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 zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
POL0400 doc. Ing. Stanislav Polzer, Ph.D.
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

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 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: cccccccccccccccccccccccccccccccccc

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
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