| Akademický rok 1999/2000 |
| Garant: | prof. RNDr. Ing. Jan Vrbka, DrSc., dr. h. c. | |||
| Garantující pracoviště: | ÚMTMB | |||
| Jazyk výuky: | čeština | |||
| Cíle předmětu: | ||||
| Cílem předmětu Pružnost a pevnost I je vybavit studenty metodikou a základními poznatky nezbytnými pro určování napjatosti a deformace u nejjednoduššího prutového modelu tělesa a stanovení základních mezních stavů při statickém jednoduchém a kombinovaném zatěžování. Tím studenti získají základní poznatky nezbytné pro pružnostně-pevnostní návrh těles resp. strojních součástek. |
||||
| Výstupy studia a kompetence: | ||||
| Základní poznatky o napjatosti a deformaci při prostých případech namáhání a představa o mezi použitelnosti těchto klasických přístupů. Podmínky základních mezních stavů a stanovení bezpečnosti při obecné napjatosti s cílem spolehlivého dimensování těles resp. strojních součástí. |
||||
| Prerekvizity: | ||||
|   | ||||
| Obsah předmětu (anotace): | ||||
| Obsah předmětu, návaznost na ostatní předměty. Základní pojmy a úlohyPružnosti a pevnosti. Obecné vlastnosti pružného materiálu a pružnéhotělesa, obecné věty a principy. Teorie prutových těles, geometrickécharakteristiky, výsledné vnitřní silové účinky. Prostý tah a tlak,prostý ohyb, prostý krut. Vliv odchylek na napjatost a deformaci. Pruty vázané. Zakřivené a lomené pruty. Vzpěrná stabilita přímých prutů.Napjatost v bodě tělesa. Podmínky mezního stavu pružnosti, podmínkybezpečnosti vůči mezním stavům. Kombinované namáhání prutů. | ||||
| Metody vyučování: | ||||
|   | ||||
| Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
| Požadavky pro zápočet: - aktivní účast ve cvičeních - vypracování náhradních příkladů v případě omluvené neúčasti ve cvičení - úspěšně napsané 2 testy z probírané látky během semestru - ústní kontrola základních znalostí při udělování zápočtu Požadavky zkoušky: Jde o kombinovanou písemnou a ústní zkoušku sestávající z - pojmového testu - odvození teorie presentované na přednáškách - dvou až tří příkladů - diskuse nad písemnými dokumenty |
||||
| Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
|   | ||||
| Typ (způsob) výuky: | ||||
| Přednáška | 14 × 4 hod. | nepovinná | ||
| Cvičení odborného základu | 14 × 3 hod. | povinná | ||
| Osnova: | ||||
| Přednáška | 1. Vymezení obsahu předmětu. Mezní stavy související s deformací tělesa a porušováním jeho celistvosti. 2. Uvolnění prvku tělesa, vnitřní síly, napětí, napjatost, deformace a energie tělesa. 3. Obecné vlastnosti pružného materiálu a pružného tělesa. Obecné věty lineární pružnosti, Pricip Saint Venantův, Castiglianova věta atd. 4. Základní materiálové charakteristiky, tahová a tlaková zkouška. Prut v pružnosti a pevnosti, klasifikace, výsledné vnitřní silové účinky. 5. Prostý tah a tlak. Napjatost, deformace, energie napjatosti. Vliv odchylek na napjatost a deformaci. Těleso staticky neurčité. 6. Prostý ohyb. Napjatost, deformace, energie napjatosti. Vliv odchylek na napjatost a deformaci. Smykové napětí od posouvající síly. 7. Slabě a silně zakřivené pruty, rámy. Případy staticky neurčité. 8. Prostý krut. Napjatost, deformace, energie napjatosti. Vliv odchylek na napjatost a deformaci. 9. Vzpěrná stabilita prutů. Vliv uložení na kritickou sílu, 4 případy eulerova vzpěru. Mezní stavy stlačovaného prutu, kritická štíhlost. 10. Napjatost v bodě tělesa, hlavní napětí. Zobrazení napjatosti v Mohrově rovině. 11. Klasifikace napjatosti. Rovinná napjatost,zvláštní případy napjatosti. 12. Podmínky mezního stavu pružnosti. Podmínka mezního stavu stavu křehké pevnosti. Podmínky bezpečnosti. pevnosti. 13. Podmínky bezpečnosti, prostá bezpečnost, redukované napětí. Kombinovaná namáhání. 14. Informace o moderních výpočtových metodách, zejména MKP a experimentálních přístupech. Informace o průběhu zkoušky. |
|||
| Cvičení odborného základu | 1. Geometrické charakteristiky příčného průřezu prutu. Definice,příklady. 2. Geometrické charakteristiky při transformaci k posunutému a natočenému souřadnicovému systému. Příklady. 3. Hlavní centrální kvadratické momenty průřezu. Příklady. 4. Výsledné vnitřní silové účinky u přímého a zakřiveného prutu. 5. Namáhání na tah, napjatost a deformace. Staticky určité a staticky neurčité úlohy. 6. Namáhání na ohyb, napjatost a deformace. Přímé nosníky staticky určité a neurčité. 7. Namáhání na ohyb. Rámy staticky určité a neurčité. 8. Namáhání na ohyb. Pruty slabě zakřivené, staticky určité a neurčité. 9. Pruty silně zakřivené. Prutové soustavy s různě namáhanými prvky. 10. Namáhání na krut. Napjatost a deformace. Úlohy staticky určité a neurčité. 11. Vzpěrná stabilita prutů. Bezpečnost vůči meznímu stavu. 12. Obecná a rovinná napjatost. Určování hlavních napětí a hlavních směrů. Mohrova kružnice. 13. Kombinovaná namáhání na tah a ohyb, ohyb a krut. Pevnostní kontrola. 14. Kombinované namáhání na ohyb a smyk. Ukázky výsledků získaných metodou konečných prvků. Zápočet. |
|||
| 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 | ||||
| Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
| Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
| N2301-3 | prezenční studium | Strojírenství a ostatní kovodělná výroba | -- | zá,zk | 7 | Povinný | 1 | 1 | L |
| M2301-5 | prezenční studium | Strojírenství a ostatní kovodělná výroba | -- | zá,zk | 7 | Povinný | 1 | 2 | L |
| M2301-5 | prezenční studium | Průmyslový design ve strojírenství | -- | zá,zk | 7 | Povinný | 1 | 2 | L |
| M2301-5 | prezenční studium | Fyzikální inženýrství | -- | 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