Detail předmětu

Pružnost a pevnost

FAST-BD02Ak. rok: 2011/2012

Základní úkoly, pojmy a předpoklady teorie pružnosti a pevnosti. Posunutí. Deformace. Napětí. Saint-Venantův princip lokálnosti. Lineární teorie pružnosti. Fyzikální rovnice, pracovní diagram.
Analýza prutu - základní předpoklady. Souvislost složek vnitřních sil a složek napětí, složek vnitřních sil a vnějšího zatížení.
Jednotlivé případy namáhání prutu. Prostý tah a tlak - napětí, deformace, přemístění. Vliv teplotního pole a počátečních napětí. Prostý smyk. Prostý ohyb - výpočet normálových napětí. Dimenzování ohýbaných nosníků. Přetvoření ohýbaných prutů. Diferenciální rovnice ohybové čáry. Metoda počátečních parametrů a Mohrova metoda. Výpočet tečných napětí - masivní a tenkostěnné průřezy. Význam smykového napětí za ohybu. Střed smyku. Kroucení volné a vázané. Volné kroucení - masivní průřez kruhový a nekruhový. Tenkostěnný průřez uzavřený a otevřený.
Složené případy namáhaní prutu. Prostorový a šikmý ohyb. Tah (tlak) a ohyb v rovině. Mimostředný tah a tlak. Jádro průřezu. Dimenzování nosníků v případě složeného namáhání.
Stabilita a vzpěrná pevnost tlačených prutů. Eulerovo řešení. Kritická síla a napětí. Pevnostní pojetí vzpěru. Ohyb se vzpěrným tlakem. Posouzení prutů na vzpěr.
Teorie pevnosti a porušení. Napjatost a deformace v bodu tělesa. Hlavní napětí při rovinné napjatosti.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Zdeněk Kala, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav stavební mechaniky (STM)

Výsledky učení předmětu

Student zvládne cíl předmětu se zaměřením na napětí, deformace, přetvoření a dimenzování konstrukcí. Výstupy a cíle předmětu jsou zejména orientovány na napjatost, deformace a přetvoření prutů, stěn a desek, stabilitní problémy, teorii plasticity a teorii pevnosti a porušení.

Prerekvizity

Reakce, průběhy vnitřních sil, těžistě a kvadratické momenty průřezů

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

1. Základní pojmy, předpoklady a úkoly teorie pružnosti a pevnosti. Fyzikální rovnice, pracovní diagramy. Souvislost mezi vnitřními silami a napětími.
2. Prostý tah - napětí a deformace. Obecnější případy tahu (tlaku).
3. Staticky neurčité případy. Vliv počátečních napětí a teplotního pole.
4. Prostý smyk, spoje namáhané na střih.
5. Prostý ohyb. Normálová napětí při ohybu. Návrh a posouzení ohýbaných nosníků.
6. Diferenciální rovnice ohybové čáry. Integrace diferenciální rovnice ohybové čáry. Metoda počátečních parametrů, Mohrova metoda.
7. Smyková napětí při ohybu. Střed smyku. Smyková napětí v tenkostěnných nosnících. Vliv smyku na přetvoření nosníku.
8. Volné kroucení prutů masivního průřezu a tenkostěnných prutů (otevřeného a uzavřeného průřezu).
9. Složené případy namáhání prutu. Prostorový a šikmý ohyb. Tah (tlak) a ohyb v rovině.
10. Mimostředný tah a tlak. Výpočet polohy neutrální osy, jádro průřezu. Dimenzování nosníků v případě složeného namáhání.
11. Vzpěrná pevnost a stabilita tlačených prutů. Eulerovo řešení. Kritická síla a napětí. Vliv okrajových podmínek.
12. Pevnostní pojetí vzpěru. Ohyb se vzpěrným tlakem. Posouzení prutů na vzpěr.
13. Napjatost a deformace v bodu tělesa. Hlavní napětí při rovinné napjatosti.

Učební cíle

Napětí, deformace, přetvoření a dimenzování konstrukcí

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

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston, Jr.: Mechanics of Materials. McGraw-Hill Book Company, 1981. (EN)
Servít, R., Doležalová, E., Crha, M.: Teorie pružnosti a plasticity I. SNTL/ALFA Praha, 1981. (CS)
Šmiřák, S.: Pružnost a plasticita I. PC-DIR spol. s r.o., Brno, 1995. (CS)
Timoshenko, S.: History of Strenght of Materials. Dover Pubns, 1983. (EN)

Doporučená literatura

Šmiřák, S., Hlavinková, B.: Pružnost a plasticita I, Příklady. CERM, 2000. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-K-C-SI bakalářský

    obor VS , 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-P-C-SI bakalářský

    obor VS , 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-P-C-ST bakalářský

    obor VS , 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-P-E-SI bakalářský

    obor VS , 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Zdeněk Kala, Ph.D.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Zdeněk Kala, Ph.D.