Letecké materiály a technologie (FSI-OLR-A)

Akademický rok 2023/2024
Garant: prof. Ing. Ivo Dlouhý, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚMVI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: angličtina
Cíle předmětu:

Cílem předmětu Letecké materiály je seznámit studenty s nejnovějším stavem v oblastí kovových i nekovových konstrukčních materiálů pro letecké konstrukce a poskytnout metodické a faktické poznatky nezbytné pro jejich optimální aplikaci.
Předmět Letecké materiály umožňuje studentům získat znalosti o vybraných leteckých konstrukčních materiálech a jejich optimálním uplatnění. Student se naučí posuzovat a navrhovat různé varianty materiálového řešení dílců leteckých konstrukcí z hlediska pevnosti, životnosti a bezpečnosti při poruše. Student se rovněž naučí pracovat s mezinárodními standardy.
Výstupy studia a kompetence:
Předmět Letecké materiály umožňuje studentům získat znalosti o vybraných leteckých konstrukčních materiálech a jejich optimálním uplatnění.Student se naučí posuzovat a navrhovat různé varianty materiálového řešení dílců leteckých konstrukcí z hlediska pevnosti, životnosti a bezpečnosti při poruše. Student se rovněž naučí pracovat s mezinárodními standardy.
Prerekvizity:
Základní poznatky o vztazích mezi složením, zpracováním, strukturou a vlastnostmi konstrukčních materiálů. Základní terminologie fyzikální metalurgie a mezních stavů materiálu.
Obsah předmětu (anotace):

Předmět Letecké materiály a technologie seznamuje studenty se vztahy mezi složením, zvláštnostmi zpracování, strukturou, charakteristickými vlastnostmi a typickými aplikacemi vybraných leteckých materiálů. Získané znalosti jsou předpokladem pro optimální volbu materiálu pro letecké konstrukce z hlediska hmotnosti, životnosti a bezpečnosti při porušení. Zvláštní požadavky na letecké materiály. Slitiny Al, slitiny Mg, slitiny Ti, letecké oceli, slitiny Ni, slitiny Co, vláknové a částicové kompozity, nanokompozity a smart materiály pro letecké konstrukce. Vývojové trendy, mezinárodní standardy, materiálové ekvivalenty.
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:

Podmínkou k udělení zápočtu je 100% fyzická účast na cvičeních. Dále je třeba předložit zkompletovaná a dopracovaná výpočtová cvičení. Získání zápočtu je podmínkou připuštění ke zkoušce. Zkouška je písemná.


Průběžná kontrola studia se provádí formou 2 písemných testů v rámci cvičení. V případě, že student neuspěje v některém z testů, je povinen jej opakovat v jiné variantě. Pro studenty jsou povinná všechna cvičení. V odůvodněných případech lze cvičení nahradit zpracováním náhradního zadání.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Průběžná kontrola studia se provádí formou 3 písemných testů v rámci cvičení. V případě,že student neuspěje v některém z testů,je povinen jej opakovat v jiné variantě. Výsledky se započítávají podílem 30 % v celkovém hodnocení předmětu.Pro studenty jsou povinná všechna cvičení. V odůvodněných případech lze cvičení nahradit zpracováním náhradního zadání.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  2 × 1 hod. povinná                  
    Cvičení  11 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

1. Úvod do studia leteckých materiálů


2. Slitiny hliníku - 1


3. Slitiny hliníku - 2


4. Slitiny Mg


5. Slitiny Ti


6. Oceli


7. Vysokoteplotní materiály, slitiny Ni a Co


8. Kompozitní materiály


9. Sendvičové materiály


10. Nanomateriály a smart materiály


11. Koroze materiálů a ochrana proti ní


12. Tváření leteckých materiálů - základy


13. Tváření letecký materiálů - přehled metod
    Laboratorní cvičení

3. Proces vytvrzování hliníkových slitin (lab.).
12. Plošné tváření lehkých slitin (lab.)
    Cvičení

  1. Charakteristiky leteckých konstrukčních materiálů

  2. Vlastnosti slitin hliníku pro tváření i odlévání

  3. Laboratorní cvičení

  4. Slitiny hořčíku

  5. Slitiny titanu

  6. Vysokopevnostní oceli v letectví

  7. Optimalizace procesu vytvrzování ocelí

  8. Vlastnosti vysokoteplotních leteckých materiálů

  9. Speciální vysokoteplotní materiály, litiny niklu a kobaltu

  10. Technologie tváření leteckých materiálů

  11. Tvařitelnost leteckých materiálů

  12. Laboratorní cvičení

  13. Tváření nepevným nástrojem
Literatura - základní:
1. Cenek,M.-Jeníček,L.: Nauka o materiálu I,3. svazek, Neželezné kovy,Academia,Praha 1973
2. Hussey B., Wilson J.: Light Alloys. Directory and databook. Chapman&Hall, 1998
3. Middleton,D.H.: Composite materials in aircraft structures,Longman Group, 1990
4. ASM Handbook, Volume 21, Composites, ASM International, 2002
5. ASM Handbook, Vol. 02 Properties nad Selection of Nonferrous Alloys
6. Michna a kol.: Encyklopedie hliníku
7. Vlot A., Gunnink J. W.: Fibre Metal Laminates, ISBN 1-4020-0038-3
8. ASM Handbook Vol. 01 Properties and Selection: Irons, Steels and High Performance Alloys
9. F.C.Campbell: Manufacturing Technology for Aerospace Structural Materials. Elsevier, 2006. ISBN-13: 978-1-85-617495-4.
Literatura - doporučená:
1. Ustohal,V.: Letecké materiály,VUT Brno,1988
2. Michna, Š. a kol.: Encyklopedie hliníku, Prešov 2005, ISBN 80-89041-88-4
3. Baker, A.: Composite materials for aircraft structures, AIAA 2004
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-AST-A prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 6 Povinný 2 1 Z
N-ENG-Z příjezd na krátkodobý studijní pobyt --- bez specializace -- zá,zk 6 Doporučený kurs 2 1 Z