Detail předmětu

Mechanics and Failure of Non Metallic Materials

FCH-MAO_A_NMMAk. rok: 2014/2015

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

Garant předmětu

prof. RNDr. Josef Jančář, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav chemie materiálů (ÚCHM)

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

Výuka předmětu je realizována formou: Přednáška - 2 vyučovací hodiny týdně. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle.

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_INT magisterský navazující

    obor NPCO_CHM , 1 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program NPCP_CHM magisterský navazující

    obor NPCO_CHM , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Josef Jančář, CSc.