Pružnost a pevnost 2 - KME/PP2

Garant

Přednášející

Cvičící

Rozvrhové akce

Prof. Ing. Vladislav Laš, CSc. Přednáška UF 124 LS Pondělí - (15:45-18:32)
Doc. Ing. Robert Zemčík, Ph.D. Cvičení UP 112 LS Středa 11-12 (16:40-18:20)
Ing. Martin Zajíček, Ph.D. Cvičení UC 410 LS Čtvrtek 1-2 (07:30-09:10)

Cíle předmětu

Cílem předmětu je seznámit studenty s následující problematikou:
Základy matematické teori pružnosti. Metoda konečných prvků. Rotačně symetrické úlohy (rotující kotouče, silnostěnné válcové nádoby) - napjatost a deformace, technické aplikace. Tenké křivé a lomené rovinné pruty a rámy - pevnostní a tuhostní výpočty. Stabilita konstrukcí, základy výpočtu. Základy pevnostních a tuhostních výpočtů součástí z anizotropních materiálů. Základy lineární a nelineární lomové mechaniky. Tvarová pevnost. Únava materiálu. Vytváření výpočtových modelů pro řešení úloh pomocí metody konečných prvků.

Přehled látky

Harmonogram přednášek
1. Prostorová napjatost: Hlavní roviny, hlavní napětí, rozšířený Hookeův zákon.
2. Základy matematické teorie pružnosti: Odvození diferenciálních rovnic rovnováhy, geometrické rovnice. Fyzikální rovnice. Okrajové podmínky.
3. Tenké křivé a lomené pruty: Staticky určité a neurčité. Výpočet silových účinků, napětí, dimenzování a výpočet deformace.
4. Uzavřené rovinné rámy: Obecný a symetrický rám, vliv příčky. Skořepiny: Základní pojmy, podmínky membránového stavu. Napjatost tenkostěnné rotační skořepiny.
5. Rotující kotouče: Teorie rotujících kotoučů - kotouč stálé a proměnné tloušťky. Určení napjatosti a deformace.
6. Silnostěnné válcové nádoby: Určení napjatosti a deformace. Nalisování kroužku na hřídel.
7. Stabilita konstrukcí: Kritická síla, rozbor Eulerovy teorie, dimenzování na vzpěr v pružné a nepružné oblasti.
8. Membránová analogie 1: Funkce napětí, průhyb membrány, kroutící moment, Stokesova věta.
9. Membránová analogie 2: Štíhlý obdélník na krut, kvadratický moment v krutu, volné kroucení tenkostěnných otevřených a uzavřených profilů.
10. Základy lomové mechaniky: Lineární lomová mechanika- Griffithova koncepce, Irvin-Orowanova koncepce křehkého porušení. Součinitel intenzity napětí, lomová houževnatost.
11. Únava materiálu: Únavový lom, cyklické namáhání, Wöhlerova křivka. Vysokocyklová únava, mez únavy (součinitel vrubu, vliv velikosti a jakosti povrchu, možnosti zvyšování meze únavy). Mez únavy skutečné součásti.
12. Smithův diagram, Haighův diagram, únava při kombinovaném namáhání.
13. Únava při kombinovaném namáhání - pokračování.

Harmonogram cvičení
1. Podmínky udělení zápočtu. Opakování látky z PP1.
2. Prostorová napjatost.
3. Teoretické podklady k laboratornímu měření.
4. Laboratorní měření.
5. Rovinné křivé a lomené pruty.
6. Uzavřené rámy. Rotační tenkostěnné skořepiny.
7. Rotující kotouče. Zadání semestrální práce.
8. Silnostěnné válcové nádoby.
9. Nalisování kroužku na hřídel, uvolňovací otáčky. Vzpěr v pružné a nepružné oblasti.
10. Volné kroucení otevřených profilů.
11. Volné kroucení uzavřených profilů.
12. Únava materiálu.
13. Pokračování řešení úloh na únavu materiálu. Udělení zápočtu.

Odborné dovednosti po absolvování předmětu

  • řešit analyticky napětí a deformaci křivého nebo lomeného prutu a uzavřeného rámu

Požadavky na studenta

Požadavky k zápočtu:
Zpracování laboratorního měření a jeho obhájení. Vypracování a obhájení semestrální práce na odpovídající úrovni.

Požadavky ke zkoušce:
Aktivní znalost přednášené látky a schopnost její aplikace na řešení konkrétních úloh.

Doporučená literatura

Ke stažení

Více informací o předmětu (portál ZČU)

Patička