Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Terminated in academic year 2019/2020

Predikce vlastností a spolehlivost

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 636-0822/01
Zkratka PVaS
Název předmětu česky Predikce vlastností a spolehlivost
Název předmětu anglicky Prediction of Properties and Reliability of Materials
Kreditů 5
Garantující katedra Katedra materiálového inženýrství
Garant předmětu prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.

Subject syllabus

Přednášky:

1. Úvodní přednáška.
2. Základní vztahy mezi pevnostními charakteristikami a houževnatostí konstrukčních materiálů a jejich mikrostrukturou.
3. Formulace vlivu rozptylu mikrostrukturních parametrů na napěťově deformační chování konstrukčních materiálů.
4. Statistická interpretace degradačních procesů a její využití při odhadu spolehlivosti konstrukčních částí.
5. Způsoby predikce průběhu degradačních procesů konstrukčních materiálů.
6. Metody výpočtu charakteristik lokalizovaných mezních stavů a jejich distribuce.
7. Metody zvyšování lomové houževnatosti konstrukčních materiálů.
8. Pravděpodobnostní a deterministická predikce únavové pevnosti při stacionárním a nestacionárním namáhání.
9.Základní charakteristiky a důsledky pravděpodobnostních a chaotických jevů na predikci porušení konstrukčních materiálů.
10. Základy fraktální geometrie soběpodobných a soběpříbuzných útvarů a jejich kvantifikace.
11. Nové metody využívající k hodnocení materiálů a povrchů fraktální geometrie.
12. Posouzení spolehlivosti a bezpečnosti konstrukčních materiálů při působení degradačních procesů.
13. Metody minimalizace rizika vzniku integrálního mezního stavu a jejich uplatnění při návrhu optimalizovaných parametrů mikrostruktury.
14. Využití metod predikce vlastností a spolehlivosti materiálů v technické praxi.

Cvičení:

1. Úvodní cvičení, podmínky udělení zápočtu, souhrn studijní literatury, shrnutí základních poznatků z degradačních procesů konstrukčních materiálů, fyziky kovů a matematické statistiky nutných pro zvládnutí předmětu.
2. Diskuse základních vztahů mezi mikrostrukturními charakteristikami konstrukčních materiálů a jejich mechanickými vlastnostmi, důsledky ve spolehlivosti konstrukčních částí.
3. Základní metody zpracování statistických souborů mechanických vlastností konstrukčních materiálů a interpretace charakteru distribučních funkcí vzhledem k technologii výroby a zpracování.
4. Základní statistické metody hodnocení procesů a jejich aplikace na stabilní růst trhliny, na vznik lomové nestability a na mechanismy únavového poškození.
5. Příklady na výpočet statistických distribucí lokální pevnosti a mikrostrukturních lomových charakteristik.
6. Sestavení algoritmů generujících soběpodobné a soběpříbuzné fraktální útvary a výpočet jejich statistických charakteristik.
7. Praktická aplikace kvantifikátorů chaosu k rozlišení jevů pravděpodobnostní a chaotické podstaty.
8. Výpočet fraktální dimenze různě opracovaných povrchů a lomových ploch.
9. Příklady stanovení některých statistických charakteristik mikrostruktury konstrukčních materiálů, uplatnění statistických metod hodnocení charakteru lomových ploch.
10. Predikce rozvoje procesů lomového porušení konstrukčních materiálů a diskuse k uplatnění těchto metod v technické praxi.
11. Příklady technických výpočtů časové závislosti spolehlivosti konstrukčních částí podrobených působení degradačních procesů a optimalizace životnosti.
12. Řešené příklady uplatnění metod predikce vlastností a spolehlivosti materiálu v technické praxi.
13. Zkušební test.
14. Kontrola výsledků testu, zápočet.

Literature

1. B. STRNADEL: Řešené příklady a technické úlohy z materiálového inženýrství, Ostravské tiskárny 1998, 334 s.
2. J. NĚMEC, J. SEDLÁČEK: Statistické základy pevnosti konstrukcí 1, Academia Praha 1982, 313 s.
3. J. NĚMEC, J. DREXLER, S. V. SERENSEN, V. P. KOGAJEV: Statistické základy pevnosti konstrukcí 2, Academia Praha 1982, 381 s.
4. J. B. ŠOR: Statistické metody analýzy a kontroly jakosti a spolehlivosti,
SNTL Praha 1965, 453 s.
5. F. C. MOON: Chaotic and Fractal Dynamics An Introduction for Scientists and Engineers, John Wiley & Sons New York 1992, 508 p., ISBN 0-471-54571-6

Advised literature

1. J. KOUTSKÝ: Degradační procesy a predikce životnosti, ZČU Plzeň 1995,
166 s., ISBN 80-7082-177-9
2. F. E. FISHER, J. R. FISHER: Probability Applications in Mechanical Design,
Marcel Dekker AG New York 2000, 290 p., ISBN 0-8247-0260-3 
3. D. N. P. MURTHY, M. XIE, R. JIANG: Weibull Models, John Wiley & Sons New Jersey 2004, 396 p., ISBN 0-471-36092-9 
4. M. CENCINI, F. CECCONI, A. VULPIANI: Chaos From Simple Models to Complex Systems, World Scientific Publishing Singapure 2010, 460 p.,
ISBN-13 978-981-4277-65-5 
5. S. MILÁČEK: Náhodné a chaotické jevy v mechanice, Vydavatelství ČVUT Praha 2000, 141 s., ISBN 80-01-02170-X