Anda üliõpilasele süsteemne arusaam tahkiste mehaanilisest käitumisest ning tugevus- ja jäikusarvutuste alustest, arendades oskust analüüsida koormatud konstruktsioone, formuleerida tugevustingimusi ning dimensioneerida lihtsamaid masinadetaile ja staatikaga määratud konstruktsioone.

The aim of the course is to provide students with a systematic understanding of the mechanical behaviour of solids and the fundamentals of strength and stiffness analysis, and to develop their ability to analyse loaded structures, formulate strength criteria, and dimension basic machine elements and statically determinate structures.

Õppeaine läbinud üliõpilane:
- selgitab tahkiste tugevusanalüüsi põhiterminoloogiat, mõisteid ja alusprintsiipe ning seostab neid insenertehniliste probleemidega;
- analüüsib tahkistes koormuste mõjul tekkivaid sisejõude, pingeid ja deformatsioone, kirjeldades vastavaid füüsikalisi protsesse;
- lahendab staatikaülesandeid, taandab jõusüsteeme, määrab keha raskuskeskme ning arvutab tasapinnaliste kujundite pinnamomente;
- analüüsib lihttööseisundeid ja liittööseisundeid, formuleerib tugevustingimusi ning rakendab neid inseneriarvutustes;
- arvutab ja hindab tahkiste tugevust ja jäikust, kasutades sobivaid analüütilisi meetodeid ning kontrollides konstruktsioonide koormustaluvust;
- analüüsib pingeseisundit, pingekontsentratsiooni ja väsimusnähtusi, hinnates nende mõju konstruktsiooni töökindlusele;
- dimensioneerib ja optimeerib üldotstarbelisi masinadetaile tugevus-, jäikus- ja väsimustingimuste alusel, põhjendades tehtud valikuid;
- kavandab ja kontrollib lihtsamaid staatikaga määratud tüüpkonstruktsioone, esitades struktureeritud ja põhjendatud lahenduskäigu;
- hindab oma arvutuste ja eelduste sobivust ning määratleb vajaduse täiendavate analüüside või iseseisva täiendõppe järele.

After completing this course the student:
- explains the fundamental terminology, concepts, and principles of strength analysis of solids and relates them to engineering problems;
- analyses internal forces, stresses, and deformations in solids under loading, describing the associated physical processes;
- solves statics problems, reduces force systems, determines the centre of gravity of bodies, and calculates area moments of plane figures;
- analyses simple and combined loading cases, formulates strength criteria, and applies them in engineering calculations;
- calculates and evaluates the strength and stiffness of solids, using appropriate analytical methods and verifying the load-bearing capacity of structures;
- analyses stress states, stress concentrations, and fatigue phenomena, evaluating their influence on structural reliability;
- dimensionises and optimises general-purpose machine elements based on strength, stiffness, and fatigue criteria, providing justified engineering decisions;
- designs and verifies simple statically determinate structures, presenting structured and well-argued solutions;
- evaluates the validity of assumptions and calculation results and identifies the need for further analysis or independent study.

Pinge mõiste. Pike ja nihe. Hooke'i seadus. Tugevustingimus tõmbel-survel ja nihkel. Liidete tugevusarvutused. Kujundi tunnus-suurused. Väändedeformatsioon. Paindedeformatsioon. Deformatsioonid ja jäikus. Väsimusnähtused ja detailide väsimus-tõrked. Mõnede liitkoor¬mus-seisundis üldots-tarbeliste konstruktsiooni¬elementide tugevusarvutus.

Jõud, jõu projektsioon, jõudude liitmine. Sidemed ja sidemete reaktsioonid. Staatika aksioomid ja põhiülesanded. Koonduv jõusüsteem ja tema tasakaal. Paralleeljõudude liitmine. Jõumoment, jõupaar, jõupaari moment. Jõusüsteemi taandamine (lihtsustamine). Jõusüsteemi tasakaal. Paralleeljõudude kese, raskuskese. Jõuväljad. Hõõre: liugehõõre ja veeretakistus. Pinnamomendid: staatilised momendid, inertsmomendid.

Punkti ja jäiga keha kinemaatika. Pöörlemine. Tasapinnaline liikumine. Liitliikumine. Sfääriline liikumine. Vaba jäiga keha liikumine. Punktmassi dünaamika põhiseadused ja põhiülesanded. Punktmasside süsteemi põhimõisted. Dünaamika üldteoreemid: masskeskme liikumise teoreem, liikumishulga teoreem, kineetilise momendi teoreem, jõu töö ja võimsus, kineetilise energia teoreem, potentsiaalne energia, mehaanikalise energia jäävuse seadus.

The basics of theoretical mechanics: statics, kinematics and dynamics. The strain and stress. The deformation and stiffness. The kinematics of solid state material.

Iseseisvalt lahendatud ülesanded (6 tk), millele järgneb test.
Lõpphinnang kujuneb testitulemuste aritmeetilise keskmisena.

Test after completion of each (6) topic-related exercise-suite.

Harjutustundides lahendatud ülesannete kodus taasläbivaatamine ja valmistumine arvestuse testküsimustele vastamiseks. Koduülesannete lahendamine. Arvestustestideks ettevalmistus (24 h).

Doing practice exercises. Preparation of reports, papers, presentations and projects. Studying and revision for tests and examinations/assessments.

A. Klauson, J. Metsaveer, P. Põdra, U. Raukas, Tugevusõpetus. Tln: TTÜ Kirjastus, 2012, 639 lk.
Täiendavalt:
P. Põdra. Tugevusanalüüsi alused. Mõningate probleemide kokku-võtlik käsitlus. 2004, ISBN 9985-894-73-1 (http://www.mh.ttu.ee/priitp/Tugevusopetus/Tugevusanaluusi_alused/)
Mehaanikainseneri käsiraamat. Tln: TTÜ Kirjastus, 2013, 492 lk.
Õppevahendite komplekt: õpimaterjalid, navigeerimisjuhendid, harjutusülesanded ja ajakavad (koostatakse igaks jooksvaks semestriks).

-

puudub