Detail předmětu

Pružnost a pevnost I

FSI-4PPAk. rok: 2011/2012

Základní pojmy a problémy pružnosti pevnosti. Mechanické vlastnosti homogenního, izotropního lineárně pružného materiálu. Obecné věty lineární pružnosti. Vymezení, klasifikace a geometrické vlastnosti příčného průřezu prutu. Prosté namáhání prutu ? tah, tlak, krut, ohyb. Vzpěrná stabilita prutů. Napjatost v bodě tělesa. Mezní stav pružnosti. Podmínky plasticity. Kombinované namáhání

Výsledky učení předmětu

Základní poznatky o napjatosti a deformaci při prostých případech
namáhání a představa o mezi použitelnosti těchto klasických přístupů.
Podmínky základních mezních stavů a stanovení bezpečnosti při obecné
napjatosti s cílem spolehlivého dimensování těles resp. strojních
součástí.

Prerekvizity

Řešení základních úloh statiky. Základní znalosti – vektorového počtu, maticového počtu, integrálního počtu a řešení diferenciálních rovnic.

Doporučená nebo povinná literatura

Gere, J.M., Timoshenko, S.P.: Mechanics of Materials, third SI edition, Chapman & Hall, London, Glasgow, New York, 1995
Janíček P., Ondráček E., Vrbka J., Burša J.: Pružnost a pevnost I, VUT-FSI, Brno, 2004
Janíček P., Florian Z.: Úlohy z pružnosti a pevnosti I, 2. vyd., VUT-FSI, Brno, 1995
Pestel, E., Wittenburg, J.: Technische Mechanik, Band 2: Festigkeitslehre, B I, Wissenschaftsverlag, Mannheim, Leipzig, Wien, Zűrich, 1992
Gere, J.M., Timoshenko, S.P.: Mechanics of Materials, third SI edition, Chapman & Hall, London, Glasgow, New York, 1995
Hoschl, C.: Pružnost a pevnost ve strojírenství, SNTL, Praha, 1971

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky k udělení zápočtu: Aktivní účast na cvičeních, získání minimálně 15 bodů v kontrolních testech průběžných znalostí. Bodový zisk z průběžných testů (max.30 bodů) je součástí výsledné klasifikace předmětu.
Zkouška: Akcentována je písemná část, ve které je možno získat max.70 bodů. Náplní zkoušky je písemné řešení typických úloh z profilujících oblastí předmětu, případně doplněné vybranými otázkami z teorie. Konkrétní podobu zkoušky, typy a počet příkladů či otázek sdělí přednášející v průběhu semestru.
Výsledné hodnocení je dáno součtem bodového zisku ze cvičení a u zkoušky. K úspěšnému zakončení předmětu je nutno získat alespoň 51 bodů.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem předmětu Pružnost a pevnost I je vybavit studenty metodikou a
základními poznatky nezbytnými pro určování napjatosti a deformace u
nejjednoduššího prutového modelu tělesa a stanovení základních mezních
stavů při statickém jednoduchém a kombinovaném zatěžování. Tím studenti
získají základní poznatky nezbytné pro pružnostně-pevnostní návrh těles
resp. strojních součástek.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičení je povinná. Vedoucí cvičení provádějí průběžnou kontrolu přítomnosti studentů, jejich aktivity a základních znalostí. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu.
Jednorázovou neúčast je možno nahradit cvičením s jinou skupinou v tomtéž týdnu nebo zadáním náhradních úloh, delší neúčast se nahrazuje vypracováním náhradních úloh podle pokynů cvičícího.
Podmínky k udělení zápočtu:
- aktivní účast na cvičeních
- dobré výsledky průběžné kontroly základních znalostí
- vyřešení náhradních úloh v případě omluvené neúčasti
Konkrétní podobu splnění těchto požadavků stanovuje vedoucí cvičení v prvním týdnu semestru.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-FIN , 2. ročník, letní semestr, 6 kreditů, povinně volitelný
    obor B-MAI , 2. ročník, letní semestr, 7 kreditů, povinný
    obor B-MET , 2. ročník, letní semestr, 8 kreditů, povinný

  • Program B3S-P bakalářský

    obor B-STI , 2. ročník, letní semestr, 7 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

52 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Vymezení obsahu předmětu. Mezní stavy související s deformací tělesa a porušováním jeho celistvosti.
2. Uvolnění prvku tělesa, vnitřní síly, napětí, napjatost, deformace a energie tělesa.
3. Obecné vlastnosti pružného materiálu a pružného tělesa. Obecné věty lineární pružnosti, Pricip Saint Venantův, Castiglianova věta atd.
4. Základní materiálové charakteristiky, tahová a tlaková zkouška. Prut v pružnosti a pevnosti, klasifikace, výsledné vnitřní silové účinky.
5.-6. Prostý tah a tlak. Napjatost, deformace, energie napjatosti. Vliv odchylek na napjatost a deformaci. Staticky neurčité uložení prutu.
7.-8. Prostý ohyb. Napjatost, deformace, energie napjatosti. Vliv odchylek na napjatost a deformaci. Smykové napětí od posouvající síly.
9. Slabě a silně zakřivené pruty, rámy. Případy staticky neurčité uložení.
10. Prostý krut. Napjatost, deformace, energie napjatosti. Vliv odchylek na napjatost a deformaci.
11. Vzpěrná stabilita prutů. Vliv uložení na kritickou sílu. Mezní stavy prutu namáhaného na tlak.
12. Napjatost v bodě tělesa, hlavní napětí. Zobrazení napjatosti v Mohrově rovině. Podmínky mezního stavu pružnosti.
13. Podmínky bezpečnosti, prostá bezpečnost, redukované napětí. Kombinovaná namáhání.

Cvičení

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Geometrické charakteristiky příčného průřezu prutu. Definice,příklady.
4. Výsledné vnitřní silové účinky přímého prutu.
6. Namáhání na tah, napjatost a deformace. Staticky určité úlohy.
9. Namáhání na ohyb. Napjatost a deformace staticky určitě uložený prut.
12. Namáhání na krut. Úlohy staticky neurčité a neurčité.
13. Vzpěrná stabilita prutů. Bezpečnost vůči meznímu stavu. Zápočet.

Cvičení s počítačovou podporou

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

2. Geometrické charakteristiky při transformaci k posunutému a natočenému souřadnicovému systému. Příklady.
3. Hlavní centrální kvadratické momenty průřezu. Příklady.
5. Výsledné vnitřní silové účinky zakřiveného a lomeného prutu.
7. Namáhání na tah, napjatost a deformace. Staticky neurčité úlohy.
8. Namáhání na tah. Soustavy těles.
10. Namáhání na ohyb. Napjatost a deformace staticky neurčitě uloženého prutu.
11. Pruty zakřivené a lomené. Uzavřené pruty. Podmínky symetrie.

eLearning