Trzytomowa książka Podstawy konstrukcji maszyn dotyczy szeroko pojętych problemów konstruowania maszyn. Tom pierwszy obejmuje podstawowe zagadnienia związane z konstruowaniem, problematykę modelowania i optymalizacji, projektowanie wspomaganie komputerowo, zagadnienia niezawodności maszyn, pękanie, pełzanie oraz zmęczenie materiałów i konstrukcji, a także badania eksperymentalne.
Książka jest przeznaczona dla studentów wydziałów mechanicznych wyższych szkół technicznych oraz dla inżynierów mechaników, a zwłaszcza konstruktorów maszyn.

Spis treści:

Przedmowa

1. Wprowadzenie do problematyki konstruowania
Marek Dietrich (p. 1.1, 1.2),
Włodzimierz Ozimowski (p. 1.3 -i-1.7),
Jacek Stupnicki (p. l .8)
1.1. Proces konstruowania
1.2. Kryteria oceny konstrukcji
1.3. Zasady wytwarzania maszyn
1.3.1. Półfabrykaty
1.3.2. Przetwarzanie półfabrykatów
1.3.3. Montaż
1.4. Dokładność elementów maszyn
1.4.1. Dokładności wymiarów liniowych
1.4.2. Pasowania
1.4.3. Chropowatość powierzchni
1.4.4. Odchyłki kształtu i położenia
1.5. Normalizacja w budowie maszyn
1.6. Unifikacja
1.7. Wybrane problemy ochrony patentowej
1.8. Materiały konstrukcyjne
1.8.1. Właściwości mechaniczne materiałów konstrukcyjnych
1.8.2. Właściwości fizyczne materiałów konstrukcyjnych
1.8.3. Właściwości technologiczne materiałów konstrukcyjnych
Bibliografia

2. Modelowanie i optymalizacja
Marek Dietrich (p.2.l ÷ 2.3),
Włodzimierz Ozimowski (p. 2.4, 2.5)
2.1. Ogólne problemy modelowania
2.1.1. Istota i potrzeba modelowania
2.1.2. Model nominalny
2.1.3. Model matematyczny
2.1.4. Zjawiska losowe w maszynach
2.1.5. Identyfikacja parametrów modelu
2.2. Metody badania modeli matematycznych
2.3. Optymalizacja w budowie maszyn
2.3.1. Problematyka optymalizacji
2.3.2. Model optymalizacyjny
2.3.3. Deterministyczne metody optymalizacji
2.3.4. Losowe metody optymalizacji
2.4. Mieszane metody optymalizacji
2.4.1. Metoda gradientowo-losowa
2.4.2. Metoda kompleks
2.5. Programowanie dynamiczne
Bibliografia

3. Wspomaganie komputerowe w budowie maszyn
Bohdan Korytkowski
3.1. Wprowadzenie
3.2. Systemy komputerowego wspomagania projektowania, konstruowania i kreślenia CAD 2D
3.2.1. Informacje ogólne
3.2.2. Wymagania sprzętowe
3.2.3. Ogólne zasady pracy z programem
3.2.4. Technika pracy
3.2.5. Organizacja pracy
3.2.6. Nakładki na programy CAD
3.3. Zintegrowane systemy CAD/CAM/CAE
3.3.1. Informacje ogólne
3.3.2. Wymagania sprzętowe
3.3.3. Ogólne zasady pracy w systemie
3.4. CAD w zintegrowanym systemie CAD/CAM/CAE
3.4.1. Modelowanie geometryczne 3D
3.4.1.1. Narzędzia modelowania
3.4.1.2. Organizacja plików
3.4.1.3. Technika modelowania
3.4.1.4. Modelowanie parametryczne - korzyści i zakres zastosowań
3.4.1.5. Analiza elementów modelu geometrycznego
3.4.2. Złożenia
3.4.2.1. Zasady tworzenia złożeń
3.4.2.2. Wiązanie miedzy sobą parametrów różnych części, wchodzących w skład złożenia
3.4.2.3. Rysunki eksplodowane złożeń
3.4.2.4. Organizacja struktury złożenia
3.4.3. Rysunek techniczny
3.4.4. Niektóre programy CAE
3.4.4.1. Programy z zastosowaniem metody elementów skończonych (MES)
3.4.4.2. Programy do analizy mechanizmów
3.5. Języki programowania związane z programami CAD
Bibliografia

4. Niezawodność i bezpieczeństwo
Tadeusz Szopa
4.1. Wprowadzenie w problematykę niezawodności i bezpieczeństwa
4.2. Pojęcia i miary niezawodności
4.2.1. Ogólny model procesu powstawania niesprawności obiektu
4.2.2. Opisowa definicja pojęcia niezawodności
4.2.3. Miary niezawodności
4.2.3.1. Podstawowe miary niezawodności
4.2.3.2. Miary niezawodności charakterystyczne dla obiektów odnawianych
4.3. Zagadnienia wyboru poziomu niezawodności
4.4. Struktura niezawodnościowa
4.4.1. Ważniejsze modele struktur niezawodnościowych
4.4.2. Wybór postaci struktury niezawodnościowej
4.4.3. Opis zależności stochastycznych między czasami funkcjonowania elementów
4.4.4. Wykorzystanie metod drzew do opisu struktury niezawodnościowej i przebiegu zdarzeń niepożądanych
4.5. Modelowanie i analiza niezawodności
4.5.1. Możliwości kształtowania poziomu niezawodności obiektu w fazie jego projektowania
4.5.2. Modelowanie i analiza niezawodności elementu obiektu mechanicznego
4.5.3. Modelowanie niezawodności obiektu złożonego z wielu elementów
4.5.4. Analiza niezawodności obiektu złożonego z wielu elementów
4.5.5. Niezawodność człowieka
4.6. Projektowanie odnowy profilaktycznej
4.7. Eksperymentalne badania niezawodności
4.8. Bezpieczeństwo człowieka w systemach człowiek-technika-środowisko
4.8.1. Wstęp
4.8.2. Podstawowe pojęcia
4.8.3. Miary ryzyka i miary bezpieczeństwa
4.8.4. Związki miar ryzyka z miarami niezawodności i zagrożeń
4.8.5. Jakościowa analiza ryzyka
4.8.6. Ilościowa analiza ryzyka
4.8.6.1. Probabilistyczny model ryzyka
4.8.6.2. Modelowanie zagrożeń
4.8.6.3. Modelowanie niezawodności
4.8.6.4. Procedura modelowania i analizy ryzyka
4.8.6.5. Uwagi dodatkowe
4.8.6.6. Czynnik ludzki w analizach ryzyka
4.8.7. Problemy zarządzana bezpieczeństwem
4.8.8. Projektowanie bezpieczeństwa
Bibliografia

5. Wytrzymałość elementów konstrukcyjnych na pękanie
Stanisław Kocańda
5.1. Wprowadzenie
5.2. Elementy liniowej mechaniki pękania. Pękanie kruche i quasi-kruche
5.3. Współczynnik bezpieczeństwa
5.4. Elementy nieliniowej mechaniki pękania
5.4.1. Plastyczność w strefie pękania
5.4.2. Rozwarcie wierzchołka szczeliny
5.4.3. Całka J
5.5. Pękanie plastyczne. Ujęcie ogólne
5.6. Kryteria porównawcze pękania plastycznego i kruchego
5.7. Wykres oceny pękania
Bibliografia

6. Wytrzymałość zmęczeniowa i podstawy obliczeń zmęczeniowych
Stanislaw Kocańda
6.1. Naprężenia zmienne i przebieg zmęczenia - wiadomości wstępne i podstawowe pojęcia
6.1.1. Naprężenia zmienne
6.1.2. Wykresy Wöhlera. Granice zmęczenia
6.1.2.1. Wykresy Wöhlera w ujęciu statystycznym
6.1.3. Wykresy zmęczeniowe
6.1.4. Zjawiska zmęczenia w metalach i ich przebieg
6.1.5. Przełomy zmęczeniowe
6.2. Czynniki wpływające na wytrzymałość zmęczeniową
6.2.1. Działanie karbu
6.2.1.1. Pojęcia ogólne. Współczynniki kształtu
6.2.1.2. Współczynnik działania karbu
6.2.1.3. Zmniejszanie wpływu karbu przez konstrukcyjne kształtowanie
6.2.2. Wpływ wielkości przedmiotu
6.2.3. Wpływ rodzaju obróbki i stanu warstwy wierzchniej
6.2.3.1. Obróbka skrawaniem
6.2.3.2. Obróbki polepszające warstwę wierzchnią
6.2.4. Działanie korozji i ośrodków aktywnych
6.2.5. Wpływ temperatury
6.3. Współczynniki bezpieczeństwa i dopuszczalne naprężenia. Schemat obliczeń
6.3.1. Cykle symetryczne
6.3.2. Cykle niesymetryczne
6.3.3. Obliczenia wstępne
6.3.4. Obliczenia sprawdzające i korekcyjne
6.4. Obliczenia zmęczeniowe przy obciążeniach złożonych
6.5. Probabilistyczne metody obliczeń zmęczeniowych
6.5.1. Ocena prawdopodobieństwa zniszczenia elementów
6.5.2. Ocena prawdopodobieństwa zniszczenia przy określonej wartości współczynnika bezpieczeństwa
6.6. Obliczenia w zakresie ograniczonej wytrzymałości zmęczeniowej
6.6.1. Naprężenia zastępcze i współczynniki bezpieczeństwa
6.6.2. Probabilistyczna ocena niezawodności z wykorzystaniem hipotezy kumulacji uszkodzeń
6.7. Zakres małej liczby cykli obciążenia
6.7.1. Uwagi wstępne. Pętle histerezy i wykresy cyklicznego odkształcenia
6.7.2. Podstawowe zależności do obliczeń zmęczeniowych. Kryteria odkształceniowe
6.7.3. Kryteria energetyczne
6.7.4. Działanie karbu. Współczynniki bezpieczeństwa
6.8. Obliczenia na podstawie prędkości zmęczeniowego pękania
6.8.1. Opis prędkości zmęczeniowego pękania
6.8.2. Prędkość pękania a mikrobudowa powierzchni pęknięć
Bibliografia

7. Badania eksperymentalne w budowie maszyn
Jacek Stupnicki
7.1. Rola i cel badań eksperymentalnych
7.2. Przygotowanie badań, opracowanie wyników, wnioskowanie
7.2.1. Podstawowe wielkości mierzone w budowie maszyn
7.2.2. Metodyka planowania i prowadzenia badań eksperymentalnych
7.2.3. Błędy pomiarów
7.2.3.1. Metody pomiarów
7.2.3.2. Źródła błędów
7.2.3.3. Klasyfikacja błędów
7.2.3.4. Ocena wyników pomiarów
7.2.3.5. Wyznaczanie parametrów wzorów empirycznych metodą najmniejszych kwadratów
7.3. Metody pomiarów stosowane w badaniach konstrukcji i w budowie maszyn
7.3.1. Pomiary czasu, temperatury, promieniowania, wielkości akustycznych, magnetycznych, lepkości, masy i gęstości
7.3.1.1. Pomiar czasu
7.3.1.2. Pomiary temperatury
7.3.1.3. Pomiary promieniowania ? defektoskopia rentgenowska
7.3.1.4. Pomiary wielkości akustycznych
7.3.1.5. Badania metodami magnetycznymi
7.3.1.6. Pomiar lepkości cieczy i gazów
7.3.1.7. Pomiar masy
7.3.1.8. Pomiary gęstości
7.3.2. Pomiary sił, momentów sił, ciśnień
7.3.2.1. Pomiary sił
7.3.2.2. Pomiar momentu skręcającego
7.3.2.3. Pomiary ciśnienia
7.3.3. Pomiary wielkości geometrycznych
7.3.3.1. Pomiary odległości
7.3.3.2. Pomiary kształtu elementów maszyn
7.3.3.3. Dyskretne metody pomiaru przemieszczeń
7.3.3.4. Polowe metody pomiaru przemieszczeń
7.3.4. Pomiary prędkości i drgań
7.3.4.1. Pomiary prędkości
7.3.4.2. Pomiary drgań
7.3.5. Pomiary odkształceń i naprężeń
7.3.5.1. Stan naprężenia
7.3.5.2. Stan odkształcenia
7.3.5.3. Pomiary odkształceń
7.3.5.4. Interferometryczne metody badania odkształceń i naprężeń

Bibliografia
Skorowidz