Předmět: Životnost a spolehlivost konstrukcí

« Zpět
Název předmětu Životnost a spolehlivost konstrukcí
Kód předmětu KME/ZS
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Kubáč Tomáš, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
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.

Studijní aktivity a metody výuky
Přednáška, Cvičení, Exkurze, výuka v terénu
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 45 hodin za semestr
  • Vypracování seminární práce v magisterském studijním programu [5-100] - 35 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 50 hodin za semestr
  • Účast na exkurzi [reálný počet hodin - max. 8h/den] - 4 hodiny za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
znát a orientovat se v mechanice tuhých těles
znát a orientovat se v mechanice poddajných těles
vyhodnotit a analyzovat stav napjatosti tělesa na základě jeho zatížení
vyhodnotit a analyzovat stav deformace tělesa na základě působící napjatosti
znát a orientovat se v základech nauky o materiálech
znát a orientovat se v základech statistiky a počtu pravděpodobnosti
Odborné dovednosti
řešit problémy matematické analýzy
popsat a řešit rovnováhu těles
popsat a analyzovat stav napjatosti odpovídající danému zatížení
vyhodnotit stav napjatosti tělesa na základě zatížení
popsat a analyzovat stav deformace
Obecné způsobilosti
mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých,
mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i laikům informace o povaze odborných problémů a vlastním názoru na jejich řešení,
mgr. studium: používají své odborné znalosti, odborné dovednosti a obecné způsobilosti alespoň v jednom cizím jazyce,
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.,
Výsledky učení
Odborné znalosti
získat znalosti o teorii mezních stavů
získat znalosti o koncepcích únavových procesů meteriálů
získat znalosti o koncepcích posuzování únavy materiálů a konstrukcí
iidentifikovat únavové porušení
získat znalosti o způsobech ověřování únavových vlastností materiálů
získat znalosti o způsobech posuzování problémů creepu a relaxace materiálů
Odborné dovednosti
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
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,
mgr. studium: plánují, podporují a řídí s využitím teoretických poznatků oboru získávání dalších odborných znalostí, dovedností a způsobilostí ostatních členů týmu,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška s demonstrací,
Cvičení (praktické činnosti),
Exkurze, soustředění, výuka v terénu,
Řešení problémů,
Samostudium,
Odborné dovednosti
Přednáška s demonstrací,
Cvičení (praktické činnosti),
Samostudium,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Kombinovaná zkouška,
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Seminární práce,
Individuální prezentace,
Odborné dovednosti
Kombinovaná zkouška,
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Seminární práce,
Individuální prezentace,
Obecné způsobilosti
Kombinovaná zkouška,
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Seminární práce,
Individuální prezentace,
Doporučená literatura
  • Cyklická deformácia a únava kovov. 1. vyd. Bratislava : Veda, 1987.
  • Plánička, F. - Vojtíšek, J. Životnost strojních částí a konstrukcí namáhaných proměnlivými kmitavými silami. Skripta ZČU Plzeň, 1994.
  • Růžička, Milan; Hanke, Miroslav; Rost, Milan. Dynamická pevnost a životnost. Praha : ČVUT, 1992.


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