Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Mezní stavy a únava materiálu

Anotace

Předmět seznamuje studenty se základy teorie mezních stavů izotropních
materiálů. Jsou hodnoceny mezní stavy v pružné oblasti, plastické oblasti, v
oblasti creepového namáhání, křehkého porušení a porušení v podmínkách
únavového namáhání.
Úvodem jsou probírány parametry napěťově-deformačního stavu, transformace
obecného trojosého napěťového stavu, invarianty a deviátory, efektivní napětí a
deformace, referenční napětí. V další části - matematické teorii pružnosti -
jsou představeny typy rovnic, které obecně popisují napěťově-deformační stav
jakéhokoliv tělesa. Navazuje vymezení mezního stavu v pružné oblasti (kritéria
přechodu z pružného do plastického stavu) a metodika posuzování limitních
případů složených namáhání (kroucení a tah/tlak, kroucení a ohyb, volné
kroucení nekruhových průřezů a jiné kombinace). Další část je věnována meznímu
stavu v plastické oblasti (statická kritéria pevnosti - oktaedrická,
invariantová, deformační, smíšená, atp.). Samostatná pozornost je zaměřena na
křehký lom - kritérium nestabilního šíření trhliny, mody Kc, tranzitní
teplota. Následuje hodnocení mezního stavu při creepu - Hoffova analogie,
konstitutivní rovnice primárního, sekundárního creepu, aktivační energie a
rozsah použitelnosti fenomenologických vztahů, relaxace napětí, kumulace
creepového poškozování při změnách teploty, LM parametr.
Zvláštní pozornost je věnována meznímu stavu při únavovém namáhání materiálu,
iniciaci porušení a šíření trhliny. Pro iniciaci trhliny jsou zprvu pro
jednoosý napěťový stav a známé experimentální poznatky ukázány základní
aproximace (Baquinova, Manson/Coffinova atp.), předpoklad kumulace poškozování,
dekompozice cyklů, vliv středního napětí (Haighův a Smithův diagram). Pro
víceosý napěťový stav jsou uvedena kritéria pevnosti pro iniciaci trh-liny.
Následuje popis šíření trhliny s užitím přístupu lineární a nelineární lomové
mechaniky.

Povinná literatura

BANNANTINE, J.A., COMMER, J.J., HANDROCK, J.L.: Fundamentals og Metal Fatigue
Analysis, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 07632, 1990
SZCZEPINSKI, W. (editor): Experimental methods in mechanics of solids. Elsevier
Amster-dam - Oxford - New York - Tokyo, 1990, p.705, ISBN 83-01-08259-3
REES, D.W.: Basic solid mechanics. MacMillan press ltd. Houndmills,
Basingstoke, Hampshire and London, 1997, p.396, ISBN 0-333-66609-7
FUXA, J.: Creep a teplotní namáhání (sylabus). Katedra pružnosti a pevnosti,
VŠB-TU Ostrava, 2003, p.49
FUXA, J.: Únava materiálu (sylabus). Katedra pružnosti a pevnosti, VŠB-TU
Ostrava, 2005, p.52
FUXA, J.: Teorie plasticity (sylabus). Katedra pružnosti a pevnosti, VŠB-TU
Ostrava, 2000, p.63
KUČERA, J.: Úvod do mechaniky lomu I. (Vruby a trhliny, nestabilní lom při
statickém zatížení), FS VŠB- Technická universita Ostrava, 2002, p.151, ISBN 80-
7078-862-3
KUČERA, J.: Úvod do mechaniky lomu II. (Dvouparamterová lomová mechanika,
nestabilní lom při dynamickém zatížení), FS VŠB- Technická universita Ostrava,
2006, p.138.

Advised literature

BANNANTINE, J.A., COMMER, J.J., HANDROCK, J.L.: Fundamentals og Metal Fatigue
Analysis, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 07632, 1990
SZCZEPINSKI, W. (editor): Experimental methods in mechanics of solids. Elsevier
Amster-dam - Oxford - New York - Tokyo, 1990, p.705, ISBN 83-01-08259-3
REES, D.W.: Basic solid mechanics. MacMillan press ltd. Houndmills,
Basingstoke, Hampshire and London, 1997, p.396, ISBN 0-333-66609-7
FUXA, J.: Creep a teplotní namáhání (sylabus). Katedra pružnosti a pevnosti,
VŠB-TU Ostrava, 2003, p.49
FUXA, J.: Únava materiálu (sylabus). Katedra pružnosti a pevnosti, VŠB-TU
Ostrava, 2005, p.52
FUXA, J.: Teorie plasticity (sylabus). Katedra pružnosti a pevnosti, VŠB-TU
Ostrava, 2000, p.63
KUČERA, J.: Úvod do mechaniky lomu I. (Vruby a trhliny, nestabilní lom při
statickém zatížení), FS VŠB- Technická universita Ostrava, 2002, p.151, ISBN 80-
7078-862-3
KUČERA, J.: Úvod do mechaniky lomu II. (Dvouparamterová lomová mechanika,
nestabilní lom při dynamickém zatížení), FS VŠB- Technická universita Ostrava,
2006, p.138.


Jazyk výuky čeština, čeština
Kód 339-0905
Zkratka MSUM
Název předmětu česky Mezní stavy a únava materiálu
Název předmětu anglicky Limit States and Fatigue of Materials
Garantující katedra Katedra pružnosti a pevnosti
Garant předmětu prof. Ing. Jan Fuxa, CSc.