636-0049/02 – Volba materiálu (VOLBA)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity5
Garant předmětuprof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník5Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1991/1992Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studiamagisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
LAS40 doc. Ing. Stanislav Lasek, Ph.D.
STR50 prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 20+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

- Znalost postupů tvorby nového výrobku - Design spolehlivosti výrobku a jeho systémové řešení - Vybrat materiál podle maximálního dovoleného namáhání - Vybrat materiál podle zvolené hodnoty designového indexu - Vybrat materiál podle maximální dovolené nebo přípustné deformace - Optimalizovat tvar konstrukční části vzhledem k danému materiálu - Analyzovat funkci konstrukční části a navrhnout designová kritéria materiálu pro jeho výrobu

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

V přednášce jsou prezentovány základní metody návrhu materiálu pro daný účel použití. V návaznosti na výklad metod designu konstrukčních částí a metodiku tvorby kritérií návrhu materiálu jsou formulovány a na příkladech objasněny kritérium maximálního dovoleného napětí, maximální dovolené a maximální požadované deformace, kritéria bezpečnosti vzhledem ke vzniku nízkoenergetického lomu, kritéria návrhu materiálu konstrukčních částí namáhaných časově proměnlivým napěťově-deformačním polem a nebo tlakovou interakcí dvou funkčních povrchů. Zvláštní část přednášky tvoří výklad metod uplatnění kritéria minimální hmotnosti a maximální deformační energie při vybraných způsobech namáhání konstrukčních částí.

Povinná literatura:

1. B. STRNADEL: Řešené příklady a technické úlohy z materiálového inženýrství, Ostravské tiskárny 1998, 334 s. 2. M. F. ASHBY: Materials selection in mechanical design, Pergamon Press 1992, 311 s. 2. V. SEDLÁČEK: Neželezné kovy a jejich slitiny, SNTL Praha 1979, 398 s.

Doporučená literatura:

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Úvodní přednáška 2. Základní metody designu konstrukčních částí 3. Metody tvorby kritérií volby konstrukčních materiálů 4. Kritérium maximálního dovoleného napětí 5. Kritéria maximální dovolené a maximální požadované deformace 6. Kritéria bezpečnosti vzhledem ke vzniku nízkoenergetického lomu 7. Kritéria návrhu materiálu cyklicky namáhaných konstrukčních částí 8. Metody návrhu dvojice materiálů při opotřebení funkčních povrchů 9. Kritéria návrhu materiálu při víceosé napjatosti konstrukčních částí 10. Kritéria minimální hmotnosti konstrukčních částí 11. Kritéria maximální deformační energie 12. Vliv mikrostruktury konstrukčních materiálů na hodnotu designových indexů 13. Informační systémy provozu výrobků vybraných výrobních oborů a jejich funkce 14. Zdroje informací o vlastnostech materiálů a jejich využití při návrhu materiálu pro daný účel použití Cvičení: 1. Úvodní cvičení, podmínky udělení zápočtu, souhrn studijní literatury, shrnutí základních poznatků z pružnosti a pevnosti, mechaniky kontinua a fyzikymateriálů nutných pro zvládnutí předmětu. 2. Základní filosofie designu konstrukčních částí a jejich uplatnění ve vybraných výrobních oborech. Aplikace na obory tlakových nádob a potrubí a porovnání výsledků při použití rozdílných metod. 3. Procvičení použití některých metod tvorby kritérií konstrukčního materiálu a jejich uplatnění při rozdílných podmínkách zatěžování téže konstrukční části, hodnocení vlivu tvaru konstrukční části na výběr vhodného materiálu. 4. Aplikace kritéria maximálního dovoleného napětí na profilovaný prvek lehké konstrukce namáhané na tah, na stěnu tlakové nádoby a na nosník obecného průřezu namáhaný na vzpěr. 5. Řešené příklady uplatnění kritéria maximální dovolené deformace při hodnocení bezpečnosti creepem namáhaných konstrukcí, příklady volby materiálu konstrukčních prvků s plastickým kloubem. 6. Příklady návrhu materiálu konstrukcí pro nízké a kryogení teploty. Aplikace metod volby keramických materiálů a skel pro daný účel použití. 7. Vybraná řešení návrhu materiálu při jeho použití na konstrukční části namáhané na únavu. Srovnání výsledku návrhu materiálu při uvažování jednoosé a víceosé cyklické napjatosti. 8. Řešené příklady volby dvojice konstrukčních materiálů pro vybrané způsoby zatěžování a interakce funkčních povrchů. Porovnání rozdílných výsledků návrhu dvojice konstrukčních materiálů při působení různých mechanismu opotřebení. 9. Příklady návrhu konstrukčních materiálů při jednoosé a víceosé napjatosti, zvláštní případy napěťově-deformačních stavů. Praktické příklady jak napěťově-deformační stav ovlivňuje volbu konstrukčního materiálu. 10. Řešení vybraných příkladů zatíženého nosníku, desky a skořepiny na volbu konstrukčního materiálu při podmínce minimální hmotnosti. Porovnání výsledků řešení u tenkostěnné tlakové nádoby za podmínky "leak before break". 11. Příklady postupu řešení vhodného konstrukčního materiálu na výrobu pružin při uplatnění kritéria maximální deformační energie. 12. Příklady vlivu chemického složení technologie výroby a zpracování konstrukčních materiálů a jejich výsledné mikrostruktury na hodnotu designových indexů návrhu materiálů. 13. Zkušební test. 14. Kontrola výsledků testu, zápočet.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30 (30) 0
                Projekt Projekt 15  0
                Písemka Písemka 15  0
        Zkouška Zkouška 70 (70) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 60  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 10  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2008/2009 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2008/2009 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2007/2008 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2007/2008 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2007/2008 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2006/2007 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2006/2007 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2006/2007 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2005/2006 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2005/2006 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2005/2006 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2005/2006 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2005/2006 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2004/2005 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2004/2005 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2004/2005 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2004/2005 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2004/2005 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2003/2004 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2003/2004 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2003/2004 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2003/2004 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2003/2004 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2003/2004 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2002/2003 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2002/2003 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2002/2003 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2002/2003 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2002/2003 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2002/2003 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2001/2002 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2001/2002 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2001/2002 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2001/2002 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2001/2002 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2001/2002 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy P čeština Ostrava 5 povinně volitelný stu. plán
2000/2001 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2000/2001 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T020) Nové technické materiály (01) Nové technické materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2000/2001 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2000/2001 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T010) Kovové materiály (02) Kovové materiály P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán
2000/2001 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy K čeština Ostrava 6 povinný stu. plán
2000/2001 (M3910) Fyzikální a materiálové inženýrství (3911T019) Neželezné kovy (03) Neželezné kovy P čeština Ostrava 5 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku