Metody zkoušení materiálu (FSI-WZ1)

Akademický rok 2021/2022
Garant: prof. Ing. Ivo Dlouhý, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚMVI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Kurs je zaměřen na výklad deformačního a lomového chování konstrukčních materiálů. Cílem kursu je podat studentům přehled o podstatě, způsobu měření a praktickém použití mechanických charakteristik konstrukčních materiálů
Výstupy studia a kompetence:
Základní dovedností materiálového inženýra jsou: i) volba materiálu pro konstrukci, (ii) schopnost určit příčinu havárie zařízení z titulu selhání materiálu a (iii) hodnotit mechanické vlastnosti a strukturu materiálu a úrovni vedoucího pracovníka zkušebny případně laboratoře.
Prerekvizity:
Úvodní vysokoškolské kurzy z matematiky, chemie, fyziky a materiálových věd
Obsah předmětu (anotace):
Přehled základních metod měření a vyhodnocování pevnostních a deformačních charakteristik kovových i nekovových materiálů používaných ve strojírenské praxi (určení modulů pružnosti, smluvní a skutečné napětí, koeficient a exponent deformačního zpevnění, tranzitní jevy, měření lomové houževnatosti, únavových charakteristik, zkoušení mechanických vlastností plastů a keramiky). Seznámení se s konstrukcí a použitím jednotlivých experimentálních zařízení používaných v oblasti zkoušení mechanických vlastností konstrukčních materiálů. Lomová mechanika. Aplikace vztahů a veličin zavedených lomovou mechanikou, jak při vývoji nových konstrukčních materiálů, tak i v plánech zajištění integrity součástí konstrukcí.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení:
Zkouška je pouze ústní. Ke zkoušce je vydáván soubor otázek, jehož znalost je požadována i při státní závěrečné zkoušce z oboru "Materiálové inženýrství".
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Cvičení, jež jsou součástí tohoto kurzu, jsou povinná. Neúčast na cvičení musí být řádně omluvena. Podmínkou udělení zápočtu je kromě účasti rovněž splnění úkolů řešených ve cvičeních a aspoň dvě samostatná vystoupení studenta na přednáškách nebo ve cvičeních.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška Co je materiálové inženýrství?
Mechanické vlastnosti a mechanické charakteristiky.
Pružnost - podstata, charakteristiky
Plastická deformace
Tahová zkouška u kovů, plastů a keramik (normy)
Rozbor skutečného tahového diagramu kovů.
Tvrdost.
Zkoušky tlakem, ohybem, krutem. Pevnost keramiky.
Vnitřní útlum, creep - podstata, charakteristiky.
Křehký lom ocelí - teplotně tranzitní přístup, empirické metody.
Základy lomové mechaniky.
Měření lomové houževnatosti, kovy, plasty, keramika.
Únava materiálu
Lomová mechanika a integrita konstrukcí.
Specifika zkoušení keramik a plastů.
    Laboratorní cvičení laboratoř mechanických zkoušek
referáty studentů o laboratoři mechanických zkoušek
internet a rešerše odborného problému
označování materiálů podle různých standardů
elastické charakteristiky materiálu - měření a použití
plastická deformace kovů
tranzitní lomové chování ocelí
lomová medchanika - definiční vztahy
lomová mechanika - materiálové charakteristiky
únava materiálu
creep
exkurze v laboratořích Ústavu fyziky materiálu AV ČR
seminář o návštěvě ÚFM, zápočet
Literatura - základní:
1. A.Waterman, M.F.Ashby: CRC-Elsevier Materials Selector,CRC Press 1991
2. H.Blumenauer: Werkstoffprüfung, VEB Deutcher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig,1975
3. E.N. Dowling: Mechanical Behaviour of Materials,Prentice Hall International Editions 1993
Literatura - doporučená:
1. P.Veles: Mechanické vlastnosti a skúšanie kovov,ALFA, SNTL 1985
2. M.Holzmann: Fyzikální metalurgie a mezní stavy materiálu, VUT v Brně, 1982
3. http://www.zam.fme.vutbr.cz/~vlach/
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-MTI-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 6 Povinný 2 1 Z