330-0542/01 – Teorie plasticity (TP)

Garantující katedraKatedra aplikované mechanikyKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Radim Halama, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Radim Halama, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2021/2022Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
HAL22 prof. Ing. Radim Halama, Ph.D.
KOR0145 Ing. Michal Kořínek
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 16+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Naučit studenty základní postupy při řešení technických problémů z hlediska mechaniky kontinua. Zajistit pochopení probírané látky. Naučit studenty aplikovat získané teoretické poznatky v praxi.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět seznamuje se základními teoretickými a praktickými poznatky z oblasti namáhání materiálu a konstrukčních prvků nad mezí kluzu. Je věnován oblastem, které jsou blíže specifikovány v Osnově předmětu. Jsou shrnuty základní poznatky fyziky kovů, zkoušení materiálu, konstrukce zkušebního zařízení, fenomenologického popisu chování materiálu při plastické deformaci. Významná část předmětu je věnována vysvětlení vlastností a způsobu kalibrace modelů zpevnění pro výpočty metodou konečných prvků.

Povinná literatura:

[1] Pešina, E. Základy užité teorie plasticity, SNTL / SVTL Praha, 1966. [2] Kuliš, Z. Plasticita a creep, skriptum ČVUT FS Praha, 1986. [3] Halama, R., Parma, S., Sedlák, J., Šofer, M. Cyklická plasticita. Technická zpráva č. FAD/11/003, 2012, Katedra pružnosti a pevnosti FS VŠB-TU Ostrava, 142 stran. [4] Ottosen, N.S., Ristinmaa, M. The mechanics of Constitutive Modeling. Elsevier Amsterdam – Oxford – New York – Tokyo 2005, p.745. ISBN 0-080-44606-X.

Doporučená literatura:

[1] Kratochvíl, P., Lukáč, P., Sprušil, B. Úvod do fyziky kovů I, SNTL / ALFA Praha 1984 [2] COTTRELL, A.H.: The Mechanical Properties of Materials. John Wiley and Sons, New York, 1964, 423p. [3] SZCZEPAŃSKI, W.: Experimental Methods in Mechanics of Solids. Elsevier Amsterdam – Oxford – New York – Tokyo, 1990, ISBN 83-01-08259-3 [4] Chakrabarty, J. Applied Plasticity. Second Edition. Springer New York 2010, p.755. ISBN 978-0-387-77673-6.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

test, řešení příkladů, kombinovaná zkouška.

E-learning

ne

Další požadavky na studenta

Student vypracuje samostatnou práci na zadané téma.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Oblast homogenních a nehomogenních plastických deformací. Skutečné napětí a logaritmická deformace. Aditivnost pro logaritmickou deformaci. Vyhodnocení tahové zkoušky. 2. Aproximace statické deformační křivky pro analytické výpočty. Ideálně plastický materiál, Ramberg. Osgoodův vztah, bilineární materiálový model. Aplikace metody nejmenších čtverců pro stanovení konstant v konstitučních vztazích. 3. Prutové soustavy namáhané v plastické oblasti. Analytické řešení nosníků v plastické oblasti. Plastický modul průřezu pro obdélníkový průřez. Plastický kloub. 4. Inkrementální teorie plasticity - aditivní pravidlo, Hookeův zákon pro elastickou deformaci při jednoosém a víceosém namáhání. Podmínka plasticity pro jednoosé a víceosé namáhání pro ideálně plastický materiál. 5. Inkrementální teorie plasticity. izotropní zpevnění, kinematické zpevnění a kombinované zpevnění, kritéria zatěžování. 6. Nelineární isotropní pravidlo zpevnění dle Voceho. Bilineární kinematické pravidlo zpevnění dle Pragera Zieglera. 7. Nelineární kinematické pravidlo zpevnění dle Armstronga a Fredericka. 8. Nelineární kinematické pravidlo zpevnění dle Chaboche. 9. Kalibrace modelů Armstrong-Frederickova typu ze statické deformační křivky. Chování materiálu při cyklickém namáhání. Efekty cyklické plasticity. Cyklická deformační křivka. Stabilizovaná hysterezní smyčka. 10. Kalibrace modelů Armstrong-Frederickova typu z cyklické deformační křivky a z široké hysterezní smyčky. 11. Algoritmy pro integraci napětí v elastoplasticitě. vysvětlení na případě jednoosého namáhání, explicitní a implicitní metody. Metoda radiálního návratu pro ideálně plastický materiál v případě jednoosého namáhání a víceosého namáhání. 12. Algoritmy pro integraci napětí v elastoplasticitě. metoda radiálního návratu pro materiál s kombinovaným zpevněním v případě jednoosého namáhání, algoritmus autorů Koabyashi a Ohno. Implementace do programu ANSYS. 13. Algoritmy pro integraci napětí v elastoplasticitě. metoda radiálního návratu pro materiál s kombinovaným zpevněním v případě víceosého namáhání, algoritmus autorů Koabyashi a Ohno. Implementace do programu ANSYS. 14. Newton-Raphsonova metoda a její modifikace. Vliv tečného modulu na konvergenci N-R metody. Konzistentní tečný modul pro algoritmus autorů Koabyashi a Ohno.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2021/2022 zimní 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  25
Rozsah povinné účasti: Zápočet a zkouška

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2023/2024 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MPT P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2023/2024 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MPT K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2022/2023 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MPT K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2022/2023 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MPT P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MPT P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MPT K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MPT P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MPT K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku