Detail předmětu

Teoretické základy kompozitních materiálů

FAST-DJ64Ak. rok: 2018/2019

Vývoj, rozdělení a typy kompozitních materiálů a jejich charakteristika. Materiály matrice a dispergované fáze. Kompozitní působení ve struktuře látky. Vliv struktury na vlastnosti kompozitů. Proměnné definující vlastnosti kompozitů. Navrhování kompozitů, volba složek a výrobní problémy. Částicové kompozity I. až III. typu. Vláknové kompozity, druhy vláken (dlouhá a krátká vlákna, uhlíková, kovová, skleněná a polymerní, whiskery) a druhy matric. Kompozitní materiály s cementovou matricí a vláknovou výztuží, sklovláknobeton, vláknobeton s ocelovými vlákny. Štíhlostní poměr. Kritická délka vlákna. Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží. Tažené kompozitní profily. Nové materiály pro zesilování konstrukcí, lamely, výztužné tkaniny. Kompozity vyztužené páskami. Lamináty. Hybridní kompozity. Jednosměrové kompozity - relativní zastoupení fází (objemové a hmotnostní zastoupení složek, základní výpočtové vztahy). Podélná pevnost a tuhost, pracovní diagram při tahovém namáhání (grafy, základní výpočtové vztahy). Chování při porušení. Teplotní roztažnost, transportní vlastnosti, přenosový součinitel (grafy, základní výpočtové vztahy). Modul pružnosti a pevnost krátkovláknových kompozitů.

Zajišťuje ústav

Ústav technologie stavebních hmot a dílců (THD)

Prerekvizity

Znalosti vlastností stavebních materiálů, znalosti z oblasti fyziky stavebních materiálů, mechaniky, technologie betonu, plastických látek.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1.Typy kompozitních materiálů a jejich charakteristika, vývoj kompozitních materiálů
2.Definice kompozitního působení, proměnné definující vlastnosti kompozitů, jejich strukturní roztřídění
3.Navrhování kompozitů
4.Částicové kompozity I. až III. typu, specifika
5.Vláknové kompozity, vlákna, matrice
6.Kompozitní materiály s cementovou matricí a vláknovou výztuží
7.Sklovláknobeton, vláknobeton s polymerními vlákny, navrhování, aplikace
8.Vláknobeton s ocelovými vlákny, navrhování, aplikace
9.Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží
10.Technologie výroby kompozitních materiálů s polymerní matricí a vláknovou výztuží
11.Nové materiály pro zesilování konstrukcí, lamely, výztužné tkaniny
12.Kompozity vyztužené páskami. Lamináty. Hybridní kompozity.
13.Jednosměrové kompozity, zastoupení vláken. Mechanika jednosměrových kompozitů. Podélná pevnost a tuhost, pracovní diagram při tahovém namáhání (grafy, základní výpočtové vztahy). Chování při porušení. Teplotní roztažnost a transportní vlastnosti. Modul pružnosti a pevnost krátkovláknových kompozitů.

Cíl

Osvojení teoretického základu k problematice kompozitních materiálů. Získání přehledu o aplikaci nových kompozitních materiálů ve stavebnictví. Pochopení kompozitního působení materiálů a možností, které poskytuje kompozitní materiál. Seznámení s principy navrhování a použití kompozitů. Na základě získaných poznatků posluchač může optimálně volit kompozitní materiál pro konkrétní aplikaci, je schopen definovat požadované vlastnosti kompozitu, podmínky jeho použití. Je schopen predikovat vlastnosti navrženého kompozitního materiálu.

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

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program D-K-E-SI (N) doktorský

    obor FMI , 1. ročník, letní semestr, 8 kreditů, povinně volitelný

  • Program D-P-E-SI (N) doktorský

    obor FMI , 1. ročník, letní semestr, 8 kreditů, povinně volitelný

  • Program D-P-C-SI (N) doktorský

    obor FMI , 1. ročník, letní semestr, 8 kreditů, povinně volitelný

  • Program D-K-C-SI (N) doktorský

    obor FMI , 1. ročník, letní semestr, 8 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1.Typy kompozitních materiálů a jejich charakteristika, vývoj kompozitních materiálů
2.Definice kompozitního působení, proměnné definující vlastnosti kompozitů, jejich strukturní roztřídění
3.Navrhování kompozitů
4.Částicové kompozity I. až III. typu, specifika
5.Vláknové kompozity, vlákna, matrice
6.Kompozitní materiály s cementovou matricí a vláknovou výztuží
7.Sklovláknobeton, vláknobeton s polymerními vlákny, navrhování, aplikace
8.Vláknobeton s ocelovými vlákny, navrhování, aplikace
9.Kompozitní materiály s polymerní matricí a vláknovou výztuží
10.Technologie výroby kompozitních materiálů s polymerní matricí a vláknovou výztuží
11.Nové materiály pro zesilování konstrukcí, lamely, výztužné tkaniny
12.Kompozity vyztužené páskami. Lamináty. Hybridní kompozity.
13.Jednosměrové kompozity, zastoupení vláken. Mechanika jednosměrových kompozitů. Podélná pevnost a tuhost, pracovní diagram při tahovém namáhání (grafy, základní výpočtové vztahy). Chování při porušení. Teplotní roztažnost a transportní vlastnosti. Modul pružnosti a pevnost krátkovláknových kompozitů.