Detail předmětu

Vybrané statě ze stavební mechaniky 2 (S)

FAST-NDB021Ak. rok: 2025/2026

Textilem vyztužený beton, ECC, vláknobeton a kompozity charakterizované synergickou kombinací krátké vláknové výztuže se strukturovanou výztuží v křehké matrici. Zohlednění přirozené heterogenity a nahodilosti vlastní kompozitům. Modelování odezvy kompozitu v tahové zkoušce. Modelování odezvy svazku vláken na tahovou zkoušku. Statistická charakterizace zdrojů nahodilosti svazků vláken. Rozdělení pevnosti svazků vláken a kompozitu.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

prof. Ing. Miroslav Vořechovský, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav stavební mechaniky (STM)

Vstupní znalosti

základy stavební mechaniky a teorie pružnosti a plasticity, základy metody konečných prvků, infinitezimální počet, maticový počet, základy numerické matematiky, nelineární mechaniky

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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

Učební cíle

Textilem vyztužený beton, ECC, vláknobeton a kompozity charakterizované synergickou kombinací krátké vláknové výztuže se strukturovanou výztuží v křehké matrici. Zohlednění přirozené heterogenity a nahodilosti vlastní kompozitům. Modelování odezvy kompozitu v tahové zkoušce. Modelování odezvy svazku vláken na tahovou zkoušku. Statistická charakterizace zdrojů nahodilosti svazků vláken. Rozdělení pevnosti svazků vláken a kompozitu.
Student zvládne cíl předmětu, tedy osvojí si znalosti textilem vyztuženém betonu, ECC, vláknobetonu a kompozitech charakterizovaných synergickou kombinací krátké vláknové výztuže se strukturovanou výztuží v křehké matrici. Dozví se o možnostech zohlednění přirozené heterogenity a nahodilosti vlastní kompozitům. Modelování odezvy kompozitu v tahové zkoušce. Modelování odezvy svazku vláken na tahovou zkoušku. Statistická charakterizace zdrojů nahodilosti svazků vláken. Rozdělení pevnosti svazků vláken a kompozitu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPC-SIS magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Miroslav Vořechovský, Ph.D.

Osnova

  • 1. Úvod do vláknových kompozitních materiálů. Aplikační sféra, porovnání se železobetonem a jinými tradičními materiály. Charakterizace hlavních rysů ovlivňujících mechanickou odezvu.
  • 2. Osvětlení mechanismu navýšení disipační energie a mechanismům přerozdělení vnitřních sil při postupném porušování. Vazba na lomovou mechaniku.
  • 3. Charakterizace typů vláken a různých materiálů pro výrobu vláken (ocel, sklo, uhlík, aramid, polyester apod). Charakterizace typů svazků vláken.
  • 4. Typy vláken a typy svazků vláken, jejich výroby a testování. Způsoby uchycení, vliv rychlosti zatěžování a vliv míry zavinutí svazků.
  • 5. Klasický model odezvy svazků založený na metodě konečných prvků. Model mechanické odezvy svazku založený na třídících algoritmech.
  • 6. Pravděpodobnostní model odezvy svazků. Definice, vysvětlení paradigmatu, zrevidování základních transformací modelu.
  • 7. Studie vlivů základních zdrojů nahodilosti a heterogenity na nahodilou odezvu svazku.
  • 8. Modelování pomocí korelovaných náhodných polí. Porovnání výsledků všech modelů.
  • 9. Rozdělení pevnosti svazků. Danielsův teorém. Proměna chvostu pevnosti na jádro rozdělení. Rekurzivní formule. 10. Asymptotická pevnost.
  • 11. Přechod k pevnosti kompozitu se zřetězenými trhlinovými můstky. Teorie extrémních hodnot a asociovaný model nejslabšího článku.
  • 12. Pokročilé otázky v teorii pevnosti kompozitů.
  • 13. Teorie extrémních hodnot a její aplikace ve statistické pevnosti materiálů a konstrukcí. Revize.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Miroslav Vořechovský, Ph.D.

Osnova

  • 1. Zadání individuálního problému k řešení na počítači.
  • 2.–12. Práce na zadání v součinnosti s učitelem.
  • 13. Předložení výsledků, udělení zápočtu.