Detail předmětu

Mechanické vlastnosti a struktura materiálů

FSI-TMSAk. rok: 2011/2012

Kurs je věnován struktuře a mechanickým vlastnostem základních typů materiálů:
kovům, keramice a plastům. V první části je podán výklad vazeb v pevných látkách a je pojednáno o jejich krystalické a molekulární struktuře. Dále je uvedena teorie elastické a plastické deformace a teorie zpevnění a jsou vysvětleny základy lomové mechaniky a fyziky mezních stavů kovových a keramických materiálů, včetně fyzikálních principů vybraných moderních technologií jejich výroby. Závěrem je zmíněna podstata deformace a souvislost mezi strukturou a základními mechanickými vlastnostmi polymerních materiálů.
Kurz je zabezpečen obsáhlým učebním textem, sbírkou příkladů a návodů na teoretické a laboratorní cvičení.

Výsledky učení předmětu

Studenti získají přehled o strukturních příčinách rozdílných mechanických vlastností jednotlivých typů kovů, keramiky a plastů. Dozví se o moderních technologických procesech vedoucích ke zlepšení vlastností keramiky a polymerů. Ve cvičeních si osvojí základy fyzikálních přístupů k problematice mezních stavů a hodnocení struktury materiálů.

Prerekvizity

Předpokládají se základní znalosti nauky o materiálu, fyziky a matematiky.

Doporučená nebo povinná literatura

A.Kelly, A.H.Macmillan: Strong Solids. Clarendon Press, Oxford 1986
J. Pokluda et al.: Mechanické vlastnosti a struktura pevných látek. PC DIR Brno 1994
J. Pokluda et al.: Sbírka úloh a návodů ke cvičení. Sylaby, 1997
J.Menčík: Pevnost a lom skla a keramiky. SNTL Praha 1990
B. Meissner, V. Zilvar : Fyzika polymerů. SNTL/ALFA, Praha 1987

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

Povinná účast na cvičeních, spočítání alespoň jednoho příkladu u tabule, odevzdání protokolů. Znalost látky alespoň v rozsahu dostupné doporučené literatury. Základem zkoušky je písemný test spojený s ústní diskusí jeho výsledků.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem kurzu je podat co nejúplnější výklad základních souvislostí mezi strukturou materiálů a jejich mechanickými vlastnostmi. Důraz
je kladen na pochopení mikromechanismů, kontrolujících deformaci a lom základních typů materiálů - kovů, keramik a plastů.

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

Přítomnost na cvičení je povinná a je sledována vyučujícím. Způsob nahrazení zmeškané výuky ve cvičení bude stanovena vyučujícím na základě rozsahu a obsahu zmeškané výuky.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-FIN , 3. ročník, letní semestr, 3 kredity, povinně volitelný

  • Program M2A-P magisterský navazující

    obor M-PMO , 1. ročník, letní semestr, 3 kredity, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvod
2. Vazby v pevných látkách
3. Struktura ideálních krystalů
4. Poruchy v krystalech
5. Struktura plastů
6. Elastická deformace a ideální pevnost
7. Plastická deformace kovů
8. Teorie zpevnění kovů
9. Základy lomové mechaniky
10. Mezní stavy kovových materiálů
11. Deformace a lom keramických materiálů
12. Metody zvyšování pevnosti a houževnatosti keramiky
13. Deformace a lom plastů

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1-2 Krystalografie (příklady)
3 Poruchy v krystalech( příklady)
4-5 Základy lomové mechaniky (příklady)
6-7 Vnitřní tlumení v materiálech (laboratorní úloha)
8-9 Hodnocení velikosti zrna (norma a počítačová simulace)
10-11 Křivky šíření a fraktografie únavového lomu (metody hodnocení a počítačové zpracování)
12-13 Exkurze do Ústavu fyziky materiálů Akademie věd ČR v Brně