Detail předmětu
Pružnost a pevnost II
FSI-5PP Ak. rok: 2022/2023 Zimní semestr
Základy lineární elastické lomové mechaniky, posuzování tělesa s trhlinou. Únava materiálu – hlavní koncepce výpočtového hodnocení únavy. Obecná pružnost – napětí, přetvoření a posuvy elementárního prvku kontinua v obecné prostorové úloze pružnosti. Systém rovnic obecné pružnosti, obecný Hookův zákon. Možnosti analytického řešení rovnic pružnosti na elementárních typech těles: válcové těleso, rotující kruhová a mezikruhová stěna a válcové těleso, kruhová a mezikruhová deska, rotačně symetrická bezmomentová skořepina, válcová momentová skořepina.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Posluchač zvládne kategorizaci běžných typů úloh pružnosti a je schopen zvolit v daných podmínkách vhodnou metodiku řešení problému cestou odpovídajícího analytického řešení, přípravy vstupních údajů numerického výpočtu nebo návrhu experimentální metody. Je schopen rozlišit a posoudit základní mezní stavy konstrukcí.
Prerekvizity
Z matematiky jsou nutné znalosti z oblasti lineární algebry, maticového počtu, funkce jedné a více proměnných, diferenciálního a integrálního počtu a diferenciálních rovnic obyčejných i parciálních. Dále je vyžadována znalost práce se softwarem Maple. Z mechaniky těles jsou nezbytné znalosti v rozsahu odpovídajícím kurzu Statika (především sestavování rovnic statické rovnováhy a uvolňování vazeb) a PPI (tenzory napětí a přetvoření, teorie pružnosti prutů, podmínky mezních stavů pro tvárný a křehký materiál).
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
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: Docházka, aktivní účast na cvičeních a odevzdání zadaných příkladů, včetně jejich prezentace.
Zkouška: Zkouška je rozdělena na dvě části. Náplní první povinné části je průřezový písemný test, ze kterého je možno získat maximálně 80 bodů. Náplní druhé části, která je dobrovolná, je ústní přezkoušení, ze kterého je možné získat od -20 do +20 bodů. Konkrétní podobu zkoušky, typy příkladů, otázek a další podrobnosti sdělí přednášející osobně a na e-learningu v průběhu semestru.
Učební cíle
Cílem předmětu Pružnost a pevnost II je rozšíření znalostí
o možnostech posuzování bezpečnosti technických zařízení. Absolvent by měl zvládnout analytická řešení deformací a napětí u různých modelových těles. Také jsou rozšiřovány znalosti o podmínkách mezních stavů, především v podmínkách cyklického namáhání a existence trhlin v tělese.
Tento předmět je zařazen jako povinně volitelný ve 3. ročníku bakalářského studia. Jeho volba (nebo volba jeho anglické verze) je doporučena v případě, že student hodlá volit obor M-ADI, M-ENI, M-FLI, M-IMB, M-MET či M-VSR.
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.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-MET-P: Mechatronika, bakalářský, povinně volitelný
Program B-VTE-P: Výrobní technika, bakalářský, povinný
Program B-ZSI-P: Základy strojního inženýrství, bakalářský
specializace STI: Základy strojního inženýrství, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
39 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Obecná pružnost – základní veličiny a systém vztahů mezi nimi a zobecněný Hookův zákon
Tlustostěnné válcové těleso
Rotující kotouče a válcová tělesa
Kruhové a mezikruhové desky
Rotačně symetrická membránová skořepina
Válcová momentová skořepina
Základy lineární elastické lomové mechaniky
Růst trhliny při statickém a cyklickém namáhání
Mezní stav únavové pevnosti prutových těles – koncepce nominálních napětí
Mezní stav únavové pevnosti prutových těles – koncepce lokálních napětí a přetvoření
Mezní stav křehkého lomu
Složená tělesa
Shrnutí + zkouška
Konzultace
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Stavy napjatostí a přetvoření a zobecněný Hookův zákon
Hookův zákon při vyhodnocení tenzometrických měření
Tlustostěnné válcové těleso
Rotující kotouče a válcová tělesa
Kruhové a mezikruhové desky
Rotačně symetrická membránová skořepina
Válcová momentová skořepina
Lineární elastická lomová mechanika
Mezní stav únavové pevnosti prutových těles – koncepce nominálních napětí
Mezní stav únavové pevnosti prutových těles – koncepce nominálních napětí
Mezní stav křehkého lomu
Prezentace příkladů
Prezentace příkladů
Cvičení
14 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Stavy napjatostí a přetvoření a zobecněný Hookův zákon
Hookův zákon při vyhodnocení tenzometrických měření
Tlustostěnné válcové těleso
Rotující kotouče a válcová tělesa
Kruhové a mezikruhové desky
Rotačně symetrická membránová skořepina
Válcová momentová skořepina
Lineární elastická lomová mechanika
Mezní stav únavové pevnosti prutových těles – koncepce nominálních napětí
Mezní stav únavové pevnosti prutových těles – koncepce nominálních napětí
Mezní stav křehkého lomu
Prezentace příkladů
Prezentace příkladů
Cvičení s počítačovou podporou
12 hod., povinná
Osnova
Stavy napjatostí a přetvoření a zobecněný Hookův zákon
Hookův zákon při vyhodnocení tenzometrických měření
Tlustostěnné válcové těleso
Rotující kotouče a válcová tělesa
Kruhové a mezikruhové desky
Rotačně symetrická membránová skořepina
Válcová momentová skořepina
Lineární elastická lomová mechanika
Mezní stav únavové pevnosti prutových těles – koncepce nominálních napětí
Mezní stav únavové pevnosti prutových těles – koncepce nominálních napětí
Mezní stav křehkého lomu
Prezentace příkladů
Prezentace příkladů