330-0526/02 – Mechanika plastů a kompozitů (MechPla)
| Garantující katedra | Katedra aplikované mechaniky | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Stanislav Polzer, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Stanislav Polzer, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
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:
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.
Očekávají se pokročilé znalosti pružnosti a pevnosti jako aplikace obecného Hookeova zákona a teorie tenkostěnnýcha tlustostěnných nádob. dále se očekává znalost řešení obyčejných diferenciálních rovnic. Vyučující může požádat studenta o napsání testu, kterým tyto znalosti potvrdí. Test bude obsahovat 5 příkladů po 4 bodech a student musí dosáhnout nejméně 10ti bodů. V případě menšího bodového zisku, studentovi nebude umožňěno získat zápočet a jít ke zkoušce
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.