330-0308/05 – Vlastnosti a zkoušení materiálu (VZM)

Garantující katedraKatedra aplikované mechanikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. František Fojtík, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. František Fojtík, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SLA20 Dr. Ing. Ludmila Adámková
CEP0031 Ing. Daniel Čepica
DRA0110 Ing. Lukáš Drahorád
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.
HAL0161 Ing. Tomáš Halo
HRC0008 Ing. Jan Hrček
HRO0075 Ing. Juraj Hronček
KOR0145 Ing. Michal Kořínek
LIC098 Ing. Mgr. Dagmar Ličková, Ph.D.
MAC0274 Ing. Vojtěch Machalla
MAN0120 Ing. Martin Mánek
MOL0062 Ing. Michal Molčan
PAL0159 Ing. Radek Páleník
PAV0151 Ing. Pavel Pavlíček
ROJ71 Ing. Jaroslav Rojíček, Ph.D.
RYB0077 Ing. David Rybanský
SCH0267 Ing. David Schwarz
SKO0116 Ing. Ondřej Skoupý
SMA0022 Ing. Jiří Šmach
SOF007 doc. Ing. Michal Šofer, Ph.D.
SOT0036 Ing. Martin Šotola
TOS0022 Ing. Anna Tošková
VIT0102 Ing. Radek Vitásek
SIM0261 Ing. Kateřina Vlčková
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 2+2
kombinovaná Klasifikovaný zápočet 12+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

Podmínkou udělení zápočtu je získání minimálně 51 bodů za tři písemné práce. První písemná práce v 6. týdnu výuky max. 30 bodů. Druhá písemná práce v 9. týdnu výuky max. 30 bodů. Závěrečná písemná práce ve 14. týdnu výuky max. 40 bodů; součástí této práce bude i ústní obhájení výsledků a toto bude součástí bodového hodnocení práce. Jednotlivé termíny písemných prací upřesní vždy cvičící.

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. Zpevnění monokrystalu a polykrystalického kovu. Teoretická pevnost krystalických materiálů. 3. Tahová zkouška a mechanické vlastnosti materiálu. Hookeův zákon. Elastické, plastické, viskoelastické a viskoplastické chování materiálu. Další zkoušky napěťově deformačního chování materiálu. Zkoušky tvrdosti. 4. Předpoklady mechaniky poddajných těles. 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. Teorie napjatosti, hlavní napětí a roviny. Transformace tenzoru napjatosti. 6. Deformační energie pro jednoosý a víceosý napěťový stav. Hypotézy pevnosti pro materiály ve stavu křehkém a ve stavu houževnatém. Haighovy experimenty. 7. Koncentrace napětí. Faktor intenzity napětí. Křehký a tvárný lom materiálů, lomová houževnatost. Tranzitní teplota. Zkouška vrubové houževnatosti. 8. 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. 9. Mechanismy iniciace creepového poškození. Zkoušky tečení a relaxace. Životnost konstrukčních prvků při creepu. 10. Destruktivní a nedestruktivní metody měření zbytkových napětí. Základy defektoskopie. Nedestruktivní metody: vizuální, ultrazvukové, magnetické, elektromagnetické a kapilární. 11. Základní typy koroze. Mechanismy opotřebení funkčních povrchů. 12. Specifické vlastnosti jednotlivých konstrukčních materiálů. Neželezné kovy. Slitiny Al, Mg a Ti. 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. Specifika zkoušení. 14. Kompozity. Moderní konstrukční materiály. Obecné zásady volby materiálu.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2020/2021 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100  51 3
Rozsah povinné účasti: 80%

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2023/2024 (B0713A070002) Energetika a životní prostředí K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2023/2024 (B0713A070002) Energetika a životní prostředí P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2023/2024 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2023/2024 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2023/2024 (B0715A270011) Strojírenství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2023/2024 (B0715A270011) Strojírenství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2023/2024 (B0715A270011) Strojírenství P čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2023/2024 (B0715A270011) Strojírenství K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2023/2024 (B0715A270011) Strojírenství K čeština Uherský Brod 1 povinný stu. plán
2022/2023 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2022/2023 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2022/2023 (B0713A070002) Energetika a životní prostředí P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2022/2023 (B0713A070002) Energetika a životní prostředí K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2022/2023 (B0715A270011) Strojírenství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2022/2023 (B0715A270011) Strojírenství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2022/2023 (B0715A270011) Strojírenství P čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2022/2023 (B0715A270011) Strojírenství K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2022/2023 (B0715A270011) Strojírenství K čeština Uherský Brod 1 povinný stu. plán
2021/2022 (B0715A270011) Strojírenství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (B0715A270011) Strojírenství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (B0715A270011) Strojírenství P čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2021/2022 (B0715A270011) Strojírenství K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2021/2022 (B0713A070002) Energetika a životní prostředí K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (B0713A070002) Energetika a životní prostředí P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (B0715A270011) Strojírenství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (B0715A270011) Strojírenství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (B0715A270011) Strojírenství K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2020/2021 (B0715A270011) Strojírenství P čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2020/2021 (B0713A070002) Energetika a životní prostředí K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (B0713A070002) Energetika a životní prostředí P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (B0715A040001) Dopravní systémy a technika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky



2021/2022 letní
2020/2021 letní