Kompozitní konstrukce v letectví (FSI-OKL-A)

Akademický rok 2022/2023
Garant: doc. Ing. Jaroslav Juračka, Ph.D.  
Garantující pracoviště: LÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: angličtina
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je seznámit studenty se základy kompozitních materiálů, jejich používání při návrhu konstrukce, možnými technologiemi výroby a základy pevnostních výpočtů kompozitních konstrukcí.
Výstupy studia a kompetence:
Student získá základní znalosti z oblasti kompozitních materiálů, jejich používání při návrhu konstrukce, možnými technologiemi výroby a pevnostních výpočtů kompozitních konstrukcí.
Prerekvizity:
Základní znalosti teorií pevnosti a pružnosti.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět seznamuje studenty se základy kompozitních materiálů, jejich používání při návrhu konstrukce, možnými technologiemi výroby a základy pevnostních výpočtů kompozitních konstrukcí. V rámci výuky je přednášena problematika mikromechaniky, makromechaniky, spojování konstrukcí, stabilita, řízení kvality, aplikace na konstrukce a zkoušky.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení:
Zápočet: 90% účast na cvičení, dopočtení a předložení všech případů řešených v rámci cvičení.
Zkouška: písemná - test na teoretické základy, řešení základních pevnostních výpočtů
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách a cvičeních. Neúčast na cvičení bude nahrazena nastudováním řešených příkladů.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  1 × 1 hod. povinná                  
    Cvičení  12 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Úvod. Vlákna, matrice.
2. Výroba a vyráběné tvary.
3. Základní vlastnosti kompozitu. Mikromechanika.
4. Makromechanika. Klasická teorie laminátů.
5. Únosnost. Poruchová kritéria.
6. Stabilita.
7. Sendvičové konstrukce.
8. Mechanické vlastnosti, zkoušení.
9. Vlastnosti kompozitních systémů.
10. Spojování kompozitních konstrukcí.
11. Kvalita, řízení kvality.
12. Požadavky leteckých předpisů.
13. Aplikace na konstrukce. Zkoušky.
    Laboratorní cvičení 1. Zkouška mechanických vlastností.
    Cvičení 1. Výběr materiálu dle aplikace.
2. Směšovací pravidlo. Vliv orientace.
3. Matice tuhosti vrstvy.
4. Matice tuhosti laminátu. Tuhostní charakteristiky.
5. Poruchová kritéria.
6. Poruchová obálka.
7. Lepené spoje.
8. Mechanické spoje.
9. Stabilita.
10. Sendvičové konstrukce.
11. Návrhy oprav.
12. Návrh zkoušky.
Literatura - základní:
1. Alan Baker,Stuart Dutton,Donald Kelly, Composite Materials for Aircraft Structure, AIAA
2. Mahmood Husein Datoo, Mechanics of Fibrous Composites, ISBN 1-85166-600-1, Elsevier Science Publishers, 1991
Literatura - doporučená:
3. Middelton, D. H., Compozite materials in aircraft structures, 1st ed., London, Longman Grup, 1990, ISBN: 0-582-01712-2
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- zá,zk 4 Povinný 1 1 Z
N-AST-A prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 4 Povinný 2 2 Z
N-ENG-Z příjezd na krátkodobý studijní pobyt --- bez specializace -- zá,zk 4 Volitelný 2 1 Z