Životnost a spolehlivost konstrukcí - KME/ZS

Garant

Přednášející

Cvičící

Rozvrhové akce

Ing. Martin Zajíček, Ph.D. Přednáška UC 422 ZS Čtvrtek 6-7 (12:05-13:45)
Ing. Martin Zajíček, Ph.D. Cvičení UC 422 ZS Čtvrtek 8-9 (13:55-15:35)

Cíle předmětu

Uvést studenty do problematiky mezních stavů. Porozumět únavě materiálů. Znát metody zpracování zatížení. Ohodnotit únavovou pevnost. Pochopit okolnosti ovlivňující únavu. Obeznámit se s mezním stavem creep.


Přehled látky

1.Teorie mezních stavů, příklady, klasifikace, odkaz na dříve probrané. Únava, creep.
2.Únava - základní pojmy, historický přehled. Konstrukční a technologické faktory ovlivňující únavu.
3.Proměnné namáhání, mechanické vlastnosti při proměnném namáhání. Hysterezní smyčka, monotónní a cyklická deformační křivka, .....
4.Wohlerova křivka, mez únavy, oblasti únavy, vliv střední hodnoty, Smithův a Haighův diagram.
5.Provozní zatížení, klasifikace, zpracování z hlediska korelační analýzy (stručně) a pomocí četnosti charakteristických parametrů (historický vývoj - stručně), metoda stékání deště.
Simulace provozního zatížení.
6.Způsoby výpočtů na únavu. Koncepce
- bezpečný život
- bezpečná při poruše
- s přípustným poškozením
Kritérium mezního stavu: úplný život, iniciace trhliny, růst trhliny.
Koncepce NSA, LESA, LPSA, FMA (princip)
7.Výpočet na trvalou pevnost - tvarová pevnost těles, příklad, domácí zadání.
8.Hypotézy kumulace únavnosti poškození. Vysokocyklová únava, křivky životnosti, nízkocyklová únava, Manson-Cofinovy křivky.
9.Koncepce LESA, LPSA, FMA. Multiaxiální únava - základní principy. Využití výstupů z MKP pro výpočet životnosti. Přehled softwarových produktů, např. MSC. Fatigue, FEMFAT, nCode, Fatigue Calculator.Semestrální práce.
10.Experimentální ověřování únavových vlastností - materiál, komponenta, uzel, konstrukce.
11.Exkurze dynamická zkušebna ŠKODA VÝZKUM s.r.o.
12.Výpočet životnosti v oblasti creepu. Relaxace napětí.
13.Únava kompozitních materiálů. Zápočet.

Odborné dovednosti po absolvování předmětu

  • analyzovat provozní zatížení
  • aplikovat hypotézy pro výpočet životnosti
  • aplikovat postupy lomové mechaniky v únavě
  • zhodnotit okolnosti ovlivňující únavu
  • navrhnout únavový experiment
  • analyzovat životnost v oblasti creepu
  • zhodnotit životnost a spolehlivost konstrukce

Požadavky na studenta

Požadavky na zápočet: absolvování exkurze, semestrální práce. Hodnocení zkoušky: zvládnutí látky v předepsaném rozsahu, ústní zkouška s písemnou přípravou

Doporučená literatura

Více informací o předmětu (portál ZČU)

Patička