636-3013/03 – Design konstrukčních částí a jejich řízeného stárnutí. (DKCaJRSn)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity4
Garant předmětuDr. Ing. Zdeněk KuboňGarant verze předmětuDr. Ing. Zdeněk Kuboň
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
BYS06 doc. Ing. Jaroslav Bystrianský, CSc.
KUB014 Dr. Ing. Zdeněk Kuboň
VOD37 prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 16+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

1) Student bude umět popsat základní koncepce konstrukčních návrhů. 2) Student bude umět definovat pojem stárnutí a řízené stárnutí konstrukčních částí. 3) Student bude umět popsat souvislosti mezi konstrukčním materiálem, jeho vlastnostmi a bezpečností provozu konstrukce. 4) Student bude umět popsat nové nedestruktivní metody zkoušení materiálů. 5) Student bude umět definovat materiálové charakteristiky základních degradačních mechanismů.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Předmět podává výklad o konstrukčních filozofiích používaných v současné době při návrhu konstrukce, výklad procesů stárnutí, které způsobují změny vlastností materiálů konstrukcí a jejich částí během dlouhodobého provozu, a popis hlavních degradačních mechanismů, které mohou v průběhu dlouhodobého provozu vést ke ztrátě integrity konstrukce. V návaznosti jsou v přednáškách vysvětleny základní metody jak tyto procesy kontrolovat a řídit a umožňuje posluchačům pochopit souvislosti mezi konstrukčním materiálem, jeho vlastnostmi a bezpečností konstrukčních částí, které jsou z tohoto materiálu vyrobeny. Přednáška obsahuje řadu technických aplikací uvedených metod, analýzu selhání funkce některých vybraných zařízení a ilustruje postupy tvorby nápravných opatření jak při operativním rozhodování, tak i v inovačním cyklu výrobku.

Povinná literatura:

MATOCHA, K. Design konstrukčních částí a jejich řízené stárnutí. Ostrava: VŠB –TU Ostrava, 2013. Dostupné z: http://katedry.fmmi.vsb.cz/Opory_FMMI/636/636-Design_konstr_casti_riz_starnuti.pdf VLK, M. a Z. FLORIAN. Mezní stavy a spolehlivost. Brno: VÚT Brno, Fakulta strojního inženýrství, 2007. Dostupné z: http://www.zam.fme.vutbr.cz/~vlk/meznistavy.pdf STRNADEL, B. Nauka o materiálu II. Degradační procesy a design konstrukčních materiálů. Ostrava: VŠB –TU Ostrava, 2008. ISBN 978-80-248-1842-9. Methodology for the Management of Ageing of Nuclear Power Plant Components Important to Safety. Technical reports Series No. 338. Vienna: International Atomic Energy Agency, 1992. ISBN 92-0-102592-0. Dostupné z: https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/gnppa-cd/PDF-Files/ProgrGuide/TRS338_web.pdf

Doporučená literatura:

KLESNIL, M. a P. LUKÁŠ. Únava kovových materiálů při mechanickém namáhání. 1. vyd. Praha: ACADEMIA, 1975.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžné ověření studijních výsledků: prezenční forma studia – 2 písemné testy, 2 zpracované programy v průběhu semestru; kombinovaná forma studia – 1 semestrální projekt. Závěrečné ověření studijních výsledků: písemná zkouška.

E-learning

Další požadavky na studenta

Nejsou žádné další zvláštní požadavky.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1) Mechanické vlastnosti materiálů a jejich rozdělení. Metody hodnocení mechanických vlastností a jejich rozdělení. 2) Základní koncepce konstrukčních návrhů (safe-life, damage tolerance) a důsledky jejich změn. 3) Definice pojmu stárnutí konstrukce. Řízené stárnutí konstrukčních částí. 4) Mechanismy stárnutí konstrukčních materiálů. Teplotní stárnutí. Deformační stárnutí. 5) Degradační mechanismy uplatňující se u konstrukčních materiálů. 6) Únava materiálu. Nové metody hodnocení únavových charakteristik konstrukčních materiálů a standardizované postupy jejich hodnocení. 7) Náhlý nestabilní lom konstrukčních částí. Faktory ovlivňující zkřehnutí konstrukčních materiálů. Nové metody hodnocení odolnosti konstrukčních materiálů vůči křehkému porušení. 8) Způsoby zajištění bezpečnosti konstrukce proti vzniku křehkého lomu. 9) Tečení kovů a slitin (creep). Požadavky kladené na materiály pracující za zvýšených a vysokých teplot. Hodnocení odolnosti konstrukčních materiálů vůči tečení. 10) Korozně-mechanické poškození konstrukčních materiálů. Metody hodnocení korozně-mechanického poškození.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 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: 78% účast na cvičeních. Vypracování zadaných projektů.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (N0715A270002) Materiálové inženýrství (S01) Progresivní technické materiály V P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (N0715A270002) Materiálové inženýrství (S01) Progresivní technické materiály V K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (N0715A270002) Materiálové inženýrství (S01) Progresivní technické materiály V P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (N0715A270002) Materiálové inženýrství (S01) Progresivní technické materiály V K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0715A270002) Materiálové inženýrství (S01) Progresivní technické materiály V P čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N0715A270002) Materiálové inženýrství (S01) Progresivní technické materiály V K čeština Ostrava 2 povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku