Detail předmětu

Mechanics and Failure of Non Metallic Materials

FCH-MAO_A_NMMAk. rok: 2011/2012

Základní pojmy, energie v elastickém systému definice R a G, lineární elasticita, nelineární elasticita, zbytková napětí. Elastická napětí v okolí kořene trhliny. Odvození analytické, řešení numerické pomocí metody konečných prvků, anizotropické materiály, kompozity, lom na mezifázích. Intenzita napětí-eliptický lom, ostrý lom, řešení KI a Y2 faktorů, kalibrační faktor F, směsný lom, škálovací faktor. Systémy s disipací energie - lomové kritérium, typy lomu (Class 1, 2, 3), J a d jako lomová kritéria, viskoelastický lom. Iniciace katastrofického lomu-kluz, mikrokavitace, krejzy, teorie perkolací, materiály (PMMA, PC, PP, PE, HIPS, ABS, PVC, epoxy, vláknové kompozity, kaučuky). Stabilní lom-časově závislý lom, iniciace, růst a terminace růstu, podmínky nestability, efekty prostředí, únava, creep, tažení. Porušování při namáhání rázem - definice, dynamické efekty, aplikace LEFM, efekty teploty, deformační rychlosti, tvaru tělesa, příklady.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

3

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Základy mechaniky pevných těles, koncentrace napětí, Griffithovo kritérium křehkého lomu, přehled typů plastické deformace v polymerech, kluzová a lomová kritéria, příklady lomového chování plastů a kompozitů, únavové charakteristiky materiálů

Prerekvizity

fyzika polymerů

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

ústní zkouška 30 minut, 1 písemný test v semestru

Osnovy výuky

Introduction to solid mechanics, basic terms, stress and strain tensor, strain energy, linear and non-linear elasticity, stress concentration. Yielding, yield criteria. Plastic deformation in polymeric solids. Elastic stress field around crack tip in a homogeneous isotropic solid. Stress intensity factor, shape factor, calibration factor F, solution for a finite dimension solid, mixed mode of failure, scale factor. Systems with energy dissipation - failure criterion, failure types, J integral. Mechanisms of crack initiation - microshear bands, crazes, cavitation, percolation concept in polymer failure. Fracture behavior of various materials (PMMA, PC, PP, PE, HIPS, ABS, PVC, epoxy). Impact failure. Brittle ductile transition

Učební cíle

Výuka v předmětu mechanika a porušování si klade za cíl seznámit studenty magisterského SP se základy mechaniky kontinua a lineární lomové mechaniky za účelem objasnění vlivu různých strukturních parametrů na mechanické vlastnosti polymerních materiálů a pochopení teoretických základů často užívaných zkušebních metod.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

není

Základní literatura

Anderson T. L.: Fracture Mechanics. CRC Press, Boston 1995. (EN)
Beer F. P., Johnston E. R.: Mechanics of Materials. McGraw-Hill, New York 1991. (EN)
Jancar J.: Mechanics and Failure of Plastics. FCH VUT Brno, Brno 2005. (EN)
Pokluda J., Kroupa J., Obdržálek L.: Mechanické vlastnosti a struktura látek. PC-DIR spol. s r.o., Brno 1994. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPCP_CHM magisterský navazující

    obor NPCO_CHM , 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program NPCP_CHM_INT magisterský navazující

    obor NPCO_CHM , 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program CKCP_CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor CKCO_CZV , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Konzultace v kombinovaném studiu

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor