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

Garantující katedraKatedra aplikované mechanikyKredity5
Garant předmětudoc. Ing. Radim Halama, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Radim Halama, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Odkaz na webJazyk výukyčeština
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SLA20 Dr. Ing. Ludmila Adámková
FOJ08 Ing. František Fojtík, Ph.D.
FRY72 doc. Ing. Karel Frydrýšek, Ph.D.
FUS76 Ing. Martin Fusek, Ph.D.
HAL22 doc. Ing. Radim Halama, Ph.D.
LIC098 Ing. Dagmar Ličková
ROJ71 Ing. Jaroslav Rojíček, Ph.D.
SOF007 Ing. Michal Šofer, Ph.D.
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
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

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.

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

test

E-learning

ne

Další požadavky na studenta

návštěva cvičení, nejsou další požadavky

Minimální znalostní 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

Kombinovaná forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 35  20
        Zkouška Zkouška 65  20
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
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