Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2012/2013

Teorie stability

Typ studia doktorské
Jazyk výuky čeština
Kód 337-0919/01
Zkratka TS
Název předmětu česky Teorie stability
Název předmětu anglicky Buckling Theory
Kreditů 10
Garantující katedra Katedra mechaniky
Garant předmětu prof. Ing. Petr Horyl, CSc., dr.h.c.

Osnova předmětu

Definice stability. Idealizace struktur. Práce vnějších sil. Princip
virtuálních prací, Bettiho a Maxwellova věta. Práce vnitřních sil: energie
deformace. Potenciální energie.

Soustavy tuhých těles. Metody analýzy. Výpočet kritických sil.

Lineární stabilita řešená MKP. Základní maticová rovnice výpočtu kritického
zatížení. Matice geometrické tuhosti (počátečního předpětí): odvození pro
prutový a nosníkový prvek. Numerické metody řešící základní rovnici.

Nelineární stabilita. Nelinearity geometrické, materiálové a strukturální.
Základní tři typy matic tuhosti v nelineárních problémech. Vektor vnitřních
uzlových sil. Základní rovnice rovnováhy uzlových sil. Příklad: prutový
rovinný
prvek.

Rovnovážná trajektorie v nelineárních problémech. Příklady rovnovážné
trajektorie pro úlohy s jedním stupněm volnosti. Definice kritických bodů –
limitní a bifurkační body. Řešení praktických příkladů. Procedury v MATLABU.

Numerické metody v nelineárních úlohách. Newton-Raphsonova metoda a její
varianty. Metoda délky oblouku (arc-length resp. Riks method) a její
algoritmizace. Příklady v MATLABU. Formulace rozšířeného systému nelineárních
rovnic.

Kontaktní problémy. Úvodní definice. Přímé řešení bez tření. Obecný kontaktní
problém.

Povinná literatura

Cook R. D., Malkus D.S., Plesha M.E., Witt R.J. CONCEPTS AND APPLICATIONS OF
FINITE ELEMENT ANALYSIS. 4th edition. J. Wiley & Sons, Inc. NY, 2002, p. 719,
ISBN 0-471-35605-0

Gambhir .M. L. Stability Analysis and Design of Structures, Springer, 2004, p.
535, ISBN 3-540-20784-8

REDDY, J.N., An Introduction Nonlinear Finite Element Analysis, Oxford
University Press, 2004, p. 463, ISBN 0-19-852529-X

WRIGGERS, P., Nichtlineare Finite-Element Metoden, Springer, 2005, p. 495, ISBN
3-540-67747-X

BHATTI,M.A., Advanced Topics in Finite Element Analysis of Structures: with
Mathematica and Matlab Computations, Wiley, 2006, p.590, ISBN-13 978-0-471-
64807-9

Doporučená literatura

WRIGGERS, P., Nichtlineare Finite-Element Metoden, Springer, 2005, p. 495, ISBN
3-540-67747-X