Przedmiot „wytrzymałość materiałów" w zakresie i o treściach zawartych w niniejszym podręczniku jest wykładany na pierwszym semestrze rocznego kursu prowadzonego dla studentów studiów I stopnia na Wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Warszawskiej. Według programu studiów na drugim roku jest prowadzony przedmiot „wytrzymałość materiałów 1" oraz „wytrzymałość materiałów 2", który po nim następuje.
Książka Wytrzymałość materiałów 1 składa się z 13 rozdziałów, zawierających teorię tego przedmiotu, zilustrowaną na końcu każdego rozdziału wybranymi przykładami.
„Wytrzymałość materiałów" w programie studiów jest poprzedzona „mechaniką teoretyczną" i „matematyką", a więc z nich czerpie odpowiednie potrzebne treści. „Wytrzymałość materiałów" w trakcie studiów występuje jako pierwszy, bardzo ważny przedmiot podstawowy, mający bezpośrednie powiązanie z przedmiotami konstrukcyjnymi. Aplikacyjne aspekty treści tego przedmiotu pozwalają na łatwiejsze zrozumienie takich przedmiotów, jak: „budownictwo ogólne", „konstrukcje metalowe", „konstrukcje żelbetowe", „konstrukcje drewniane" itd. Jednocześnie wytrzymałość materiałów należy do grupy przedmiotów mechaniki, do których zalicza się także mechanika konstrukcji, teoria sprężystości i plastyczności, reologia, teoria nośności granicznej itd., wobec tego podstawy teoretyczne tego przedmiotu znajdują w nich rozszerzenie lub kontynuację, lub zawierają treści pokrewne.
Niniejszy podręcznik, przeznaczony dla studentów Wydziału Inżynierii Lądowej, może być także wykorzystany na wydziałach inżynierii środowiska i na wydziałach mechanicznych. Poza tym może być on przydatny inżynierom oraz w procesie zawodowym samokształcenia.


Spis treści

Przedmowa

1. WPROWADZENIE    
1.1.    Ogólna charakterystyka przedmiotu    
1.2.    Klasyfikacja konstrukcji, klasyfikacja obciążeń, schematy statyczne    
1.3.    Definicja naprężenia, przemieszczenia, odkształcenia    
1.4.    Podstawowe założenia wytrzymałości materiałów
    
2. CHARAKTERYSTYKI GEOMETRYCZNE FIGUR PŁASKICH    
2.1.    Definicje    
2.2.    Położenie środka ciężkości    
2.3.    Momenty bezwładności przy przesunięciu układu osi    
2.4.    Momenty bezwładności przy współśrodkowym układzie osi, koło Mohra    
2.5.    Przykłady obliczeń    

3. PŁASKIE UKŁADY PRĘTOWE STATYCZNIE WYZNACZALNE    
3.1.    Płaski układ prętowy    
3.2.    Analiza kinematyczna    
3.3.    Warunki statycznej wyznaczalności układów prętowych    
3.4.    Rodzaje płaskich układów prętowych    
3.5.    Pojęcie sił wewnętrznych i przekrojowych    
3.6.    Zależności różniczkowe między obciążeniem zewnętrznym a siłami przekrojowym
3.7.    Przykłady obliczeń    

4. ROZCIĄGANIE OSIOWE PRĘTÓW    
4.1.    Naprężenia i odkształcenia przy osiowym rozciąganiu prętów    
4.2.    Statyczna próba rozciągania stali miękkiej    
4.3.    Uproszczone wykresy naprężenie-odkształcenie    
4.4.    Działanie siły przy obciążeniu i odciążeniu    
4.5.    Zmiana objętości pręta rozciąganego (ściskanego)    
4.6.    Przykłady obliczeń    
4.7.    Statyczne niewyznaczalne przypadki osiowego obciążenia    
4.8.    Wymiarowanie prętów osiowo rozciąganych    
4.9.    Połączenia techniczne w prętach obciążonych osiowo    
4.9.1. Technologiczne ścinanie    
4.9.2. Połączenia nitowane    

5. STAN NAPRĘŻENIA    
5.1.    Wiadomości wstępne       
5.2.    Analiza płaskiego stanu naprężenia w punkcie ciała      
5.2.1. Równania równowagi
5.2.2. Analiza płaskiego stanu naprężenia w punkcie      
5.3.    Analiza przestrzennego stanu naprężenia w punkcie ciała      
5.3.1. Równania równowagi      
5.3.2. Transformacja przestrzennego stanu naprężenia w punkcie    
5.3.3. Kierunki główne i naprężenia główne    
5.3.4. Maksymalne naprężenia styczne    
5.3.5. Naprężenia w płaszczyźnie oktaedrycznej    
5.3.6. Część kulista i dewiatorowa naprężenia    
5.4.    Przypadki szczególne stanu naprężenia    
5.5.    Przykłady obliczeń    

6. STAN ODKSZTAŁCENIA    
6.1.    Wektor przemieszczenia    
6.2.    Płaski stan odkształcenia    
6.3.    Przestrzenny stan odkształcenia    
6.4.    Tensor odkształcenia i jego transformacja    
6.5.    Odkształcenia objętościowe i postaciowe    
6.6.    Przykłady obliczeń    

7. RÓWNANIA KONSTYTUTYWNE 1 ZAGADNIENIE BRZEGOWE LINIOWEJ TEORII SPRĘŻYSTOŚCI    
7.1.    Prawo Hooke'adla dwukierunkowego rozciągania    
7.2.    Prawo Hooke'a dla czystego ścinania    
7.3.    Uogólnione prawo Hooke'a dla ciała izotropowego
7.4.    Prawo Hooke'a dla płaskiego stanu naprężenia i płaskiego stanu odkształcenia    
7.5.    Związki fizyczne zmiany objętości i postaci ciała    
7.6.    Zagadnienie brzegowe liniowej teorii sprężystości    
7.7.    Przykłady obliczeń    

8. SKRĘCANIE PRĘTÓW    
8.1.    Skręcanie prętów o przekrojach kolistych    
8.1.1. Naprężenia i odkształcenia prętów skręcanych    
8.1.2. Obliczanie przemieszczeń w prętach statycznie wyznaczalnych i niewyznaczalnych    
8.2.    Skręcanie prętów o przekrojach niekolistych    
8.2.1. Skręcanie swobodne prętów o przekrojach prostokątnych i eliptycznych    
8.2.2. Analogia błonowa Prandtla    
8.2.3. Skręcanie prętów złożonych z cienkościennych prostokątów    
8.3.    Przykłady obliczeń    

9. ZGINANIE PROSTE PRĘTÓW    
9.1.    Charakter odkształcenia pręta przy czystym zginaniu    
9.2.    Naprężenia normalne przy czystym zginaniu    
9.3.    Zginanie i ścinanie    
9.3.1. Naprężenia styczne w przekrojach poprzecznych belek    
9.3.2. Połączenia belek złożonych    
9.4.    Zginanie niesymetryczne    
9.5.    Przykład obliczeń    

10. OŚ ODKSZTAŁCONA BELEK ZGINANYCH    
10.1.    Równanie różniczkowe osi odkształconej belki poddanej działaniu sił zewnętrznych
10.2.    Wpływ temperatury na oś odkształconą prętów    
10.3.    Przykłady obliczeń ugięć belek    
10.4.    Wpływ sił poprzecznych na ugięcia belek    
10.5.    Uproszczony sposób całkowania równania różniczkowego osi odkształconej belki
10.6.    Ogólny sposób całkowania równania różniczkowego osi odkształconej belki    

11. ENERGIA SPRĘŻYSTA W PRĘTACH SPRĘŻYSTYCH    
11.1.    Zasada prac wirtualnych    
11.2.    Twierdzenie Clapeyrona    
11.3.    Jednostkowa energia sprężysta    
11.4.    Energia sprężysta pręta osiowo rozciąganego (ściskanego)    
11.5.    Energia sprężysta pręta skręcanego    
11.6.    Energia sprężysta przy zginaniu pręta    
11.7.    Energia sprężysta przy ścinaniu pręta    
11.8.    Przykłady obliczeń    

12. TWIERDZENIA ENERGETYCZNE DLA PRĘTÓW SPRĘŻYSTYCH    
12.1.    Twierdzenie Castigliano    
12.2.    Twierdzenie Menabre'a    
12.3.    Twierdzenie Maxwell a-Mohra    
12.4.    Twierdzenie Bettiego o wzajemności prac    
12.5.    Twierdzenie Maxwella o wzajemności przemieszczeń    
12.6.    Przykłady obliczeń    

13. WŁASNOŚCI MATERIAŁÓW PRZY OBCIĄŻENIACH STATYCZNYCH RÓŻNOIMIENNYCH, DŁUGOTRWAŁYCH, CYKLICZNYCH IW WYSOKICH TEMPERATURACH    
13.1.    Zjawisko Bauschingera i zjawisko histerezy sprężystej    
13.2.    Wpływ temperatury na własności materiałów    
13.3.    Wpływ czasu na własności materiałów    
13.3.1. Pełzanie i relaksacja    
13.3.2. Opóźnienie sprężyste    
13.3.3. Wytrzymałość trwała    
13.4.    Zmęczenie materiału
    
Załącznik - Zapis reprezentacji wektora i tensora    
Bibliografia