Detail předmětu
Fyzikální základy mezních stavů materiálu
FSI-9FZMAk. rok: 2024/2025
Rozdílnost procesů deformace a porušování kovových, keramických a polymerních materiálů a jejich výsledných mechanických vlastností, má původ v jejich rozdílné struktuře. Kurs obsahuje partie o struktuře základních typů materiálu a jednotlivých stádiích procesů poškozování, vedoucích k meznímu stavu - lomu, při různých vnějších podmínkách. Důraz je kladen na pochopení fyzikální podstaty mikromechanismů působících v jednotlivých mezních stavech a kvantitativních souvislostí mezi strukturními a mechanickými charakteristikami materiálů. To umožňuje kvalifikované rozhodování o vhodnosti konstrukčního materiálu na základě znalosti jeho strukturně-mechanických charakteristik a zejména posouzení rizika mezního stavu při exploataci součástí a konstrukcí.
Výklad je veden kombinací počítačové animace mikroprocesů a klasických metod - promítáním fólií a u tabule.
Jazyk výuky
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Zkouška formou písemného testu.
Účast na seminářích je doporučená, nikoliv povinná.
Učební cíle
Absolvent kurzu získá přehled o struktuře, možnostech i limitách mechanických vlastností základních typů materiálů pro účely inženýrské konstrukce a technologie. Získá rovněž cenné zkušenosti s fyzikálním pohledem na svět konstrukčních materiálů a bude lépe rozumět mikroskopickým dějům, které probíhají při jejich porušování.
Základní literatura
B. Meissner, V. Zilvar: Fyzika polymerů. SNTL/ALFA Praha 1987.
J. Menčík: Pevnost a lom skla a keramiky. SNTL Praha 1990
J. Pokluda, F. Kroupa, L. Obdržálek: Mechanické vlastnosti a struktura pevných látek. PC DIR Brno, 1994.
J. Pokluda, P. Šandera: Micromechanisms of Fracture and Fatigue: In a Multiscale Context. kniha, Springer, London 2010. (EN)
Doporučená literatura
P. Kratochvíl, P. Lukáč, B. Sprušil: Úvod do fyziky kovů I. SNTL/ALFA Praha.
S. Suresh: Fatigue of Materials. Cambridge Univ. Press, 1998. (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
1.1. Vazby v pevných látkách
1.2. Struktura ideálních krystalů
1.3. Poruchy v krystalech
1.4. Struktura plastů
2. Deformace kovů
2.1. Elastická a anelastická deformace
2.2. Plastická deformace
2.3. Teorie zpevnění
3. Lom kovů
3.1. Základy lomové mechaniky
3.2. Tvárný lom
3.3. Křehký lom
3.4. Lom korozí pod napětím
3.5. Únavový lom
3.6. Creepový lom
4. Deformace a lom keramiky
4.1. Deformace monokrystalů
4.2. Deformace polykrystalů
4.3. Pevnost a lomová houževnatost
4.4. Lomy po dlouhodobé degradaci
5. Deformace a lom plastů
5.1. Mikromechanizmy a fenomenologie deformace
5.2. Mechanické vlastnosti a lom základních typů polymerů