Předmět: Mechanika kompozitních materiálů

« Zpět
Název předmětu Mechanika kompozitních materiálů
Kód předmětu KME/MCM-E
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní a letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Angličtina
Statut předmětu nespecifikováno
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Rublič Miroslav, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Přednášky 1. Úvod do kompozitních materiálů. Základní pojmy. 2. Výroba a technologie. 3. Základní vztahy pružnosti anizotropních materiálů (tenzor napětí a deformací), rozdělení anizotropních materiálů. 4. Vztah mezi napětím a deformací. Transformace napětí a deformace. 5. Elastické konstanty jednosměrového a vícesměrového kompozitu a kompozitu s textilní výztuží. 6. Experimentální stanovení materiálových charakteristik kompozitů. 7. Porušování kompozitních materiálů. 8. Kritéria porušování kompozitních materiálů 9. Analýza laminátu 10. Analýza sendvičového materiálu 11. Vliv ostatních veličin na chování kompozitního materiálu - změna teploty, změna vlhkosti, vliv UV záření 12. Nové trendy při výrobě konstrukcí z kompozitních materiálů. 13. Rezerva Cvičení 1. Ukázka současných výpočtových systémů pro návrh a optimalizaci kompozitních struktur. 2. Využití programovacího prostředí Matlab pro úlohy pružnosti a pevnosti. 3. Výpočet matice tuhosti ortotropního materiálu. 4. Výpočet prvků matice mimoosové tuhosti. 5. Laboratorní ukázka - tahová zkouška kompozitu. 6. Vyhodnocení laboratorního měření, způsoby stanovení elastických konstant jednosměrového kompozitu. 7. Laboratorní example - ukázka výroby kompozitních materiálů 8. MKP analýza vrstvy laminátu 9. MKP analýza laminátu 10. MKP analýza sendvičového materiálu 11. Výpočet indexů porušení podle jednotlivých kritérií. 12. Analýza vlivu skládání vrstev v laminátu. 13. Udělení zápočtů.

Studijní aktivity a metody výuky
  • Kontaktní výuka - 65 hodin za semestr
  • Vypracování seminární práce v magisterském studijním programu [5-100] - 35 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 30 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
Disponovat základními znalostmi v oblasti techniky a fyziky
Odborné dovednosti
Umět řešit algebraické rovnice Umět zacházet s PC
Obecné způsobilosti
bc. studium: své učení a pracovní činnost si sám plánuje a organizuje,
bc. studium: efektivně využívá moderní informační technologie,
bc. studium: používá s porozuměním odborný jazyk a symbolická a grafická vyjádření informací různého typu,
Výsledky učení
Odborné znalosti
Vysvětlit základní pojmy elastostatiky (tahový diagram, Hookeův zákon, napětí, deformace, pevnost, pevnostní podmínka) Znát typické kompozitní materiály a přístup k jejich modelování (jednosměrový, tkanina, sendvič)
Odborné dovednosti
Zanalyzovat jednoduché problémy namáhaných kompozitních materiálů Základní dovednosti pro simulaci kompozitních materiálů ve výpočtových softwarech pracujících s metodou konečných prvků
Obecné způsobilosti
bc. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i laikům informace o povaze odborných problémů a vlastním názoru na jejich řešení,
bc. studium: srozumitelně shrnou názory ostatních členů týmu,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška s demonstrací,
Přednáška s analýzou videozáznamu,
Výuka podporovaná multimédii,
E-learning,
Odborné dovednosti
Cvičení (praktické činnosti),
Samostatná práce studentů,
E-learning,
Kooperativní výuka,
Řešení problémů,
Obecné způsobilosti
Přednáška s demonstrací,
Přednáška s analýzou videozáznamu,
Cvičení (praktické činnosti),
Řešení problémů,
Samostatná práce studentů,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Ústní zkouška,
Odborné dovednosti
Ústní zkouška,
Seminární práce,
Obecné způsobilosti
Ústní zkouška,
Seminární práce,
Doporučená literatura
  • Barbero, Ever J. Finite element analysis of composite materials using Abaqus. Boca Raton : CRC Press, 2013. ISBN 978-1-4665-1661-8.
  • Dvorak, George. Micromechanics of composite materials. Dordrecht : Springer, 2013. ISBN 978-94-007-4100-3.
  • Wanberg, John. Composite materials : step-by-step projects. 2014. ISBN 978-1-929133-36-9.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr