Detail předmětu

Pokročilá lomová mechanika

CEITEC VUT-DS216Ak. rok: 2020/2021

Předmět pokročilá lomová mechanika má za úkol prohloubit základní znalosti o lomové mechanice získané v inženýrském studiu. Kurz umožní posluchačům používat metody konečných prvků pro tyto specifické aplikace. Obsahem bude jak teoretická, tak i praktická část zahrnující základní mezní stavy tělesa s trhlinou (nestabilní růst trhliny, stabilní růst trhliny), odhad životnosti těchto těles a modelování lomového procesu. Cílem předmětu je také rozšířit znalosti o chování obecných singulárních koncentrátorů napětí jako jsou V-vruby nebo trhliny na bi-materiálovém rozhraní, kde již klasické postupy lomové mechaniky selhávají.

Jazyk výuky

čeština

Garant předmětu

prof. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Středoevropský technologický institut VUT (CEITEC VUT)

Osnovy výuky

1. Lineárně elastická lomová mechanika (koncepce faktoru intenzity napětí)
2. Křehký lom (kritéria stability, možnosti numerického modelování)
3. Šíření únavové trhliny (stanovení tvaru trhliny a směru jejího šíření, možnosti numerického modelování)
4. Odhad zbytkové únavové životnosti (zpracování zatěžujícího spektra, metody popisu kumulace poškození)
5. Elasto-plastická lomová mechanika (koncepce J-integrálu, otevření trhliny (CMOD), …)
6. Obecné singulární koncentrátory napětí (zobecněný faktor intenzity napětí)
7. Konstrukce kritéria stability (definice kritéria stability pro specifickou úlohu obecného koncentrátoru napětí)

Učební cíle

Doktorandi získají znalosti o použití lomové mechaniky jak v základních úlohách, křehkého porušení tělesa s trhlinou, únavového šíření trhliny nebo creepového šíření v polymerních materiálech, tak použití zobecněné lomové mechaniky v případech singulárních koncentrátorů napětí s exponentem singularity napětí různým od jedné poloviny. Získané znalosti se dají použít pro řešení lomového chování složených těles včetně přechodu trhliny přes rozhraní, iniciace trhlin z vrubů nebo k popisu únavového poškození některých typů kompozitních materiálů.

Základní literatura

L. P. Pook: Linear elastic fracture mechanics for engineers: theory and applications, WIT Press, 2000 (EN)
Melvin F. Kanninen: Advanced Fracture Mechanics, Oxford University Press, 1985. (EN)
S. Suresh : Fatigue of Materials, Cambridge University Press, 1998 (EN)
Ted L. Anderson: Fracture Mechanics: Fundamentals and Applications, Bienal de Arquitectura Española, 2005. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program STIAMN doktorský

    obor AM , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor ANTMT , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný