Mezní stavy materiálů (FSI-6MS-A)

Akademický rok 2026/2027
Garant: prof. Ing. Ivo Dlouhý, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚMVI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: angličtina
Typ předmětu: oborový předmět
Cíle předmětu:
 
Výstupy studia a kompetence:
 
Prerekvizity:
 
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:
 
Způsob a kritéria hodnocení:

Podmínky udělení zápočtu: Základní podmínkou udělení zápočtu je absolvování všech cvičení a zpracování protokolů ze cvičení podle pokynů učitele. 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.
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 je písemnás. 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 doplňkové zadané zkoušejícím v rozsahu odpřednášené a odcvičené látky.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

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

    Laboratorní cvičení

Exkurze v laboratořích mechanických zkoušek. 
Příklady na využití poznatků o elastickém chování materiálů
Příklady na využití poznatků o plastické deformaci
Příklady na využití poznatků o tranzitním lomovém chování ocelí
Příklady na využití poznatků z oblasti lomové mechaniky
Příklady na využití poznatků o únavě materiálu
Příklady na využití poznatků o creepovém chování materiálu
Praktické příklady - kovy
Praktické příklady - plasty a keramiky
Praktické příklady, pohovor pro udělení zápočtu

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
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-ZSI-P prezenční studium STI Základy strojního inženýrství -- kl 4 Povinně volitelný 1 3 Z
B-STI-A prezenční studium --- bez specializace -- kl 4 Povinně volitelný 1 3 Z
C-AKR-P prezenční studium CZS Předměty zimního semestru -- kl 4 Volitelný 1 1 Z
B-STI-Z příjezd na krátkodobý studijní pobyt --- bez specializace -- kl 4 Doporučený kurs 1 1 Z