Akademický rok 2021/2022 |
Garant: | prof. Ing. Ivo Dlouhý, CSc. | |||
Garantující pracoviště: | ÚMVI | |||
Jazyk výuky: | čeština | |||
Cíle předmětu: | ||||
Kurs je zaměřen na metody používané k zajištění integrity strojních zařízení a konstrukcí. Metody zahrnují dvě části - vlastní výpočet a hodnocení odolnosti materiálu vůči porušení. Úkolem kursu je výklad podstaty a hodnocení odolnosti materiálu vůči porušení na základě materiálových charakteristik (mez kluzu, lomová houževnatost nebo křivky napětí - doba života při únavě nebo při creepu). Tento předmět je zařazen jako povinně volitelný ve 3. ročníku obecného bakalářského studia. Jeho volba je doporučena v případě, že student hodlá volit obor M-ADI, M-FLI, M-IMB, M-MTI, M-MET či M-PRI. |
||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
Kurs umožňuje studentům získat přehled o podstatě, způsobu měření a praktickém použití mechanických charakteristik konstrukčních materiálů. | ||||
Prerekvizity: | ||||
Úvodní vysokoškolské kurzy z matematiky, chemie, fyziky a materiálových věd | ||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
Konstrukční návrhy strojů, vozidel i konstrukcí, které jsou ekonomické a bezpečné vyžadují jednak efektivní využití materiálu a jednak záruku, že nedojde k havárii konstrukce z titulu poškození materiálu. Havárie konstrukce, zařízení způsobená selháním materiálu se označuje termínem Mezní stav materiálu. Jedná se tedy o vědní obor, který se věnuje studiu mechanických vlastností materiálu, především problémům, jako je vznik deformace, iniciace a šíření lomu. Kurs obsahuje jak tradičně používané přístupy pro hodnocení deformačního a lomového chování (zkoušení materiálu, vznik plastické deformace, vysokocyklová únava a creep), tak i relativně nové přístupy, jako jsou např. nízkocyklová únava a zvláště lomová mechanika. | ||||
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: | ||||
Podmínky udělení zápočtu: Základní podmínkou udělení zápočtu je absolvování všech cvičení a zpracování protokolů ze cvičení podle pokynů učitele. Nedílnou součástí pro získání klasifikovaného zápočtu je úspěšné zvládnutí testu, který se skládá z příkladů. V této části je možné použít poznámky z přednášek a protokoly ze cvičení. Zkouška: Zkouška se skládá ze dvou částí - písemné a ústní. V písemné části zkoušky student musí úspěšně zvládnout test skládající se z teoretických otázek. V případě, že student v teoretickém testu nedosáhne alespoň 50% úspěšnost, není připuštěn k ústní části zkoušky. Při ústní zkoušce student zodpoví otázky zadané zkoušejícím v rozsahu odpřednášené a odcvičené látky. |
||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
Cvičení jsou povinná a neúčast na cvičeních musí být omluvena. V případě neúčasti na cvičení student vypracuje ze cvičení protokol a prokáže vyučujícímu, že danou problematiku pochopil. | ||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Konzultace v kombinovaném studiu | 1 × 9 hod. | povinná | ||
Konzultace | 1 × 34 hod. | nepovinná | ||
Laboratorní cvičení | 1 × 9 hod. | povinná | ||
Osnova: | ||||
Konzultace v kombinovaném studiu | Vymezení předmětu mezní stavy materiálů Elastická deformace Plastická deformace I - fyzikální princip Plastická deformace II. Křivka napětí - deformace smluvní a skutečná Časově závislá deformace - creep, vnitřní útlum Základy lineární elastické lomové mechaniky. Kriteria lomu G,K. Základy elasticko - plastické lomové mechaniky (CTOD, J- integrál) Křehký lom ocelí I, tranzitní teploty Křehký lom ocelí II, lomová houževnatost Únava materiálu I Lomové chování keramiky, plastů Aplikace lomové mechaniky při konstrukčním návrhu součásti. Shrnutí probrané látky formou referátů, které si připraví studenti. |
|||
Konzultace | Vymezení předmětu mezní stavy materiálů Elastická deformace Plastická deformace I - fyzikální princip Plastická deformace II. Křivka napětí - deformace smluvní a skutečná Časově závislá deformace - creep, vnitřní útlum Základy lineární elastické lomové mechaniky. Kriteria lomu G,K. Základy elasticko - plastické lomové mechaniky (CTOD, J- integrál) Křehký lom ocelí I, tranzitní teploty Křehký lom ocelí II, lomová houževnatost Únava materiálu I Lomové chování keramiky, plastů Aplikace lomové mechaniky při konstrukčním návrhu součásti. Shrnutí probrané látky formou referátů, které si připraví studenti. |
|||
Laboratorní cvičení | 1 - Úvodní cvičení. Exkurze v laboratořích mechanických zkoušek. Internet - vyhledávání materiálů, norem a literatury. 2 - Příklady na využití poznatků o elastickém chování materiálů 3 a 4 - Příklady na využití poznatků o plastické deformaci 5 a 6 - Příklady na využití poznatků o tranzitním lomovém chování ocelí 7 a 8 - Příklady na využití poznatků z oblasti lomové mechaniky 9 - Příklady na využití poznatků o únavě materiálu 10 - Příklady na využití poznatků o creepovém chování materiálu 11 - Praktické příklady - kovy 12 - Praktické příklady - plasty a keramiky 13 - Praktické příklady, pohovor pro udělení zápočtu Poznámka - Návody do cvičení jsou aktualizovány a studenti si je mohou zkopírovat z internetových stránek |
|||
Literatura - základní: | ||||
1. Anderson T.L:: Fracture Mechanics, Fundamentals and Applications, CRS Press 1995 | ||||
2. Ashby F.M.- Jones D.R.H.:: Engineering Materials I,II,Pergamon Press 1995 | ||||
3. Dowling E.N.: : Mechanical Behaviour of Materials,Prentice Hall International Editions 1993 | ||||
Literatura - doporučená: | ||||
1. Veles P.: : Mechanické vlastnosti a skúšanie kovov,ALFA, SNTL 1985 | ||||
2. Vlach B.:: Mezní stavy materiálu,http://www.zam.fme.vutbr.cz/~vlach/ | ||||
3. Strnadel B.:: Řešené příklady a technické úlohy z materiálového inženýrství ,skripta VŠB, dostupné v areálové knihovně |
Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
B3S-K | kombinované studium | B-KSB Kvalita, spolehlivost a bezpečnost | -- | kl | 4 | Povinně volitelný | 1 | 3 | Z |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile