636-0822/01 – Predikce vlastností a spolehlivost (PVaS)
| Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2004/2005 | Rok zrušení | 2019/2020 |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
- Specifikovat vztah mezi strukturními parametry a mechanickými vlastnostmi
materiálu
- Stanovit vliv rozptylu strukturních parametrů na statistické charakteristiky
materiálu
- Důsledky statistického chování mechanických vlastností materiálu na vznik
mezního stavu
- Umět stanovit pravděpodobnost vzniku mezního stavu lomové nestability
materiálu v závislosti na charakteru mikrostruktury
- Aplikace pravděpodobnostního řešení odhadu okamžiku vzniku lomové nestabilit
na výpočet spolehlivosti mechanického systému
- Umět stanovit vztah mezi pravděpodobností vzniku lokalizovaného a integrálního
mezního stavu materiálu
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Anotace
Přednáška je zaměřena na výklad vztahů mezi parametry mikrostruktury a napěťově-
deformačními a lomovými vlastnostmi konstrukčních materiálů. Seznamuje
posluchače se základními metodami výpočtu napěťově-deformačního pole v okolí
koncentrátorů napětí, zejména ostrých trhlin při jejich elastickém a
elastoplastickém namáhání. V přednášce je zdůrazněn význam spojení těchto metod
s lokálními přístupy hodnocení mezního stavu při odhadu spolehlivosti materiálu
a zbytkové životnosti konstrukčních částí, které jsou z těchto materiálů
vyrobeny. Přednáška vyúsťuje v prezentaci metod hodnocení vlivu distribuce
parametrů mikrostruktury na rozptyl mechanických vlastností. To je východiskem
pro návrh koncepcí designu struktury materiálu s požadovaným vztahem mezi
pevnostními charakteristikami a houževnatostí.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
fwedffrrfggfregrgrggtdgttgtgrtdtdtrdbrteertbsewrbewrtbtwer
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
1. Úvodní přednáška.
2. Základní vztahy mezi pevnostními charakteristikami a houževnatostí konstrukčních materiálů a jejich mikrostrukturou.
3. Formulace vlivu rozptylu mikrostrukturních parametrů na napěťově deformační chování konstrukčních materiálů.
4. Statistická interpretace degradačních procesů a její využití při odhadu spolehlivosti konstrukčních částí.
5. Způsoby predikce průběhu degradačních procesů konstrukčních materiálů.
6. Metody výpočtu charakteristik lokalizovaných mezních stavů a jejich distribuce.
7. Metody zvyšování lomové houževnatosti konstrukčních materiálů.
8. Pravděpodobnostní a deterministická predikce únavové pevnosti při stacionárním a nestacionárním namáhání.
9.Základní charakteristiky a důsledky pravděpodobnostních a chaotických jevů na predikci porušení konstrukčních materiálů.
10. Základy fraktální geometrie soběpodobných a soběpříbuzných útvarů a jejich kvantifikace.
11. Nové metody využívající k hodnocení materiálů a povrchů fraktální geometrie.
12. Posouzení spolehlivosti a bezpečnosti konstrukčních materiálů při působení degradačních procesů.
13. Metody minimalizace rizika vzniku integrálního mezního stavu a jejich uplatnění při návrhu optimalizovaných parametrů mikrostruktury.
14. Využití metod predikce vlastností a spolehlivosti materiálů v technické praxi.
Cvičení:
1. Úvodní cvičení, podmínky udělení zápočtu, souhrn studijní literatury, shrnutí základních poznatků z degradačních procesů konstrukčních materiálů, fyziky kovů a matematické statistiky nutných pro zvládnutí předmětu.
2. Diskuse základních vztahů mezi mikrostrukturními charakteristikami konstrukčních materiálů a jejich mechanickými vlastnostmi, důsledky ve spolehlivosti konstrukčních částí.
3. Základní metody zpracování statistických souborů mechanických vlastností konstrukčních materiálů a interpretace charakteru distribučních funkcí vzhledem k technologii výroby a zpracování.
4. Základní statistické metody hodnocení procesů a jejich aplikace na stabilní růst trhliny, na vznik lomové nestability a na mechanismy únavového poškození.
5. Příklady na výpočet statistických distribucí lokální pevnosti a mikrostrukturních lomových charakteristik.
6. Sestavení algoritmů generujících soběpodobné a soběpříbuzné fraktální útvary a výpočet jejich statistických charakteristik.
7. Praktická aplikace kvantifikátorů chaosu k rozlišení jevů pravděpodobnostní a chaotické podstaty.
8. Výpočet fraktální dimenze různě opracovaných povrchů a lomových ploch.
9. Příklady stanovení některých statistických charakteristik mikrostruktury konstrukčních materiálů, uplatnění statistických metod hodnocení charakteru lomových ploch.
10. Predikce rozvoje procesů lomového porušení konstrukčních materiálů a diskuse k uplatnění těchto metod v technické praxi.
11. Příklady technických výpočtů časové závislosti spolehlivosti konstrukčních částí podrobených působení degradačních procesů a optimalizace životnosti.
12. Řešené příklady uplatnění metod predikce vlastností a spolehlivosti materiálu v technické praxi.
13. Zkušební test.
14. Kontrola výsledků testu, zápočet.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.