339-0518/01 – Pružnost a pevnost v energetice (PPE)
| Garantující katedra | Katedra pružnosti a pevnosti | Kredity | 3 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Jan Fuxa, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Jan Fuxa, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2006/2007 | Rok zrušení | 2014/2015 |
| Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
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
Posluchači zaměření "Energetické stroje a zařízení" získají základní přehled o
napěťově-deformačních stavech, které se vyskytují při provozování kotlů a
potrubí. Naučí se využívat princip superpozice (napětí, deformací, zatížení)
při posuzování pevnosti při kombinovaném namáhání (tah/tlak, ohyb, kroucení,
přetlak v potrubí). Seznámí se základními postupy při posuzování životnosti
součástí namáhaných únavou materiálu. Budou obeznámeni s vlivem teplotních polí
na napěťově/deformační stav (termoelasticita) i s výpočty trvalých deformací
při vystavení částí strojního zařízení zvýšeným teplotám (creep a relaxace).
Povinná literatura:
[1] Čadek, J.: Creep kovových materiálů, Academia Praha, 1984
[2] Veles, P.: Mechanické vlastnosti kovov a ich skúšanie, ALFA, 1979
[3] Klečková, M.: Nestacionární teplotní pole a napjatost ve strojních
částech,SNTL Praha,1979
[4] Reif. P.: Teplotní napětí, skriptum ČVUT FS Praha, 1982
[5] Kuliš, Z.: Plasticita a creep, skriptum ČVUT FS Praha, 1986
Doporučená literatura:
[1] - Lenert, J.: Pružnost a pevnost I, VŠB - TU Ostrava, 1996
[2] - Krčál, O.: Příklady z pružnosti a pevnosti I, část 1., VŠB -TU Ostrava, 1994
[3] - Kuba, F.: Pružnost a pevnost (základní část), VŠB Ostrava, 1982
[4] - Miroljubov, I. N. a kol.: Řešení úloh z pružnosti a pevnosti, SNTL/ALFA, 1982
[5] - Němec, J., Dvořák, J., Höschl, C.: Pružnost a pevnost ve strojnictví, TP 66, SNTL Praha 1989
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
test, řešení příkladů
E-learning
ne
Další požadavky na studenta
požadavky na studenta jsou řešeny na cvičení
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky
1) Momenty setrvačnosti složených ploch, poloha hlavních centrálních os,
extremní hodnoty osových momentů setrvačnosti.
2) Složená namáhání - prostorový ohyb, kroucení a tah/tlak
3) Složená namáhání - kroucení a ohyb (se zaměřením na potrubní systémy),
mimostředný tlak.
4) Tenkostěnné nádoby - membránová teorie. Kombinace namáhání od přetlaku,
vlastní tíhy, kroucení, ohybu. Podmínka pevnosti. Problematika stability
tenkostěnných nádob.
5) Tlustostěnné nádoby - napěťový a deformační stav, podmínka pevnosti.
6) Tlustostěnné nádoby. Namáhání přetlakem, kroucením, vlastí tíhou a ohybem.
7) Základy matematické teorie pružnosti. Naviérovy, Cauchyho, fyzikální
rovnice. Výpočet hlavních napětí, invarianty napětí, intenzita napětí,
oktaedrické napětí. Závislost intenzita napětí - intenzita deformace nad mezí
kluzu.
8) Únava materiálu. Vznik a rozvoj únavových trhlin, kritická velikost trhliny.
Nízkocyklová a vysokocyklová únava, Basqinova a M&C aproximace. W a Smithův
diagram. Odhad ži-votnosti.
9) Teplotní namáhání. Modifikace rovnic MTP. Základní vztahy pro řešení
teplotních polí. Napěťové a deformační pole v tenkostěnné/tlustostěnné trubce.
Superpozice přetlaku, vli-vu vlastní tíhy a teplotního napětí.
10) Základy výpočtu potrubních systémů s uvážením teplotního namáhání, tlaku
média, vlast-ní tíhy potrubí atp.
11) Creep a relaxace napětí. Stádia creepu. Aproximace. Výpočet relaxační
křivky. Vliv vlast-ní tíhy na creepovou deformaci. Zjednodušený výpočet šroubů
přírubových spojů.
12) Creep prutových soustav. Hoffova analogie, creep potrubí, creep sféry.
13) Creep při kroucení. Creep při ohybu, rozložení napětí, výpočet průhybu a
úhlu natočení.
14) Odhady životnosti. LM parametr. Únavová pevnostní kritéria. Vliv kvality
regulace, reži-mu náběhů a odstavování na životnost energetického zařízení.
Odhad zbytkové životnosti.
1) Výpočet průhybu a úhlu natočení s užitím analytické metody a Castigl. věty.
2) Momenty setrvačnosti složených ploch.
3) Složené namáhání - prostorový ohyb.
4) Složené namáhání - kroucení a ohyb.
5) Složené namáhání - potrubí - staticky neurčité soustavy. Program 1
6) Tenkostěnné nádoby.
7) Tlustostěnné nádoby. Test 1
8) Potrubní systémy - tah/tlak + ohyb + kroucení + vlastní tíha + vnitřní
přetlak.
9) MTP, výpočet hlavních napětí dané obecné (trojosé) napjatosti. Program 2
10) Teplotní pole v tenkostěnné/tlustostěnné nádobě. Napěťový stav.
11) Časově proměnný napěťový stav, únava materiálu. Odhady životnosti.
12) Creep a relaxace napětí. Šroubové spoje, prutové soustavy.
13) Creep při ohybu a kroucení.
14) Test 2. Klasifikovaný zápočet.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky