Materiály pro konstrukce v dopravě

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra mechaniky a materiálů

Anotace:

Materiálová informatika, Výběrové diagramy, databáze materiálových vlastností, materiálové mapy, postup při výběru optimálního materiálu, příklady použití postupu na modelové situace, informační zdroje na internetu - fulltextové databáze odborných článků. Kontinuální proces vzdělávání Open courses - např. MIT.

První principy, Atomové modely, vlastnosti potenciálů, výpočty vlastností materiálů z prvních principů, výpočetní metody, optimalizační metody inspirované přírodou (Monte Carlo, neuronové sítě, simulované žíhání), simulace chování látek a jejich defektů, rozbor simulací, propojení atomových modelů s výpočty metodou konečných prvků.

Nové trendy, Nové trendy v „klasických“ konstrukčních materiálech (oceli pro automobilní průmysl, superslitiny pro tryskové motory, samoléčivé materiály, biodegradující polymery, materiály

pro dopravní cesty a pro liniové stavby = potrubní dopravu, přetlakování plynovodů). Materiály pro vysokoteplotní supravodivost a magnetická levitace. Nové technologie - 3D tisk.

Principy konstrukce složených materiálů, materiály vláken a jejich parametry, recyklovatelné kompozity, únava a tlumení kmitání; porozita a pronikání vlhkosti; studium

degradace vlivem teploty, UV světlem, studium impaktů, kmitání,... Praktické ukázky vyhodnocení impaktových testů; degradace ; otázka elektrické vodivosti;

otázka námraz; praktické provedení výpočtu efektivních vlastností z SEM obrázků průřezů uhlíkových vláken.

Degradace a fraktografie, vliv extrémních podmínek a prostředí, životnost a spolehlivost, spolehlivostní návrh, degradační mechanismy (únava, tečení, koroze, radiační zkřehnutí),

„černá kronika“ - poučení z dávných katastrof (mosty, Liberty lodi, ...) Přednáška bude spojené s přímým pozorováním různých typů poškození na SEM (křehké,

tvárné a únavové lomy, počítání striací v únavovém lomu).

Chytré materiály, nteligentní materiály a senzory. Principy a aplikace. Funkční a gradované materiály. Metamateriály - tvary pro elektromagnetickou „neviditelnost“, pro volbu Poissonova čísla - auxetické materiály, antireflexivní povrchy, povrchy nesmáčivé. Internet věcí, autonomní snímače, čerpání energie z prostředí. Materiály pro akumulátory, vodíkový pohon,

alternativní ukládání energie. Materiály aktivní a pasivní bezpečnosti, například pěny, Ne- newtonovské kapaliny pro retardéry.

Rekapitulace vlivu defektů na mez pevnosti a implikace pro návrh nových materiálů. Budoucí vývoj materiálů, hlavní trendy, očekávané průlomy (houževnatá keramika, 2D -

grafén, 1D materiály), meze pevnosti materiálů z teoretických principů. Výtah ke hvězdám

Požadavky:

Osnova přednášek:

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: