339-0905/01 – Mezní stavy a únava materiálu (MSUM)

Garantující katedraKatedra pružnosti a pevnostiKredity10
Garant předmětuprof. Ing. Jan Fuxa, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Jan Fuxa, CSc.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2000/2001Rok zrušení2012/2013
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
FUX50 prof. Ing. Jan Fuxa, CSc.
HAL22 doc. Ing. Radim Halama, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 25+0
kombinovaná Zápočet a zkouška 25+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Naučit studenty využívat nejnovější poznatky předmětu s možností tyto poznatky dále rozvíjet a aplikovat ve složitých případech.

Vyučovací metody

Individuální konzultace
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Předmět seznamuje studenty se základy teorie mezních stavů izotropních materiálů. Jsou hodnoceny mezní stavy v pružné oblasti, plastické oblasti, v oblasti creepového namáhání, křehkého porušení a porušení v podmínkách únavového namáhání. Úvodem jsou probírány parametry napěťově-deformačního stavu, transformace obecného trojosého napěťového stavu, invarianty a deviátory, efektivní napětí a deformace, referenční napětí. V další části - matematické teorii pružnosti - jsou představeny typy rovnic, které obecně popisují napěťově-deformační stav jakéhokoliv tělesa. Navazuje vymezení mezního stavu v pružné oblasti (kritéria přechodu z pružného do plastického stavu) a metodika posuzování limitních případů složených namáhání (kroucení a tah/tlak, kroucení a ohyb, volné kroucení nekruhových průřezů a jiné kombinace). Další část je věnována meznímu stavu v plastické oblasti (statická kritéria pevnosti - oktaedrická, invariantová, deformační, smíšená, atp.). Samostatná pozornost je zaměřena na křehký lom - kritérium nestabilního šíření trhliny, mody Kc, tranzitní teplota. Následuje hodnocení mezního stavu při creepu - Hoffova analogie, konstitutivní rovnice primárního, sekundárního creepu, aktivační energie a rozsah použitelnosti fenomenologických vztahů, relaxace napětí, kumulace creepového poškozování při změnách teploty, LM parametr. Zvláštní pozornost je věnována meznímu stavu při únavovém namáhání materiálu, iniciaci porušení a šíření trhliny. Pro iniciaci trhliny jsou zprvu pro jednoosý napěťový stav a známé experimentální poznatky ukázány základní aproximace (Baquinova, Manson/Coffinova atp.), předpoklad kumulace poškozování, dekompozice cyklů, vliv středního napětí (Haighův a Smithův diagram). Pro víceosý napěťový stav jsou uvedena kritéria pevnosti pro iniciaci trh-liny. Následuje popis šíření trhliny s užitím přístupu lineární a nelineární lomové mechaniky.

Povinná literatura:

BANNANTINE, J.A., COMMER, J.J., HANDROCK, J.L.: Fundamentals og Metal Fatigue Analysis, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 07632, 1990 SZCZEPINSKI, W. (editor): Experimental methods in mechanics of solids. Elsevier Amster-dam - Oxford - New York - Tokyo, 1990, p.705, ISBN 83-01-08259-3 REES, D.W.: Basic solid mechanics. MacMillan press ltd. Houndmills, Basingstoke, Hampshire and London, 1997, p.396, ISBN 0-333-66609-7 FUXA, J.: Creep a teplotní namáhání (sylabus). Katedra pružnosti a pevnosti, VŠB-TU Ostrava, 2003, p.49 FUXA, J.: Únava materiálu (sylabus). Katedra pružnosti a pevnosti, VŠB-TU Ostrava, 2005, p.52 FUXA, J.: Teorie plasticity (sylabus). Katedra pružnosti a pevnosti, VŠB-TU Ostrava, 2000, p.63 KUČERA, J.: Úvod do mechaniky lomu I. (Vruby a trhliny, nestabilní lom při statickém zatížení), FS VŠB- Technická universita Ostrava, 2002, p.151, ISBN 80- 7078-862-3 KUČERA, J.: Úvod do mechaniky lomu II. (Dvouparamterová lomová mechanika, nestabilní lom při dynamickém zatížení), FS VŠB- Technická universita Ostrava, 2006, p.138.

Doporučená literatura:

BANNANTINE, J.A., COMMER, J.J., HANDROCK, J.L.: Fundamentals og Metal Fatigue Analysis, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 07632, 1990 SZCZEPINSKI, W. (editor): Experimental methods in mechanics of solids. Elsevier Amster-dam - Oxford - New York - Tokyo, 1990, p.705, ISBN 83-01-08259-3 REES, D.W.: Basic solid mechanics. MacMillan press ltd. Houndmills, Basingstoke, Hampshire and London, 1997, p.396, ISBN 0-333-66609-7 FUXA, J.: Creep a teplotní namáhání (sylabus). Katedra pružnosti a pevnosti, VŠB-TU Ostrava, 2003, p.49 FUXA, J.: Únava materiálu (sylabus). Katedra pružnosti a pevnosti, VŠB-TU Ostrava, 2005, p.52 FUXA, J.: Teorie plasticity (sylabus). Katedra pružnosti a pevnosti, VŠB-TU Ostrava, 2000, p.63 KUČERA, J.: Úvod do mechaniky lomu I. (Vruby a trhliny, nestabilní lom při statickém zatížení), FS VŠB- Technická universita Ostrava, 2002, p.151, ISBN 80- 7078-862-3 KUČERA, J.: Úvod do mechaniky lomu II. (Dvouparamterová lomová mechanika, nestabilní lom při dynamickém zatížení), FS VŠB- Technická universita Ostrava, 2006, p.138.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Příprava zadané problematiky v písemné formě.

E-learning

Další požadavky na studenta

jjask aůlkfdj kasdf ůaskjdf aslkdf

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

jjask aůlkfdj kasdf ůaskjdf aslkdf

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr, platnost do: 2012/2013 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (145) 51
        Zkouška Zkouška 100  0
        Zápočet Zápočet 45  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2012/2013 (P2346) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (P2346) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (P2301) Strojní inženýrství (3901V003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (P2301) Strojní inženýrství (3901V003) Aplikovaná mechanika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (P2346) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (P2346) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (P2301) Strojní inženýrství (3901V003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (P2301) Strojní inženýrství (3901V003) Aplikovaná mechanika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (P2301) Strojní inženýrství (3901V003) Aplikovaná mechanika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (P2301) Strojní inženýrství (3901V003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P2301) Strojní inženýrství (3901V003) Aplikovaná mechanika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (P2301) Strojní inženýrství (3901V003) Aplikovaná mechanika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (P2301) Strojní inženýrství (2302V019) Stavba výrobních strojů a zařízení P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku