Detail předmětu

Letecké materiály

FSI-OLR-AAk. rok: 2019/2020

Předmět Letecké materiály seznamuje studenty se vztahy mezi složením,zvláštnostmi zpracování, strukturou, charakteristickými vlastnostmi a typickými aplikacemi vybraných leteckých materiálů. Získané znalosti jsou předpokladem pro optimální volbu materiálu pro letecké konstrukce z hlediska hmotnosti, životnosti a bezpečnosti při porušení. Zvláštní požadavky na letecké materiály. Slitiny Al, slitiny Mg,slitiny Ti,letecké oceli,slitiny Ni, slitiny Co, vláknové a částicové kompozity, nanokompozity a smart materiály, konstrukční plasty, konstrukční keramika, dřevo a překližka pro letecké konstrukce. Vývojové trendy, mezinárodní standardy, materiálové ekvivalenty.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Josef Klement, CSc.

Zajišťuje ústav

Letecký ústav (LÚ)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Předmět Letecké materiály umožňuje studentům získat znalosti o vybraných leteckých konstrukčních materiálech a jejich optimálním uplatnění.Student se naučí posuzovat a navrhovat různé varianty materiálového řešení dílců leteckých konstrukcí z hlediska pevnosti, životnosti a bezpečnosti při poruše. Student se rovněž naučí pracovat s mezinárodními standardy.

Prerekvizity

Základní poznatky o vztazích mezi složením, zpracováním, strukturou a vlastnostmi konstrukčních materiálů. Základní terminologie fyzikální metalurgie a mezních stavů materiálu.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou udělení zápočtu je absolvování cvičení a splnění podmínek průběžné kontroly studia.
Zkouška z předmětu je ústní. Výsledné hodnocení předmětu se skládá z hodnocení z ústní předmětové zkoušky a z hodnocení průběžné kontroly studia v poměru 70/30.

Učební cíle

Cílem předmětu Letecké materiály je seznámit studenty s nejnovějším stavem v oblastí kovových i nekovových konstrukčních materiálů pro letecké konstrukce a poskytnout metodické a faktické poznatky nezbytné pro jejich optimální aplikaci.

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

Průběžná kontrola studia se provádí formou 3 písemných testů v rámci cvičení. V případě,že student neuspěje v některém z testů,je povinen jej opakovat v jiné variantě. Výsledky se započítávají podílem 30 % v celkovém hodnocení předmětu.Pro studenty jsou povinná všechna cvičení. V odůvodněných případech lze cvičení nahradit zpracováním náhradního zadání.

Základní literatura

ASM Handbook Vol. 01 Properties and Selection: Irons, Steels and High Performance Alloys
ASM Handbook, Vol. 02 Properties nad Selection of Nonferrous Alloys
ASM Handbook, Volume 21, Composites, ASM International, 2002
Cenek,M.-Jeníček,L.: Nauka o materiálu I,3. svazek, Neželezné kovy,Academia,Praha 1973
F.C.Campbell: Manufacturing Technology for Aerospace Structural Materials. Elsevier, 2006. ISBN-13: 978-1-85-617495-4. (EN)
Hussey B., Wilson J.: Light Alloys. Directory and databook. Chapman&Hall, 1998
Middleton,D.H.: Composite materials in aircraft structures,Longman Group, 1990
Michna a kol.: Encyklopedie hliníku
Vlot A., Gunnink J. W.: Fibre Metal Laminates, ISBN 1-4020-0038-3

Doporučená literatura

Baker, A.: Composite materials for aircraft structures, AIAA 2004
Michna, Š. a kol.: Encyklopedie hliníku, Prešov 2005, ISBN 80-89041-88-4
Ustohal,V.: Letecké materiály,VUT Brno,1988

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2E-A magisterský navazující

    obor M-IND , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program M2I-A magisterský navazující

    obor M-STL , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program M2I-Z magisterský navazující

    obor M-STI , 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Josef Klement, CSc.

Osnova

1.Požadavky na letecké materiály ve vztahu k pevnostním koncepcím
2.Charakteristika slitin Al pro letecké aplikace. Standardy
3.Slitiny hliníku pro výrobu tvářených dílců, vlastnosti, použití
4.Slitiny Al pro výrobu leteckých odlitků, vlastnosti, použití, TZ
5.Slitiny Mg pro stavbu letadel. Vlastnosti, použití, TZ
6.Slitiny Ti pro stavbu letadel. Vlastnosti, použití, TZ
7.Typické letecké konstrukční oceli. Vlastnosti, použití, TZ
8.Vysokoteplotní letecké materiály. Slitiny Ni, slitiny Co
9.Vláknové kompozitní materiály. Skladba, vlastnosti, použití
10.Disperzní kompozitní materiály. Výroba, vlastnosti, použití. Keramika a keramické kompozity.
11. Nanokompozity a smart materiály
12.Konstrukční plasty pro letecké aplikace. Vlastnosti, použití. Sendviče
13.Dřevo a překližka pro letadla. Požadavky, vlastnosti, použití.

Cvičení

11 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Katrňák

Osnova

1.Standardizace leteckých konstrukčních materiálů.
2.Standardizace a práce s normami slitin hliníku.
3.Návrh materiálu pro danou součást konstrukce draku letadla.
4.Vztah struktury a vlastností slitin Al pro odlitky. DAS.
5.Průběžná kontrola studia - test č.1.
6.Alternativní řešení konstrukce draku z hořčíkové slitiny.
7.Aplikace strukturního diagramu vysokolegovaných ocelí.
8.Průběžná kontrola studia - test č.2.
9.Vlastnosti vysokoteplotních leteckých materiálů.
10.Klasifikace a určení vlastností dřeva pro letecké použití.
11.Průběžná kontrola studia - test č.3.

Laboratorní cvičení

2 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Josef Klement, CSc.

Osnova

12.Určení vlastností hliníkových polotovarů (lab.).
13.Porovnání vlastností kovových a kompozitních materiálů (lab.)