Aplikovaná lomová mechanika

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra materiálů

Anotace:

Druhy lomů a mechanismy porušování. Pole napětí a deformací v okolí kořene vrubu a čela trhliny. Parametry lineární lomové mechaniky. Lomová houževnatost a problematika hodnocení stability trhliny. Parametry nelineární elasto-plastické lomové mechaniky. Lomová houževnatost konstrukčních materiálů v případě plastických deformací velkého rozsahu. Únava materiálů - základní poznatky, vliv různorodých faktorů na šíření únavových trhlin, aplikace lomové mechaniky. Praktické aplikace ve výzkumné a inženýrské praxi.

Požadavky:

Technická mechanika.

Elastomechanika.

Plasticita.

Únava materiálů.

Osnova přednášek:

1. Druhy lomů, mechanismy šíření trhliny.

2. Pole napětí a deformací v okolí kořene vrubu či trhliny.

3. Módy porušování tělesa s trhlinou (tahový, rovinný smykový, antirovinný smykový.

4. Faktor intenzity napět,lomová houževnatost.

5. Plastická zóna na čele trhliny - analytický výpočet a experimentální metody určování velikosti a tvaru této zóny.

6. Totální energetická bilance tělesa s trhlinou - hnací síla trhliny, Griffithovo kriterium, R-křivky.

7. Sihův faktor hustoty deformační energie - problematika smíšených módů porušování, predikce směru šíření trhliny.

8. Transformační vztahy mezi parametry lineární lomové mechaniky.

9. Ilustrační příklady a ukázky řešení konkrétních problémů v praxi.

v praxi.

10.Omezení lineární lomové mechaniky, parametery nelineární (elasto-plastické) lomové mechaniky.

11.Otevření (čela) trhliny COD (CTOD).

12.J integrál.

13.Lomová houževnatost konstrukčních materiálů v případě velkých plastických deformací.

14.Transformační vztahy mezi parametry lineární a nelineární lomové mechaniky, možnosti a omezení nelineární lomové mechaniky.

15.Základní poznatky o únavě konstrukčních materiálů.

16.Vliv provozních (resp. zkušebních) podmínek na šíření únavové trhliny.

17.Závislost rychlosti šíření únavové trhlina na rozkmitu faktoru intenzity napětí.

18.Prahová hodnota rozkmitu faktoru. intenzity napětí pro šíření únavové trhliny

19.Problematika krátkých únavových trhlin.

20.Ilustrační příklady a ukázky řešení konkrétních problémů v praxi

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Znalosti: Získat základní teoretické poznatky z lineární (eleastické) a nelineární (elasto-plastické)lomové mechaniky a únavy materiálů.

Schopnosti: Být schopen řešit jednoduché praktické problémy týkající se těles s trhlinami v případě jak statického, tak časově proměnného namáhání.

Studijní materiály:

Povinná literatura: Kunz, J.: Aplikovaná lomová mechanika. Praha, Vydavatelství ČVUT 2005.

Doporučenáná literatura: Anderson, T.L.: Fracture mechanics. Fundamentals and Applications. Boca Raton and New York, CRC Press 1995.

Saxena, A.: Nonlinear Fracture mechanics for engineers. Boca Raton, CRC Press 1989.

Schijve, J.: Fatigue of structures and materials. Springer 2009.

Studijní pomůcky: Murakami, Y. et al.: Stress Intensity Factors Handbook. Oxford, Pergamon Press 1987.

Kalkulačka nebo notebook.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: