|
Vyučující
|
-
Štilec Adam, Ing. Ph.D.
-
Tábořík Josef, Ing.
-
Kropáček Michal, doc. Ing. Ph.D.
-
Kulda Jiří, Ing.
-
Doležal Pavel, Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Přehled vybraných aplikací výpočtové a experimentální mechaniky během vývoje a testování strojů a strojních zařízení v rozsahu výrobních, dopravních, manipulačních i speciálních strojů. Znalosti se aplikují v rámci jednotlivých norem, standardů a doporučení a SW podpory pro zejména tyto oblasti řešení: provozní pevnost a únavová životnost, deformační odolnost, mezní stavy a bezpečnost. Návrh a posuzování konstrukcí jsou následně uváděny do souvislostí s příklady z praxe. 1. Úvod do předmětu. Definice provozní pevnosti a životnosti. Požadavky na konstruktéra strojů a strojních zařízení. Poučení z provozních havárií skutečných konstrukcí. 2. Faktory ovlivňující provozní pevnost. Vlastnosti základních materiálů, provozní zatížení strojů, geometrie a tvar komponent, technologie výroby a povrchové úpravy. Základní klasifikace mezních stavů. 3. Filozofie dimenzování a hodnocení pevnosti a životnosti konstrukčních částí. 4. Vztah provozní pevnosti, životnosti a provozní spolehlivosti. Spolehlivost mechanických systémů. Opatření pro zvýšení spolehlivosti. 5. Kvalitativní vs. kvantitativní hodnocení, porucha vs. únava. 6. Dimenzování podle součinitelů. Příslušné normy, standardy a vybrané doporučené postupy a SW podpora pro hodnocení provozní životnosti strojů podle součinitelů. 7. Dimenzování podle mezních stavů, perspektivy pravděpodobnostního přístupu. Příslušné normy, postupy a SW podpora pro dimenzování podle mezních stavů. 8. Případové studie a jejich řešení v rámci SW jako např. nCode Glyphworks, SW ANSYS a SW NX Siemens, 9. Cyklus návrhu, dimenzování a testování pevnosti a únavové životnosti mechanických částí strojů. 10. Experimenty ve zkušebních laboratořích. Vyhodnocování únavových zkoušek materiálů a technologických spojů, stroje pro testování. 11. Experimenty v provozních podmínkách. Zatížení v provozu, testovací polygony a zařízení, měření, zpracování z hlediska typů signálu a pomocí četnosti charakteristických parametrů, harmonického a náhodného zatěžování. Zatěžování s variabilní amplitudou, provozní zatěžovací spektra. Vyhodnocení zatížení pro následné hodnocení životnosti a spolehlivosti strojů. 12. Silniční vozidla, kolejová vozidla, dopravní technika a speciální stroje včetně např. hodnocení svařovaných strojních komponent, problematika tlustostěnných a tenkostěnný svařovaných komponent - specifika v oblasti pevnosti a životnosti a jejich hodnocení, oborové normy. 13. Exkurze na vybrané pracoviště.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednáška s diskusí
- Příprava prezentace (referátu) [3-8]
- 10 hodin za semestr
- Kontaktní výuka
- 48 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 55 hodin za semestr
- Účast na exkurzi [reálný počet hodin - max. 8h/den]
- 6 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| znát a orientovat se v základech nauky o materiálech |
| rozumět základním principům konstrukce a stavby strojů |
| vyjmenovat a vysvětlit rozhodující technologie výroby strojních částí |
| znát mezní stavy materiálů a konstrukcí při jejich statickém, cyklickém a dynamickém zatěžování |
| Odborné dovednosti |
|---|
| umět vypočítat rozložení napětí v základních průřezech strojních částí |
| umět analyticky vypočítat vnitřní síly v jednoduchých mechanických soustavách |
| umět realizovat a vyhodnotit základní mechanické zkoušky materiálů |
| umět získávat informace z cizojazyčných odborných zdrojů |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru., |
| mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i laikům informace o povaze odborných problémů a vlastním názoru na jejich řešení, |
| mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| mít základní znalosti o členění procesů provozního zatěžování konstrukcí a možnostech jejich simulace v laboratorních podmínkách s využitím zatěžovacích strojů |
| orientovat se v základech spolehlivosti strojů, strojních zařízení a znát opatření ke zvyšování spolehlivosti strojů a jejich částí |
| znát principy dimenzování konstrukčních částí na trvalou pevnost a bezpečnou životnost a rozlišuje mezi různými přístupy pro hodnocení jejich spolehlivosti |
| Odborné dovednosti |
|---|
| koordinovat spolupráci konstruktérů s výpočetními specialisty a zkušebními inženýry při řešení otázek provozní pevnosti a únavové životnosti strojů |
| orientovat se v normách a předpisech týkajících se zkoušení strojů a strojních součástí |
| navrhnout hlavní parametry laboratorních i provozních zkoušek vozidel a jejich komponent a vědět jakými postupy a metodami bude tyto zkoušky vyhodnocovat |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: samostatně a odpovědně se rozhodují v nových nebo měnících se souvislostech nebo v zásadně se vyvíjejícím prostředí s přihlédnutím k širším společenským důsledkům jejich rozhodování, |
| mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i širší veřejnosti vlastní odborné názory, |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Exkurze, soustředění, výuka v terénu, |
| Přednáška s diskusí, |
| Výuka podporovaná multimédii, |
| E-learning, |
| Samostudium, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Samostatná práce studentů, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Prezentace práce studentů, |
| Výuka podporovaná multimédii, |
| E-learning, |
| Samostudium, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Samostatná práce studentů, |
| E-learning, |
| Výuka podporovaná multimédii, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Demonstrace dovedností (praktická činnost), |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Individuální prezentace, |
|
Doporučená literatura
|
-
Darrell Socie. EFatigue: Fatigue Analysis on the Web. .
-
First, Jiří. Zkoušení automobilů a motocyklů : příručka pro konstruktéry. Praha : S&T CZ, 2008. ISBN 978-80-254-1805-5.
-
Haibach, Ervin. Betriebsfestingkeit - Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung. 2005. ISBN 978-3-540-29363-7.
-
Jan Papuga. PragTic. .
-
Lauschmann, Hynek. Mezní stavy I. Únava materiálu. ČVUT v Praze, 2007. ISBN 978-80-01-03671-6.
-
Růžička, Milan; Hanke, Miroslav; Rost, Milan. Dynamická pevnost a životnost. Praha : ČVUT, 1992.
-
Vlk, František. Zkoušení a diagnostika motorových vozidel. Brno : Nakladatelství a vydavatelství Vlk, 2001. ISBN 80-238-6573-0.
|