330-0318/03 – Experimentální metody v mechanice (EMM)
Garantující katedra | Katedra aplikované mechaniky | Kredity | 5 |
Garant předmětu | doc. Ing. Michal Šofer, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Michal Šofer, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 3 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Základy fotoelasticimetrie – přímkové a druhově polarizované světlo, dočasný
dvojlom, Wertheimův zákon, čáry izoklinné, izochromatické, izostatické. Určení
napětí na nezatíženém obvodu modelu, reflexní fotoelasticimetrie. Základy
tenzometrie – princip metody základní typy tenzometrů, můstková zapojení,
teplotní kompenzace, vyhodnocení tenzometrických růžic, tenzometrické snímače.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Základy fotoelasticimetrie – přímkové a druhově polarizované světlo, dočasný
dvojlom, Wertheimův zákon, čáry izoklinné, izochromatické, izostatické. Určení
napětí na nezatíženém obvodu modelu, reflexní fotoelasticimetrie. Základy
tenzometrie – princip metody základní typy tenzometrů, můstková zapojení,
teplotní kompenzace, vyhodnocení tenzometrických růžic, tenzometrické snímače.
Problematika měření a experimentu. Elektrická měření neelektrických veličin.
Analogové a digitální zpracování měřeného signálu. Základní pojmy a veličiny
v experimentální mechanice a jejich měření. Základní pojmy a veličiny v
akustice a jejich měření.
Povinná literatura:
[1] Macura,P.: Experimentální metody v pružnosti a plasticitě,VŠB-TU Ostrava 2001
[2] Hoffmann, K.: An Introduction to Measurements using Strain Gages, Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH, Darmstadt, dostupný také z: http://www.kk-group.ru/help/Strain_Gauge_Measurements_Book_2012_01.pdf
Doporučená literatura:
[1] Janíček,P.: Technický experiment, VUT Brno,1989
[2] Milbauer,M., Perla,M.: Fotoelasticimetrické přístroje a měřící metody, Praha: ČSAV, 1959
[3] Trebuňa, F., Šimčák, F.: Príručka experimentálnej mechaniky, TU Košice, 2007, 1536s
[4] Vlk, M, a kol.: Experimentální mechanika, Brno, 2003, 147s
[5] Stefänescu, D.: Handbook of force transducers: principles and components, Springer, Německo, 2011, 612s
[6] Klement, J., Plánička, F., Vlk, M.: Modelová podobnost, elektrická odporová tenzometrie, experimentální určování zbytkových napětí, vyhodnocení experimentálně získaných dat, Plzeň, Západočeská univerzita, 2004, 130s
[7] Němec, J.: Odporové tenzometry v praxi, SNTL, Praha, 1967, 174s
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Zápočet: programy, testy
Zkouška písemná a ústní.
E-learning
Další požadavky na studenta
návštěva cvičení, nejsou další požadavky
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Předmět je tematicky členěn na dva okruhy:
1 Okruh: Základy vektorového počtu, projekce vektorů, pojem ortogonální transformace, problém vlastních čísel, diskrétní Fourierova transformace. Cvičení jsou koncipována formou využití nabytých znalostí k řešení konkrétních příkladů na výše uvedená témata prostřednictvím software MATLAB.
2 Okruh: Základy zpracování signálu, tenzometrie, Optické metody - fotoelasticimetrie, nedestruktivní metody (NDT) - zkoušení ultrazvukem, metoda akustické emise, metoda kapilární, metoda magnetická prášková.
Plán cvičení a přednášek:
P1 – Úvodní slovo k předmětu Experimentální metody v mechanice, informace ke klasifikaci předmětu, bodovému hodnocení, programům
C1 - Základní pojmy z lineární algebry
P2 – Projekce vektorů, ortogonální transformace
C2 – Seznámení se s Matlabem
P3 – Pojem tenzor, skalární a vektorové pole
C3 – Seznámení se s Matlabem II, praktikum
P4 – Problém vlastních čísel a jeho následná aplikace v oblasti mechaniky
C4 – Praktické početní příklady v prostředí software Matlab
P5 – Diskrétní Fourierova transformace – teorie
C5 – Teorie DFT (dokončení), praktická aplikace na příkladu (Matlab)
P6 – Základy zpracování signálu
C6 – Praktikum
P7 – Tenzometrie - druhy tenzometrů, princip měření, Wheatstonův můstek, Základní vlastnosti, způsoby zapojení, vliv provozních podmínek
C7 – Tenzometrie – praktikum (statické a dynamické měření)
8P – Optické metody – Klasické optické metody (Fotoelasticimetrie)
8C – Optické metody – praktikum (stanovení konstanty optické citlivosti)
P9 – NDT metody - Kapilární metoda, magnetická prášková metoda
C9 – NDT metody praktikum – PT, MT (bílé světlo + UV světlo)
10P – NDT metody – Ultrazvuková metoda
10C – NDT metody – praktikum (stanovení materiálových charakteristik s využitím dvou fundamentálních vlnových módů)
11P – NDT metody - Metoda akustické emise – základní pojmy, princip metody
11C – NDT metody - Metoda akustické emise – praktikum (lineární lokalizace, útlumová křivka)
12P – NDT metody - Metoda akustické emise – základní pojmy, princip metody
12C – NDT metody - Metoda akustické emise – praktikum (planární lokalizace)
P13+C13 – Exkurze
P14+C14 – Závěrečný test
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky