636-2015/01 – Zkoušení materiálů a mechanismy degradace (ZMMD)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník3Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFS, USPUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KRA58 Ing. Martin Kraus, Ph.D.
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

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Student bude schopen: - charakterizovat základní druhy zkoušek, jimž se hodnotí mechanické a jiné užitné vlastnosti materiálů; - popsat nejdůležitější mechanismy degradace, které se mohou uplatnit za provozu technicky významných materiálů; - vybrat vhodné metody pro posouzení odolnosti materiálů vůči mechanismům jejich degradace.

Vyučovací metody

Přednášky
Semináře
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Základní mechanické zkoušky technických materiálů ve vztahu k působení degradačních procesů. Základní druhy porušení technických materiálů. Testování mechanického přetížení při tvárném porušení. Principy a hodnocení odolnosti vůči únavovému porušení, creepu, koroznímu poškození, koroznímu praskání a základním mechanismům opotřebení funkčních povrchů. Způsoby hodnocení experimentálních výsledků a jejich interpretace.

Povinná literatura:

[1] STRNADEL, B. Nauka o mateiálu II. Degradační procesy a design konstrukčních materialů. ES VŠB-TU Ostrava, 2008, 280 s. [2] KOUTSKÝ J., Degradační procesy a predikce životnosti. ZU Plzeň (skripta), 1995, 167 s.

Doporučená literatura:

[1] POKLUDA J. aj. Mechanické vlastnosti a struktura pevných látek. PC-DIR, Brno, 1994, 385 s. [2] HERNAS A. a kol., Žárupevné oceli a slitiny. VŠB-TU Ostrava, 2009, 389 s.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžné ověření studijních výsledků: 2 písemné testy, 2 zpracované programy v průběhu semestru. Závěrečné ověření studijních výsledků: písemná zkouška.

E-learning

Další požadavky na studenta

Nejsou další požadavky na studenty.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Význam zkoušení materiálů. Tahová zkouška; stanovení základních charakteristik – mez kluzu, mez pevnosti, tažnost, kontrakce; smluvní vs skutečné napětí. Zkoušky tvrdosti; definice tvrdostí; přehled a principy používaných zkoušek. 2. Metody hodnocení houževnatosti. Vymezení pojmu houževnatost, vliv rychlosti zatěžování, vliv koncentrace napětí; zkouška rázem v ohybu, princip, provedení; teplotní závislost houževnatosti, souvislost se strukturou. 3. Degradace materiálů během provozu. Principy degradace, vysokoenergetické, nízkoenergetické porušení materiálů. Mechanismus houževnatého porušení materiálů, etapy; mechanismy křehkého porušení materiálů, souvislost se strukturou. 4. Lomová mechanika. Základní principy, elastické řešení, Griffithův vztah; elastoplastické řešení, Griffith-Orowanův vztah; faktor intenzity napětí, kritická hodnota, lomová houževnatost. Metody hodnocení lomové houževnatosti materiálů. 5. Únavové poškození materiálů. Cyklické napětí a deformace, iniciace a šíření únavových trhlin; křivky životnosti; faktory ovlivňující únavovou životnost; metody hodnocení odolnosti materiálů vůči únavovému poškození. 6. Korozní poškození materiálů. Elektrochemická koroze; anodická, katodická reakce; Pourbaixovy diagramy; Faradayův zákon; rychlost koroze; pasivita kovů; lokální druhy koroze. Metody hodnocení odolnosti materiálů vůči elektrochemické korozi. Oxidace materiálů za vyšších teplot v plynech. 7. Degradace materiálů tečením. Vliv napětí a teploty; hlavní mechanismy poškození při tečení; Larson-Millerův parametr; metody zkoušení a extrapolace dat při tečení; odhady zbytkové životnosti materiálů. 8. Opotřebení povrchů. Adhezivní, abrazivní, erozivní opotřebení; hlavní parametry; metody zkoušení. 9. Radiační poškození materiálů. Interakce rtg záření s materiály, radiační zpevnění, resp. zkřehnutí materiálů; fotogedradace polymerů. 10. Nedestruktivní metody zkoušení materiálů. Zkoušení materiálů ultrazvukem; metody detekce povrchových vad, penetrační metoda, magnetická prášková metoda, metoda vířivých proudů; rtg analýza vad v materiálech.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30  15
        Zkouška Zkouška 70  36
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B0588A170003) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný typu A stu. plán
2019/2020 (B0588A170003) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (B0588A170003) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (B0588A170003) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný typu B stu. plán
2018/2019 (B3968) Aplikované vědy a technologie (3901R076) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B3968) Aplikované vědy a technologie (3901R076) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B3968) Aplikované vědy a technologie (3901R076) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B3968) Aplikované vědy a technologie (3901R076) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku