330-0526/01 – Mechanika plastů a kompozitů (MechPla)

Garantující katedraKatedra aplikované mechanikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Stanislav Polzer, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Stanislav Polzer, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení2021/2022
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
POL0400 doc. Ing. Stanislav Polzer, Ph.D.
VIT0102 Ing. Radek Vitásek
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 12+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student získá teoretické a praktické znalosti ohledně mechanického chování plastů, hyperelastických a kompozitních materiálů. Bude schopen zhodnotit vliv teploty na vlastnosti plastů, analyzovat experimentální zkoušky v podmínkách konečných deformací a modelovat hyperelastické a viskoelastické materiály v MKP pomocí různých konstitutivních modelů. Ve druhé části předmětu získá student znalosti a schopnosti modelovat dlouhovláknové kompozity a sendvičové nosníky.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)

Anotace

V tomto předmětu budou studenti seznámeni s mechanikou nekovovoých materiálů. Předmět je zaměřen zejména na mechanický popis fenoménů, které u kovových materiálů nenastávají buď vůbec, nebo v minimální míře. Bude tak přednášena mechanika plastů s důrazem na simulování teploty skelného přechodu, dále bude odpřednášeny základy teorie hyperelasticity a viskoelasticity včetně představení několika nejpouživanějších konstitutivních modelů, které se pro popis těchto hyperelastických a viskoelastických materiálů používají. Poslední část přednášek bude věnována mechanice dlouhovláknových kompozitů s důrazem na výpočtové simulování mechanického chování těchto kompozitů.

Povinná literatura:

1) Nonlinear Solid Mechanics: A Continuum Approach for Engineering. Gerhard Holzapfel. John Wiley & sons ltd, Chichester, England. 2) Nelineární Mechanika, Ivan Němec, VUTIUM, Brno, 2018. 3) Mechanika kompozitních materiálů LAŠ, Vladislav. . 2. přeprac. vyd. V Plzni: Západočeská univerzita, 2008. ISBN 978-80-7043-689-9. Skripta. Západočeská univerzita. 4)Mechanics Of Composite Materials. Robert Jones. CRC Press 2018.

Doporučená literatura:

1)Hyperelasticity Primer, Robert M. Hacket. Springer, 2018. Berlin, Germany 2)Computational Mechanics of Composite Materials Marcin M Kaminski. Springer, Germany, Berlin 2005.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

zápočet: test v polovině semestru 15b, zápočtový příklad prezentovaný na konci 20b. Celkem 35b. Minimum pro získání zápočtu 20b. zkouška: test-teoretické otázky 20b. Miminum pro připuštění k další části testu 10b. Výpočet 2 příkladů celkem 45b. Minimum pro udělení zkoušky 51b (test+body ze cvičení)

E-learning

Další požadavky na studenta

K úspěšnému zvládnutí předmětu je nutná znalost učiva pružnosti a pevnosti I a II a matematické teorie pružnosti Aktivní účast na cvičeních, omluvené jsou 2 absence. Z testu je student omluven pouze ze zdravotních důvodů (doloží potvrzením od lékaře). V takové případě má možnost si napsat test/obhájit projekt v jiném termínu. Opravný test se nepíše. Nedostavení se na test/obhajobu projektu znamená, že student obdrží z daného 0b.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1) plasty-struktura, výroba , využití, mech. vlastnosti-vliv teploty 2) konečné deformace tenzory přetvoření a napětí 3) hyperelastické materiály-struktura, výroba, vlastnosti, využití 4) zkoušení hyperelastických materiálů 5) konstitutivní modely-Neo Hookean, Mooney-Rivlin, Aruda-Boyce 6) viskoelastické chování-Voight, Kelvin model 7) kompozity-struktura-dlouhovláknové, krátkovláknové, využití, výroba 8) kompozity-mezní stavy-pevnosti vláken, matrice a kompozitu, směšovací pravidlo 9) kompozity-mezní stavy-delaminace 10) kompozity-elastické konstanty trans. izotropního materiálu-ELT, muLT, ETT´ 11) kompozity-elastické konstanty trans. izotropního materiálu-muTT´, GLT, 12) kompozity-homogenizace (dlouhovláknové, částicové) 13) kompozity-experimentální stanovení el. konstant 14) sendviče-struktura, využití, výroba, modelování, mezní stavy Cvičení: 1) plasty-nahrazení ocelové součásti plastovou, zadání zápočtového příkladu 2) analýza jednoosé zkoušky, stanovení přetvoření a napětí 3) MKP analýza gumové součásti 4) analýza dvouosé zkoušky, stanovení přetvoření a napětí 5) fitování výsledků zkoušek konst. modely a predikce jiného deformačního módu 6) analýza creepového a relaxačního testu, stanovení konstant visko modelů 7) test1 8) kompozity-výpočet konstanty transverzálně izotropního materiálu-ELT, muLT,ETT´ 9) kompozity-výpočet konstant trans. izotropního materiálu-muTT´, GLT, 10) kompozity-homogenizace dlouhovláknové 11) kompozity-výpočet napětí a přetvořenív laminátu 12) kompozity -mkp kontrola mezních stavů 13) sendviče-mkp analýza sendvičového nosníku 14) prezentace a kontrola zápočtového příkladu, zápočet

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2019/2020 letní semestr, platnost do: 2021/2022 letní 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  16
Rozsah povinné účasti: ccccccccccccccccccccccccccccc

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (N2301) Strojní inženýrství (3901T003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (N2301) Strojní inženýrství (3901T003) Aplikovaná mechanika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N2301) Strojní inženýrství (3901T003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N2301) Strojní inženýrství (3901T003) Aplikovaná mechanika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2301) Strojní inženýrství (3901T003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2301) Strojní inženýrství (3901T003) Aplikovaná mechanika K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku