330-0308/01 – Vlastnosti a zkoušení materiálu (VZM)

Garantující katedraKatedra aplikované mechanikyKredity5
Garant předmětudoc. Ing. František Fojtík, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Radim Halama, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení2020/2021
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SLA20 Dr. Ing. Ludmila Adámková
FOJ08 doc. Ing. František Fojtík, Ph.D.
FRY72 prof. Ing. Karel Frydrýšek, Ph.D.
FUS76 doc. Ing. Martin Fusek, Ph.D.
HAL22 prof. Ing. Radim Halama, Ph.D.
LIC098 Ing. Mgr. Dagmar Ličková, Ph.D.
MAC0274 Ing. Vojtěch Machalla
MOL0062 Ing. Michal Molčan
PAV0151 Ing. Pavel Pavlíček
ROJ71 Ing. Jaroslav Rojíček, Ph.D.
SMA0022 Ing. Jiří Šmach
SOF007 doc. Ing. Michal Šofer, Ph.D.
SIM0261 Ing. Kateřina Vlčková
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 16+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Naučit studenty základní postupy a metody používané při řešení úloh nauky o materiálu. Zajistit pochopení probírané látky. Aplikovat získané zkušenosti v praxi.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět seznamuje posluchače se základními poznatky o vlastnostech, struktuře a zkoušení nejpoužívanějších konstrukčních materiálů. Náplní přednášek je jak vysvětlení zákonitostí atomové a molekulární struktury a stavby krystalických respektive amorfních látek, tak výklad napěťově-deformačního chování a degradačních procesů. Zvláštní důraz je kladen na zkoušení mechanických vlastností jednotlivých materiálů a výklad použití jednotlivých materiálů v technické praxi.

Povinná literatura:

[1] Silbernagel, A.: Nauka o materiálu I, VŠB-TU Ostrava, 1996. 150 s., ISBN 80-7078-116-5 [2] Strnadel, B.: Nauka o materiálu: konstrukční materiály a jejich degradační procesy, VŠB-TU Ostrava, 1993. 180 s., ISBN 80-7078-207-2 [3] Strnadel, B.: Řešené příklady a technické úlohy z materiálového inženýrství, Ostrava, 1998 [4] Kutz, Myer. Mechanical Engineers' Handbook: Materials and Mechanical Design, Volume 1, Third Edition. Hoboken, N.J.: Wiley, 2006. [5] With, G. de. Structure, Deformation, and Integrity of Materials; Weinheim: Wiley-VCH, 2006.

Doporučená literatura:

[1] Pluhař, J. a kol.: Nauka o materiálech, SNTL, Praha, 1989, 552 s. [2] Kopec, B.: Nedestruktivní zkoušení materiálů a konstrukcí, Česká společnost pro nedestruktivní testování, Akademické nakladatelství CERM, Brno, 2008. 569 s.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

test

E-learning

ne

Další požadavky na studenta

návštěva cvičení, nejsou další požadavky

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Úvod – základní skupiny konstrukčních materiálů. Vazby v pevných látkách. Krystalická a amorfní struktura. Skupiny kovů a krystalové struktury. Značení rovin a směrů v krystalografii. 2. Bodové a čárové mřížkové poruchy a jejich interakce. Pohyb dislokací. Difůze v kovech. Fázové přeměny a základní binární diagramy. 3. Zpevnění monokrystalu a polykrystalického kovu. Teoretická pevnost krystalických materiálů. Tahová zkouška a mechanické vlastnosti materiálu. Hookeův zákon. Elastické, plastické, viskoelastické a viskoplastické chování materiálu. Další zkoušky napěťově deformačního chování materiálu. Zkoušky tvrdosti. 4. Vztah vnějších a vnitřních sil. Metoda řezu. Koncept napětí a koncept deformace. Poissonův zákon. Obecný Hookeův zákon pro elastický izotropní materiál. Druhy anizotropie a návaznost na strukturu materiálu. Rozměry charakteristického elementu různých materiálů. 5. Koncentrace napětí. Faktor intenzity napětí. Křehký a tvárný lom materiálů, lomová houževnatost. Tranzitní teplota. Zkouška vrubové houževnatosti. 6. Časově proměnné namáhání vedoucí k únavě materiálu. Fáze únavového poškození. Mez únavy. Zkoušky vysokocyklové a nízkocyklové únavy materiálu. Křivky životnosti. Vliv vrubu a funkčních parametrů. Přístupy pro stanovení životnosti. 7. Mechanismy iniciace creepového poškození. Zkoušky tečení a relaxace. Životnost konstrukčních prvků při creepu. 8. Zbytková napětí. Destruktivní a nedestruktivní metody měření zbytkových napětí. Základy defektoskopie. Nedestruktivní metody: vizuální, ultrazvukové, magnetické, elektromagnetické a kapilární. 9. Základní typy koroze a mechanismy opotřebení funkčních povrchů. Klasifikace důsledků degradačních procesů. 10. Rovnovážný metastabilní a stabilní diagram železo uhlík. Rozdělení ocelí a litin. Tepelné zpracování ocelí. 11. Neželezné kovy. Slitiny Al, Mg a Ti. Vlastnosti, struktura, způsoby zpracování, technické aplikace. Superplastické materiály. 12. Keramické materiály. Vlastnosti a využití technické a porézní keramiky. Příčiny křehkosti. Skla – vlastnosti, zkoušení a využití. 13. Polymery – základní rozdělení, chemické složení struktura a vlastnosti. Reologické modely napěťově-deformačního chování. Využití ve strojírenství. 14. Kompozity. Částicové a vláknové kompozity. Výhody kompozitů. Obecné zásady volby materiálu.

Podmínky absolvování předmětu

Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2019/2020 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2019/2020 (B2341) Strojírenství K čeština Uherský Brod 1 povinný stu. plán
2018/2019 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2018/2019 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (B2341) Strojírenství K čeština Uherský Brod 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2016/2017 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2015/2016 (B2341) Strojírenství K čeština Uherský Brod 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
Blok předmětů bez studijního plánu - FS - K - cs 2020/2021 kombinovaná čeština volitelný odborný FS - Fakulta strojní stu. blok

Hodnocení Výuky



2019/2020 letní
2018/2019 letní
2017/2018 letní
2017/2018 zimní
2016/2017 letní
2015/2016 letní
2015/2016 zimní