Akademický rok 2023/2024 |
Garant: | doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. | |||
Garantující pracoviště: | ÚMTMB | |||
Jazyk výuky: | čeština | |||
Cíle předmětu: | ||||
Cílem předmětu Pružnost a pevnost I je vybavit studenty metodikou pro určování napjatosti a deformace těles a posuzování rizika základních mezních stavů. Praktické zkušenosti s výpočty nejjednodušších těles dále doplnit o základní poznatky nezbytné pro pevnostní návrh reálných strojních součástí. | ||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
Základní poznatky o napjatosti a deformaci při prostých případech namáhání prutů a představa o mezích použitelnosti těchto klasických přístupů. Podmínky základních mezních stavů a stanovení bezpečnosti při obecné napjatosti s cílem spolehlivého dimenzování těles resp. strojních součástí. | ||||
Prerekvizity: | ||||
Základní znalosti ze statiky a matematiky. Statika – podmínky statické rovnováhy a ekvivalence, uvolňování tělesa, posuzování statické určitosti, výsledné vnitřní účinky. Matematika - vektorový a maticový počet, diferenciální a integrální počet, řešení diferenciálních rovnic. Znalost práce se softwarem Matlab. |
||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
Základní pojmy a problémy pružnosti pevnosti. Základní mechanické vlastnosti materiálu. Obecné věty lineární pružnosti. Vymezení, klasifikace a předpoklady prutu jako nejjednoduššího modelového tělesa. Jednoduchá namáhání prutu - tah/tlak, krut, ohyb. Napjatost v bodě tělesa. Mezní stav pružnosti a křehké pevnosti. Podmínky bezpečnosti. Kombinovaná namáhání prutů. Vzpěrná stabilita prutů. | ||||
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. | ||||
Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
Podmínky k udělení zápočtu: Aktivní účast na cvičeních, získání minimálně 10 bodů v kontrolních testech průběžných znalostí. Bodový zisk z průběžných testů (max. 20 bodů) je součástí výsledné klasifikace předmětu. |
||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
Účast na cvičení je povinná. Vedoucí cvičení provádějí průběžnou kontrolu přítomnosti studentů, jejich aktivity a základních znalostí. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu. | ||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Přednáška | 13 × 4 hod. | nepovinná | ||
Cvičení | 6 × 2 hod. | povinná | ||
Cvičení s počítačovou podporou | 7 × 2 hod. | povinná | ||
Osnova: | ||||
Přednáška | Vymezení obsahu předmětu. Základní pojmy – deformace, napětí, napjatost, mezní stavy, bezpečnost. |
|||
Cvičení | Výsledné vnitřní účinky u přímého prutu. |
|||
Cvičení s počítačovou podporou | Výsledné vnitřní účinky u přímého prutu. Výsledné vnitřní účinky u zakřiveného a lomeného prutu. Kvadratické momenty příčného průřezu. Mohrův diagram. Namáhání na tah, napjatost a deformace. Staticky určité úlohy. Namáhání na tah, napjatost a deformace. Staticky neurčité úlohy. Namáhání na krut. Úlohy staticky určité a neurčité. Namáhání na ohyb. Napjatost a deformace u staticky určitě uloženého prutu. Namáhání na ohyb. Napjatost a deformace u staticky neurčitě uloženého prutu. Pruty zakřivené a lomené. Uzavřené pruty (rámy). Využití symetrie a antimetrie. Vzpěrná stabilita prutů. Bezpečnost při tlakovém namáhání prutu z reálného materiálu. Výpočet příhradových konstrukcí s uvažováním vzpěru. Soustavy prutů. Kombinované namáhání. |
|||
Literatura - základní: | ||||
1. Gere, J.M., Timoshenko, S.P.: Mechanics of Materials, third SI edition, Chapman & Hall, London, Glasgow, New York, 1995 | ||||
2. Pestel, E., Wittenburg, J.: Technische Mechanik, Band 2: Festigkeitslehre, B I, Wissenschaftsverlag, Mannheim, Leipzig, Wien, Zűrich, 1992 | ||||
3. Hoschl, C.: Pružnost a pevnost ve strojírenství, SNTL, Praha, 1971 | ||||
4. Janíček P., Ondráček E., Vrbka J., Burša J.: Pružnost a pevnost I,VUT-FSI,Brno,2004 |
||||
5. Janíček P., Florian Z.: Úlohy z pružnosti a pevnosti I,2. vyd., VUT-FSI, Brno,1995 |
||||
6. GOODNO, B. J a J. M. GERE. Mechanics of materials. Enhanced ninth edition, SI edition. Boston: Cengage, 2021, ISBN 978-0-357-37785-7. |
||||
7. HIBBELER, R. C a K. B. YAP. Mechanics of materials. Harlow: Pearson, 2018. ISBN 978-1-292-17820-2. |
||||
8. Muvdi, B.B., & Elhouar, S. (2016). Mechanics of Materials: With Applications in Excel (1st ed.). CRC Press. Dostupné z: https://doi.org/10.1201/9781315374314 |
||||
9. Ross, C., Bird, J., & Little, A. (2021). Mechanics of Solids (3rd ed.). Routledge. Dostupné z: https://doi.org/10.1201/9781003128021 |
Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
B-VTE-P | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 7 | Povinný | 1 | 1 | L |
B-ZSI-P | prezenční studium | STI Základy strojního inženýrství | -- | zá,zk | 7 | Povinný | 1 | 2 | L |
B-ZSI-P | prezenční studium | MTI Materiálové inženýrství | -- | zá,zk | 7 | Povinný | 1 | 2 | L |
B-FIN-P | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 7 | Povinně volitelný | 1 | 2 | L |
B-MAI-P | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 7 | Povinný | 1 | 2 | L |
B-MET-P | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 7 | Povinný | 1 | 2 | L |
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