339-0318/01 – Vlastnosti a zkoušení materiálu (VZM)

Garantující katedraKatedra pružnosti a pevnostiKredity5
Garant předmětudoc. Ing. Radim Halama, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Radim Halama, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení2014/2015
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SLA20 Dr. Ing. Ludmila Adámková
BAJ0013 Ing. Vojtěch Bajtek
BEL185 Ing. Radomír Bělík
FOJ08 Ing. František Fojtík, Ph.D.
FRY72 doc. Ing. Karel Frydrýšek, Ph.D.
HAL22 doc. Ing. Radim Halama, Ph.D.
LIC098 Ing. Mgr. Dagmar Ličková
MIC587 Ing. Šárka Michenková, Ph.D.
ROJ71 Ing. Jaroslav Rojíček, Ph.D.
SEJ019 Ing. František Sejda
SOF007 doc. Ing. Michal Šofer, Ph.D.
THE025 Ing. Günther Theisz, Ph.D.
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 a metody používané při řešení úloh nauky o materiálu. Zajistit pochopení probírané látky. Aplikovat získané zkušenosti v praxi.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět seznamuje posluchače se základními poznatky o vlastnostech, struktuře a zkoušení nejpoužívanějších konstrukčních materiálů. Náplní přednášek je jak vysvětlení zákonitostí atomové a molekulární struktury a stavby krystalických respektive amorfních látek, tak výklad napěťově-deformačního chování a degradačních procesů. Zvláštní důraz je kladen na zkoušení mechanických vlastností jednotlivých materiálů a výklad použití jednotlivých materiálů v technické praxi.

Povinná literatura:

[1] Silbernagel, A.: Nauka o materiálu I, VŠB-TU Ostrava, 1996. 150 s., ISBN 80-7078-116-5 [2] Strnadel, B.: Nauka o materiálu: konstrukční materiály a jejich degradační procesy, VŠB-TU Ostrava, 1993. 180 s., ISBN 80-7078-207-2 [3] Strnadel, B.: Řešené příklady a technické úlohy z materiálového inženýrství, Ostrava, 1998

Doporučená literatura:

[1] Pluhař, J. a kol.: Nauka o materiálech, SNTL, Praha, 1989, 552 s. [2] Kopec, B.: Nedestruktivní zkoušení materiálů a konstrukcí, Česká společnost pro nedestruktivní testování, Akademické nakladatelství CERM, Brno, 2008. 569 s.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

test

E-learning

ne

Další požadavky na studenta

návštěva cvičení, nejsou další požadavky

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Úvod – základní skupiny konstrukčních materiálů. Vazby v pevných látkách. Krystalická a amorfní struktura. Skupiny kovů a krystalové struktury. Značení rovin a směrů v krystalografii. 2. Bodové a čárové mřížkové poruchy a jejich interakce. Pohyb dislokací. Difůze v kovech. Fázové přeměny a základní binární diagramy. 3. Zpevnění monokrystalu a polykrystalického kovu. Teoretická pevnost krystalických materiálů. Tahová zkouška a mechanické vlastnosti materiálu. Hookeův zákon. Elastické, plastické, viskoelastické a viskoplastické chování materiálu. Další zkoušky napěťově deformačního chování materiálu. Zkoušky tvrdosti. 4. Vztah vnějších a vnitřních sil. Metoda řezu. Koncept napětí a koncept deformace. Poissonův zákon. Obecný Hookeův zákon pro elastický izotropní materiál. Druhy anizotropie a návaznost na strukturu materiálu. Rozměry charakteristického elementu různých materiálů. 5. Koncentrace napětí. Faktor intenzity napětí. Křehký a tvárný lom materiálů, lomová houževnatost. Tranzitní teplota. Zkouška vrubové houževnatosti. 6. Časově proměnné namáhání vedoucí k únavě materiálu. Fáze únavového poškození. Mez únavy. Zkoušky vysokocyklové a nízkocyklové únavy materiálu. Křivky životnosti. Vliv vrubu a funkčních parametrů. Přístupy pro stanovení životnosti. 7. Mechanismy iniciace creepového poškození. Zkoušky tečení a relaxace. Životnost konstrukčních prvků při creepu. 8. Zbytková napětí. Destruktivní a nedestruktivní metody měření zbytkových napětí. Základy defektoskopie. Nedestruktivní metody: vizuální, ultrazvukové, magnetické, elektromagnetické a kapilární. 9. Základní typy koroze a mechanismy opotřebení funkčních povrchů. Klasifikace důsledků degradačních procesů. 10. Rovnovážný metastabilní a stabilní diagram železo uhlík. Rozdělení ocelí a litin. Tepelné zpracování ocelí. 11. Neželezné kovy. Slitiny Al, Mg a Ti. Vlastnosti, struktura, způsoby zpracování, technické aplikace. Superplastické materiály. 12. Keramické materiály. Vlastnosti a využití technické a porézní keramiky. Příčiny křehkosti. Skla – vlastnosti, zkoušení a využití. 13. Polymery – základní rozdělení, chemické složení struktura a vlastnosti. Reologické modely napěťově-deformačního chování. Využití ve strojírenství. 14. Kompozity. Částicové a vláknové kompozity. Výhody kompozitů. Obecné zásady volby materiálu.

Podmínky absolvování předmětu

Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2014/2015 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2014/2015 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (B2341) Strojírenství K čeština Uherský Brod 1 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2011/2012 (B2341) Strojírenství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (B2341) Strojírenství P čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2011/2012 (B2341) Strojírenství K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (B2341) Strojírenství K čeština Šumperk 1 povinný stu. plán
2011/2012 (B2341) Strojírenství K čeština Uherský Brod 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku