653-3004/03 – Degradační procesy materiálů (DPMn)
| Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství a recyklace | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT, FEI, USP, HGF | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
- Identifikovat degradační procesy a jejich příčiny
- Specifikovat základní zákony, které degradační procesy kontrolují
- Umět vypočítat životnost konstrukční části
- Stanovit kritickou velikost vady pro vybrané typy materiálů a způsoby namáhání
- Stanovit mezní charakteristiky namáhání za daných podmínek
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Anotace
Přednáška seznamuje posluchače se základními 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. Celý výklad mechanismů iniciace a šíření degradačních procesů je zaměřen na řešení technických úloh s návrhy na zvýšení spolehlivosti a bezpečnosti konstrukčních částí.
Povinná literatura:
KASSNER, M. E.: Fundamentals of Creep in Metals and Alloys, Elsevier Science, 2nd edition, 2012, 295p.
LEE, Y. L., PAN, J., HATHAWAY, R., BARKEY, M.: Fatigue Testing and Analysis, Butterworth-Heinemann, 3rd edition, 2014, 416p.
LAMON, J.: Brittle Fracture and Damage of Brittle Materials and Composites, ISTE Press – Elsevier, 2016, 296p.
SUN, C.T., JIN, Z.: Fracture Mechanics, Academic Press, 1st edition, 2017, 296p.
STRNADEL, B. Degrading processes of materials. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2015.
KASSNER, M. E.: Fundamentals of Creep in Metals and Alloys, Elsevier Science, 2nd edition, 2012, 295p
Doporučená literatura:
ANDERSON, T.L. Fracture Mechanics, Fundamentals and Applications, 4th ed. New York: CRC Press, 2017. ISBN-13: 978-1-4987-2813-3.
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžné ověření studijních výsledků:
prezenční forma studia – 2x za semestr test ve cvičení, 2x za semestr diskusní seminář na přednáškách;
kombinovaná forma studia – 1x za semestr test.
Závěrečné ověření studijních výsledků:
písemná a ústní zkouška, ke které uchazeč vypracuje protokol.
E-learning
Další požadavky na studenta
Nejsou žádné další zvláštní požadavky.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky
- Úvodní přednáška
- Změny vlastností konstrukčních 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, lineární lomová mechanika
- Podmínky vzniku vysokoenergetického tvárného lomu, elasto-plastická lomová mechanika
- Mechanismy iniciace a šíření únavového porušení
- Lom při creepu a faktory, které jej ovlivňují
- Mechanismy korozního praskání a vodíkového zkřehnutí
- Základní mechanismy opotřebení funkčních povrchů
- Důsledky degradačních procesů ve spolehlivosti konstrukcí
- Základní postupy optimalizovaného návrhu konstrukčního materiálu
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky