Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Pružnost a plasticita II

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 228-0235/01
Zkratka PPII
Název předmětu česky Pružnost a plasticita II
Název předmětu anglicky Elasticity and plasticity II
Kreditů 5
Garantující katedra Katedra stavební mechaniky
Garant předmětu prof. Ing. Martin Krejsa, Ph.D.

Osnova předmětu

Přednášky:
1. Základní rovnice teorie pružnosti: Základní předpoklady teorie pružnosti, napětí, deformace, analýza napjatosti v okolí bodu tělesa, složky tenzoru napětí a jejich transformace, hlavní napětí, diferenciální rovnice rovnováhy, geometrické rovnice, rovnice kompatibility (spojitosti), fyzikální rovnice (konstituční vztahy), základní systém rovnic teorie pružnosti, druhy okrajových podmínek.
2. Rovinný problém, stěnová rovnice: Rovinný stav napjatosti, rovinný stav deformace, řešení nosných stěn, odvození stěnové rovnice, řešení nosných stěn inverzní metodou, rovinný problém v polárních souřadnicích.
3. Řešení pravoúhlých nosných stěn metodou sítí: Podstata diferenční metody, důležité diferenční vztahy, tvorba sítě, stěnová rovnice s uplatněním diferenčních vztahů, okrajové podmínky, analogie náhradního rámu, výpočet Airyho funkce napětí a složek napětí v pravoúhlé nosné stěně.
4. Plošné konstrukce, nosné desky: Rozdělení nosných desek, předpoklady řešení nosných desek, teorie tenkých desek, složky napětí a měrné vnitřní síly, hlavní momenty, desková rovnice, okrajové podmínky, metody řešení nosných desek, tlusté desky, Mindlinova teorie.
5. Řešení pravoúhlých nosných desek metodou sítí: Důležité diferenční vztahy, tvorba sítě, výpočet složek měrných vnitřních sil, okrajové podmínky, popis výpočetního postupu metodou sítí.
6. Kruhové a mezikruhové nosné desky (rotačně symetrické desky) I.: Základní vztahy pro radiálně symetrické kruhové desky, geometrické a fyzikální podmínky, měrné vnitřní síly, podmínky rovnováhy, desková rovnice, partikulární řešení deskové rovnice, okrajové podmínky, příklady výpočtu.
7. Kruhové a mezikruhové nosné desky (rotačně symetrické desky) II.: Základní vztahy pro radiálně symetrické mezikruhové desky, desky s vnitřním podepřením a s proměnlivou tloušťkou, okrajové podmínky, příklady výpočtu.
8. Skořepinové konstrukce: Membránový stav rotačně symetrických skořepin, podmínky rovnováhy, aplikace membránového stavu, příklady výpočtu rotačně symetrických skořepinových konstrukcí, ohybová teorie.
9. Modely podloží: Tuhý nosník (základová patka) na pružném podkladu, interakce nosníku s podložím, Winklerův a Pasternakův model podloží, pružný poloprostor, analytické a numerické řešení, příklady výpočtu.
10. Nelineární chování materiálů, podmínky plasticity, mezní plastická únosnost: Ideálně pružně-plastický a tuho-plastický materiál, podmínky plasticity pro materiály se stejnou i různou pevností v tahu a tlaku, mezní plastická únosnost - statické a kinematické řešení.
11. Stabilita prutových konstrukcí: Využití principu virtuálních prací pro řešení stability prutů.
12. Úvod do energetických variačních metod: Základní pojmy a principy variačního počtu ve stavební mechanice. Podrobný výklad deformačního (Lagrangeova) variačního principu, jednoduché příklady použití.
13. Úvod do energetických variačních metod: Podrobný výklad silového (Castiglianova) variačního principu, jednoduché příklady použití.
14. Ukázky vzorového řešení vybraných úloh.
Cvičení:
1. Úvod do rovinné napjatosti: Složky tenzoru napětí nosné stěny a jejich transformace, hlavní napětí.
2. Rovinný problém, stěnová rovnice: Řešení nosných stěn pomocí Airyho funkce napětí a inverzní metody.
3. Řešení pravoúhlých nosných stěn metodou sítí I.
4. Řešení pravoúhlých nosných stěn metodou sítí II.
5. Řešení pravoúhlých nosných desek metodou sítí I.
6. Řešení pravoúhlých nosných desek metodou sítí II.
7. Kruhové a mezikruhové nosné desky (rotačně symetrické desky) I.: Analytické řešení rotačně symetrických kruhových desek (s vnějším okrajem).
8. Kruhové a mezikruhové nosné desky (rotačně symetrické desky) II.: Analytické řešení rotačně symetrických mezikruhových desek (s vnějším i vnitřním okrajem).
9. Skořepinové konstrukce: Řešení vybraných rotačně symetrických skořepinových konstrukcí, membránový stav.
10. Modely podloží: Numerické řešení vybrané základové konstrukce na pružném podkladu.
11. Nelineární chování materiálů, podmínky plasticity, mezní plastická únosnost: Mezní plastická únosnost vybraných prutových konstrukcí.
12. Stabilita prutových konstrukcí: Numerické řešení vybraného případu štíhlé tlačené prutové konstrukce.
13. Úvod do energetických variačních metod: Statické řešení jednoduché prutové konstrukce Ritzovou metodou.
14. Prezentace semestrální práce.

E-learning

Studijní opory k dispozici v IS edison a na lms.vsb.cz

Povinná literatura

1. Teplý, Šmířák: Pružnost a plasticita II. VUT Brno, ISBN 80-214-0498-1 , 1993. dotisk CERN, 2000.
2. Brožovský, Materna: Základy matematické teorie pružnosti. VŠB-TU Ostrava, 2012.

Doporučená literatura

1. Bittnar, Šejnoha: Numerické metody mechaniky 1. ČVUT Praha, ISBN 80-01-00855-X, 1992.
2. Bittnar, Šejnoha: Numerické metody mechaniky 2. ČVUT Praha, ISBN 80-01-00901-7, 1992.
3. Dický, Mistríková, Sumec: Pružnosť a plasticita v stavebníctve 2. STU v Bratislavě, ISBN 80-227-2515-3, 2006.
4. Russell C. Hibbeler, Structural Analysis (10th Edition), 736 pages, 2017, ISBN-13: 978-0134610672 , ISBN-10: 0134610679 .