Plasticita

Garant předmětu:

Vladislav Oliva

Přednášející:

Aleš Materna, Vladislav Oliva

Cvičící:

Aleš Materna, Vladislav Oliva

Předmět zajišťuje:

katedra materiálů

Anotace:

Anotace:

Úvod do plasticity materiálů a konstrukcí ve smyslu klasické mechaniky kontinua. První část obsahuje obecnou přírůstkovou teorii: podmínky tečení, deformační zpevňování, kritérium zatěžování, zákon plastického přetváření a odpovídající fyzikální vztahy včetně deformační teorie. Poté se přechází k inženýrskému řešení úloh o elastoplastickém tahu, ohybu, krutu a ideálně plastické únosností prutů, nosníků a tlakových nádob. Druhá část je věnována postupům a poznatkům užitečným pro materiálové vědy: koncentrace napětí a plastické deformace v okolí vrubů a trhlin, limitní věty a jejich aplikace k odhadu mezního zatížení, plastická nestabilita, rozdíly mezi rovinnou napjatostí a deformací, plastická odezva na cyklické namáhání.

Požadavky:

Osnova přednášek:

Anotace:

Úvod do plasticity materiálů a konstrukcí ve smyslu klasické mechaniky kontinua. První část obsahuje obecnou přírůstkovou teorii: podmínky tečení, deformační zpevňování, kritérium zatěžování, zákon plastického přetváření a odpovídající fyzikální vztahy včetně deformační teorie. Poté se přechází k inženýrskému řešení úloh o elastoplastickém tahu, ohybu, krutu a ideálně plastické únosností prutů, nosníků a tlakových nádob. Druhá část je věnována postupům a poznatkům užitečným pro materiálové vědy: koncentrace napětí a plastické deformace v okolí vrubů a trhlin, limitní věty a jejich aplikace k odhadu mezního zatížení, plastická nestabilita, rozdíly mezi rovinnou napjatostí a deformací, plastická odezva na cyklické namáhání.

Osnova:

1. Experimentální a fyzikální poznatky o plasticitě. Elastoplastické kontinuum.

3. Přírůstková úloha plasticity. Plocha plasticity, zpevňování, plocha zatěžování, kritéria zatěžování, fyzikální rovnice.

4. Deformační teorie plasticity.

3. Spojitost napětí a deformací. Zbytková napětí a deformace.

5. Pružně plastický ohyb přímých prutů. Plastický kloub a mezní moment.

6. Plastická únosnost staticky určitých a neurčitých nosníků. Křivý prut a rám.

7. Elastoplastický krut. Nádaiova analogie.

8. Tlustostěnná válcová tlaková nádoba. Autofretáž.

9. Tlustostěnná koule s vnitřním přetlakem. Koncentrace napětí v plastické zóně okolo kulové dutiny.

10. Koncentrace napětí v plastické zóně před vrubem, plastická zóna před trhlinou.

11. Princip virtuální práce, limitní věty a jejich aplikace - deska s otvorem, ohyb nosníku s vrubem, zatlačování indentoru. 12. Statická a kinematická věta pro konstrukční prvky.

13. Lokalizace plastické deformace před lomem. Bridgmanovo napětí.

14. Meze použití tvárné pevnosti a přechod ke křehké pevnosti.

15. Goursonův model tvárného porušení.

16. Cyklická plasticita: elastické a plastické přizpůsobení, ratcheting, vysokocyklová a nízkocyklová únava.

17. Cyklická plastická deformace v plastické zóně před únavovou trhlinou.

18. Alternativní modely zpevňování pro cyklické zatěžování.

Klíčová slova:

Plastická deformace, přírůstková teorie plasticity, deformační teorie plasticity, tlakové nádoby, elastoplastický ohyb, elastoplastický krut, plastická deformace nosníků, plastická zóna kolem vrubů a trhlin, statická a kinematická věta, plastický kloub, ideálně plastická únosnost, lokalizace plastické deformace, cyklická plasticita

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Oliva, V.: Plasticita. [Písemné podklady k přednáškám]. Praha, ČVUT-FJFI-KMAT, 2016.

[2] Dixit, P. M.; Dixit, U. S.: Plasticity: Fundamentals and Applications. CRC Press, 2015, ISBN 9781138074965

[3] Chakrabarty, J.: Theory of Plasticity, 3rd Edition, Elsevier, 2006, ISBN: 9780750666381

Doporučená literatura:

[1] Plánička, F.; Kuliš, Z.: Základy teorie plasticity. Vydavatelství ČVUT, 2009. ISBN 978-80-01-04225-0

[2] Chen, W. F.; Han, D. J.: Plasticity for Structural Engineers. J. Ross Publishing, New York, 2007,

IBSN 978-1-932159-75-2

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Fyzikální inženýrství materiálů (povinný předmět programu)