516-0883/01 – Porušování materiálů kapalinovým paprskem (PMKP)
| Garantující katedra | Institut fyziky | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | 2012/2013 |
| Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Analyzovat fyzikální jevy v různých částech generace a působení kapalinového paprsku
Kombinovat poznatky z fyziky s poznatky z jiných vědních oborů a z praxe
Sumarizovat získané vědomosti a znalosti
Aplikovat poznatky při řešení problémů praxe
Vyučovací metody
Přednášky
Semináře
Anotace
Cílem předmětu je podat studujícím základní znalosti o fyzikálních
procesech probíhajících při interakci kapalinového paprsku s látkou, a to
podle jejího stavu. Hlavní důraz je kladen na pochopení rozdílných
interakčních projevů různých typů kapalinového paprsku (čistá kapalina,
kapalina s kapalnými aditivy - polymery, kapalina s pevnolátkovými aditivy -
abrazivy, kapalina v neobvyklých termodynamických stavech) na látkách
v pevné fázi. Zvláštní pozornost je věnována odlišnostem ve fyzikálním
procesu v závislosti na struktuře pevné fáze a jejím termodynamickém stavu.
Povinná literatura:
1. Hlaváč, L.: Model pro řízení parametrů kapalinového paprsku při porušování
materiálů v pevné fázi. Doktorská disertační práce, Ostrava, 2000, 100 s.
2. Hlaváč, L.: Fyzikální působení kapalinového paprsku vysoké energie
na křehký materiál. Habilitační práce, Ostrava, 2002, 82 s. + 96 s. příloh
3. Sborníky konferenční řady organizované BHRGroup každé dva roky počínaje
1972 (International Symposium on Jet Cutting Technology Ţ International
Conference on Jet Cutting Technology Ţ Jetting Technology International
Conference Ţ Water Jetting International Conference)
4. Sborníky konferenční řady organizované WJTA každé dva roky počínaje 1981
(U.S. Water Jet Symposium Ţ U.S. Water Jet Conference Ţ American Water Jet
Conference Ţ WJTA American Waterjet Conference, 1. až 4. sborník na webu,
od roku 2003 pouze na CD)
5. Sborníky konferenční řady organizované ISWJT nepravidelně co dva až tři
roky počínaje 1989 - Pacific Rim International Conference on Water Jet
Technology
Doporučená literatura:
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Test, písemná práce
E-learning
Další požadavky na studenta
Systematická příprava na výuku.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Typy kapalin
Čistá kapalina nízké viskozity, čistá kapalina vysoké viskozity, speciální
druhy kapalin, specifika kapalin s kapalnými aditivy, specifika kapalin
s pevnolátkovými aditivy, specifika kapalin ve stavu přehřátém,
podchlazeném, přetlaku a podtlaku.
2. Typy pevných látek z hlediska reakce na vysokou koncentraci mechanické
energie
Plastické látky, elastické látky, křehké kvazihomogenní látky, křehké
nehomogenní látky, laminované a sendvičové struktury, amorfní křehké látky,
kompozity a slinuté karbidy.
3. Úder kapaliny na částici pevné látky
Střet čisté kapaliny s pevnolátkovou částicí nehybnou, pohybující se,
rotující, upevněnou a neupevněnou - konstituční vztahy, rozbor silového
působení a mechanických napětí, vliv stability proudu kapaliny.
4. Úder kapaliny na homogenní kontinuum
Konstituce fyzikálních vztahů popisujících střet kapalinového proudu
s homogenním plastickým a elastickým kontinuem, a to podle typu
kapalinového proudu ve smyslu zavedeného dělení a stability proudu,
matematický popis.
5. Interakce proudu kapaliny s homogenním kontinuem
Konstituce fyzikálních vztahů popisujících transformaci hybnosti a energie
kapalinového proudu při jeho interakci s homogenním kontinuem, význam
zákona zachování hmotnosti, projev stability proudu při interakci.
6. Úder kapaliny na nehomogenní kontinuum
Konstituce fyzikálních vztahů popisujících střet kapalinového proudu
s nehomogenním kontinuem, a to podle typu proudu ve smyslu zavedeného
dělení, význam základních stavebních jednotek kontinua a materiálu mezi
nimi, vliv nestability proudu kapaliny.
7. Interakce proudu kapaliny s nehomogenním kontinuem
Konstituce fyzikálních vztahů popisujících transformaci hybnosti a energie
kapalinového proudu při jeho interakci s homogenním kontinuem, aplikace
popisu analogických procesů, přístup Finnieho a Bittera aplikovaný
Hashishem, procedura Kima, další modely pro nepřetržité i pulzní toky
kapaliny.
8. Zobecněný fyzikální přístup
Popis interakce kapalinového proudu s materiálem prostřednictvím rovnic
založených na základních zákonech zachování (hmotnosti, energie
a hybnosti), specifika popisu pro homogenní a nehomogenní materiály,
specifika popisu pro různé typy paprsku a jeho stabilitu.
9. Speciální stavy prostředí a materiálu při interakci
Materiál při termodynamické teplotě podstatně nižší nebo podstatně vyšší
než je teplota paprsku, specifické rysy interakce, doplnění rovnic
popisujících interakci, materiál v prostředí o tlaku či teplotě podstatně
odlišných proti atmosférickému normálu - specifika reakce.
10. Uplatnění fyzikálního popisu interakce kapalinového paprsku
s materiálem v praxi
Řešení klíčových úloh mezních stavů interakce - řezání materiálů
o tloušťce nad 200 mm, obrábění skla, slinutých karbidů, tvrdokovů,
kompozitů, aplikace v lékařství - selektivní rozrušování materiálu.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.