyczności oraz obecne poglądy na temat pękania i zmęczenia materiałów. Przedstawiono zagadnienia odkształcalności i wytrzymałości polimerów i kompozytów. Wiele z rozważanych problemów wytrzymałościowych rozwiązano zarówno metodą klasyczną, jak i metodą elementów skończonych (MES).

Uzupełnieniem podręcznika są programy MES, które są dostępne dla każdego w Internecie, oraz zamieszczone na końcu książki, w postaci kolorowych fotogramów, przykłady zastosowania MES do numerycznej analizy wytrzymałościowej.

Podręcznik jest przeznaczony dla studentów wydziałów mechanicznych i budowlanych politechnik oraz dla inżynierów, którzy w pracy zawodowej posługują się nowoczesnymi metodami analizy i projektowania wytrzymałościowego konstrukcji.

Rozdziały:

1.Modelowanie wytrzymałości materiałów / 17
1.1. Charakterystyka modeli i problematyka wytrzymałości materiałów /17
1.2. Momenty bezwładności i zboczenia przekroju pręta / 22
1.3. Siły wewnętrzne i naprężenia w pręcie / 33

2. Wytrzymałość prętów / 49
2.1. Rodzaje elementarnych przypadków wytrzymałości pręta / 49
2.2. Pręt rozciągany lub ściskany / 50
2.3. Pręt skręcany o przekroju kołowym / 54
2.4. Zginanie proste równomierne belki / 60
2.5. Pręt ścinany / 79
2.6. Kryteria wytrzymałości i sztywności pręta / 83

3. Metoda elementów skończonych dla pręta / 105
3.1. Wstęp / 105
3.2. Metoda elementów skończonych dla pręta rozciąganego i skręcanego / 106
3.3. Metoda elementów skończonych dla prętów zginanych (belek) / 122

4. Badania wytrzymałościowe tworzyw / 137
4.1. Pomiar odkształceń / 137
4.2. Rodzaje tworzyw konstrukcyjnych / 138
4.3. Wykresy rozciągania stopów metali / 139
4.4. Pętla histerezy sprężystej, efekt Bauschingera / 144
4.5. Rzeczywisty wykres rozciągania / 145
4.6. Modele uproszczone wykresu rozciągania / 146
4.7. Fizyczne aspekty odkształcalności i wytrzymałości ciał polikrystalicznych / 147

5. Stateczność pręta / 151
5.1. Wyboczenie pręta / 151
5.2. Metoda energetyczna wyznaczania siły krytycznej dla wyboczenia sprężystego / 159
5.3. Stateczność belki zginanej o wąskim przekroju prostokątnym / 163

6. Stan naprężenia i odkształcenia / 167
6.1. Teoria stanu naprężenia / 167
6.2. Teoria stanu odkształcenia / 179
6.3. Transformacja i rodzaje stanu naprężenia i odkształcenia / 192

7. Sprężystość liniowa / 213
7.1. Układ liniowosprężysty Clapeyrona / 213
7.2. Energia sprężysta układu Clapeyrona / 215
7.3. Uogólnione prawo Hooke'a dla ciała izotropowego / 217
7.4. Uogólnione prawo Hooke'a dla ciała anizotropowego / 224
7.5. Energia sprężysta właściwa / 226

8. Wytężenie oraz złożone przypadki wytrzymałości pręta
8.1. Hipotezy wytężenia / 229
8.2. Złożone przypadki wytrzymałości pręta prostego / 239
8.3. Pręt krzywy płaski zginany i rozciągany lub ściskany / 256

9. Wytrzymałość układów prętowych
9.1. Klasyfikacja liniowosprężystych układów prętowych / 263
9.2. Energia sprężysta układu prętowego / 263
9.3. Metody energetyczne wyznaczania przemieszczeń / 271
9.4. Statycznie niewyznaczalne układy prętowe / 286
9.5. Metoda elementów skończonych dla układów prętowych / 310

10. Podstawy liniowej teorii prężystości / 325
10.1. Przestrzenne zadanie brzegowe teorii sprężystości / 325
10.2. Metody rozwiązywania zadań brzegowych teorii sprężystości / 330
10.3. Rozwiązanie płaskiego zadania brzegowego teorii sprężystości w naprężeniach / 334
10.4. Rozwiązanie płaskiego osiowosymetrycznego zadania brzegowego teorii sprężystości w przemieszczeniach / 342
10.5. Naprężenia kontaktowe / 351

11. Metoda elementów skończonych dla zagadnień brzegowych teorii sprężystości / 357
11.1. Zagadnienia dwuwymiarowe / 357
11.2. Metoda elementów skończonych dla zagadnień przestrzennych / 378

12. Skręcanie swobodne prętów o dowolnym przekroju / 383
12.1. Podstawy teorii de Saint-Venanta skręcania swobodnego pręta / 383
12.2 Analogia błonowa Prandtla / 387
12.3. Przykłady skręcania swobodnego pręta / 390
12.4. Metoda elementów skończonych dla skręcania swobodnego pręta / 401

13. Płyty i powłoki / 407
13.1. Założenia teorii zginania płyt cienkich / 407
13.2. Siły wewnętrzne i naprężenia w płycie / 408
13.3. Równania równowagi elementu płyty / 412
13.4. Równanie różniczkowe powierzchni ugiętej płyty / 414
13.5. Zagadnienia brzegowe dla płyt / 415
13.6. Płyty kołowe cienkie osiowosymetryczne / 422
13.7. Błonowa teoria powłok osiowosymetrycznych / 429
13.8. Zgięciowa teoria cienkiej powłoki walcowej / 433
13.9. Metoda elementów skończonych dla płyt i powłok / 439

14. Pręty cienkościenne / 449
14.1. Uwagi wstępne o modelu pręta cienkościennego / 449
14.2. Zginanie nierównomierne pręta cienkościennego o przekroju otwartym / 451
14.3. Skręcanie nieswobodne pręta cienkościennego o przekroju otwartym / 458
14.4. Przypadek ogólny obciążenia pręta cienkościennego o przekroju otwartym / 462

15. Drgania prętów liniowosprężystych / 465
15.1. Wytrzymałościowe aspekty drgań pręta nieważkiego / 465
15.2. Rodzaje drgań sprężystych pręta o masie rozłożonej ciągle / 468
15.3. Równanie drgań podłużnych pręta / 470
15.4. Równanie drgań skrętnych pręta / 472
15.5. Równanie drgań giętnych pręta / 474
15.6. Metoda elementów skończonych w analizie drgań pręta / 476

16. Pękanie i zmęczenie materiału / 485
16.1. Elementy mechaniki pękania / 485
16.2. Zmęczenie materiału / 492

17. Plastyczność i pełzanie / 517
17.1. Rodzaje zagadnień nieliniowych w mechanice ciała odkształcalnego / 517
17.2. Podstawy teorii płynięcia plastycznego / 519
17.3. Pręty sprężysto-plastyczne / 533
17.4. Elementarne zagadnienia reologii / 545
17.5. Uwagi o odkształcalności i wytrzymałości tworzyw sztucznych / 550
17.6. Uwagi o odkształcalności i wytrzymałości kompozytów / 554

18. Metoda elementów skończonych w zagadnieniach nieliniowych / 559
18.1. Metody rozwiązywania dyskretnych układów nieliniowych / 559
18.2. Metoda początkowych naprężeń i odkształceń dla nieliniowej sprężystości / 565
18.3. Metoda elementów skończonych w zagadnieniach teorii plastyczności / 568
Zestawienie programów komputerowych metody elementów skończonych dostępnych pod adresem http://www/mes.polsl.gliwice.pl / 575
Przykłady komputerowej analizy wytrzymałościowej z apomocą metody elementów skończonych / 576