636-0944/02 – Degradační procesy a predikce životnosti konstrukčních materiálů (DPaPZ)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity10
Garant předmětuprof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
STR50 prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 20+0
kombinovaná Zkouška 20+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je pochopení souvislostí mezi lokalizovaným poškozením materiálu a okamžikem selhání konstrukce.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace

Anotace

Přednáška seznamuje aspiranty s metodami hodnocení degradačních procesů konstrukčních materiálů. Pozornost je věnována především analýze mikrostrukturních podmínek iniciace křehkého a tvárného lomu, únavového porušení, creepu, korozního poškození, korozního praskání a základních mechanismů opotřebení funkčních povrchů. Na tuto analýzu navazuje výklad vlivu teploty, způsobu zatěžování a parametrů okolního prostředí na vznik mezního stavu završeného lomem a ztrátou základní funkce materiálu přenosu napěťově-deformačního pole. Metody hodnocení těchto degradačních procesů jsou aplikovány jak na kovy, tak i na keramické materiály, polymery a základní typy kompozitů. Zvláštní pozornost je v přednášce věnována objasnění vlivu velikosti a tvaru konstrukční části na vznik mezního stavu a metodám hodnocení odolnosti konstrukčních částí při působení negativních účinků degradačních procesů. Logickým závěrem přednášky je prezentace metod racionálního odhadu míry bezpečnosti konstrukce jak ve stádiu jejího návrhu, tak i při operativním rozhodování v provozní praxi.

Povinná literatura:

STRNADEL, B. Řešené příklady a technické úlohy z materiálového inženýrství, Ostrava: Ostravské tiskárny, 1998. STRNADEL, B. Nauka o materiálu II. Degradační procesy a design konstrukčních materiálů, Ostrava: Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 2008. ISBN 978-80-248-1842-9. ANDERSON, T.L. Fracture Mechanics, Fundamentals and Applications, 4th ed. New York: CRC Press, 2017. ISBN-13: 978-1-4987-2813-3 KLESNIL, M. a P. LUKÁŠ. Únava kovových materiálů při mechanickém namáhání, 1. vyd. Praha: Academia, 1975. ELLYIN, F. Fatigue Damage, crack growth and life predicttion, 1st ed. London: Champan and Hall, 1997. ISBN-13: 978-94-010-7175-8.

Doporučená literatura:

NĚMEC, J. a O. PUCHNER, Tvarová pevnost kovových těles. Praha: SNTL, 1971. ČADEK, J. Creep kovových materiálů. Praha: Academia, 1984. ČADEK, J. Creep in metallic materials, 2nd ed. Michigan: Elsevier 1988. ISBN 0444416854, 9780444416858. KOUTSKÝ, J. Degradační procesy a predikce životnosti, Plzeň: ZČU, 1995. ISBN 80-7082-177-9.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Ústní zkouška s písemnou přípravou.

E-learning

Další požadavky na studenta

Na studenta nejsou kladeny žádné další požadavky.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Úvod – základní vztahy mezi strukturou a mechanickými charakteristikami. Změny vlastností materiálů vyvolané působením degradačních procesů. Základní skupiny konstrukčních materiálů a jejich degradační procesy. Lom z přetížení při jednoosé a víceosé napjatosti. Podmínky vzniku nízkoenergetického křehkého lomu. Podmínky vzniku vysokoenergetického tvárného lomu. Mechanismy iniciace a šíření únavového porušení. Únavové poškození konstrukčních částí při působení víceosé napjatosti. Mechanismy iniciace creepového poškození. Lom při creepu a faktory, které jej ovlivňují. Mechanismy korozního praskání a vodíkového zkřehnutí. Základní mechanismy opotřebení funkčních povrchů. Kombinované účinky některých degradačních procesů. Důsledky působení degradačních procesů ve spolehlivosti konstrukčních částí.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (P0788D270004) Materiálové vědy a inženýrství K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0788D270004) Materiálové vědy a inženýrství P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku