Detail předmětu

Vybrané statě ze stavební mechaniky 2 (K)

FAST-CD055Ak. rok: 2018/2019

Textilem vyztužený beton, ECC, vláknobeton a kompozity charakterizované synergickou kombinací krátké vláknové výztuže se strukturovanou výztuží v křehké matrici. Zohlednění přirozené heterogenity a nahodilosti vlastní kompozitům. Modelování odezvy kompozitu v tahové zkoušce. Modelování odezvy svazku vláken na tahovou zkoušku. Statistická charakterizace zdrojů nahodilosti svazků vláken. Rozdělení pevnosti svazků vláken a kompozitu.

Zajišťuje ústav

Ústav stavební mechaniky (STM)

Výsledky učení předmětu

Výsledkem jsou praktické znalostí o modelech a teoriích použitelných pro neelastické přetváření a následné porušování materiálů stavebních konstrukcí s důrazem na kvazikřehké silikátové kompozity. Student získá dovednosti provést nelineární konstrukční analýzu železobetonové konstrukce pomocí vhodného softwaru včetně vyhodnocení průběhu porušení a jeho důsledků.

Prerekvizity

základy stavební mechaniky a teorie pružnosti a plasticity, základy metody konečných prvků, infinitezimální počet, maticový počet, základy numerické matematiky, nelineární mechaniky

Korekvizity

základy stavební mechaniky a teorie pružnosti a plasticity, základy metody konečných prvků, infinitezimální počet, maticový počet, základy numerické matematiky, nelineární mechaniky

Doporučené volitelné složky programu

spolupráce na projektech vedených učitelem

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášky formou prezentací doplněné diskusemi a odvozováním na tabuli. Dále práce na projektech za použití pokročilých programů na PC.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou pro úspěšné absolvování předmětu jsou: (i) dostatčná docházka, (ii) úspěšné splněná samostatně zpracovaného projektu na počítači, (iii) aktivní práce ve cvičeních. Dále je třeba zodpovědět alespoň na 50 % otázky v písemné zkoušce.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1.Úvod do vláknových kompozitních materiálů. Aplikační sféra, porovnání se železobetonem a jinými tradičními materiály. Charakterizace hlavních rysů ovlivňujících mechanickou odezvu. Osvětlení mechanismu navýšení disipační energie a mechanismům přerozdělení vnitřních sil při postupném porušování. Vazba na lomovou mechaniku.
2.Charakterizace typů vláken a různých materiálů pro výrobu vláken (ocel, sklo, uhlík, aramid, polyester apod). Charakterizace typů svazků vláken, jejich výroby a testování. Způsoby uchycení, vliv rychlosti zatěžování a vliv míry zavinutí svazků.
3.Klasický model odezvy svazků založený na metodě konečných prvků. Model mechanické odezvy svazku založený na třídících algoritmech.
4.Pravděpodobnostní model odezvy svazků. Definice, vysvětlení paradigmatu, zrevidování základních transformací modelu.
5.Studie vlivů základních zdrojů nahodilosti a heterogenity na nahodilou odezvu svazku. Porovnání výsledků všech modelů.
6. Rozdělení pevnosti svazků. Danielsův teorém. Proměna chvostu pevnosti na jádro rozdělení. Rekurzivní formule. Asymptotická pevnost.
7.Přechod k pevnosti kompozitu se zřetězenými trhlinovými můstky. Teorie extrémních hodnot a asociovaný model nejslabšího článku.
8. Pokročilé otázky v teorii pevnosti kompozitů, revize.

Cíl

Textilem vyztužený beton, ECC, vláknobeton a kompozity charakterizované synergickou kombinací krátké vláknové výztuže se strukturovanou výztuží v křehké matrici. Zohlednění přirozené heterogenity a nahodilosti vlastní kompozitům. Modelování odezvy kompozitu v tahové zkoušce. Modelování odezvy svazku vláken na tahovou zkoušku. Statistická charakterizace zdrojů nahodilosti svazků vláken. Rozdělení pevnosti svazků vláken a kompozitu.

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 N-P-E-SI (N) magisterský navazující

    obor K , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

  • Program N-K-C-SI (N) magisterský navazující

    obor K , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

  • Program N-P-C-SI (N) magisterský navazující

    obor K , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1.Úvod do vláknových kompozitních materiálů. Aplikační sféra, porovnání se železobetonem a jinými tradičními materiály. Charakterizace hlavních rysů ovlivňujících mechanickou odezvu. Osvětlení mechanismu navýšení disipační energie a mechanismům přerozdělení vnitřních sil při postupném porušování. Vazba na lomovou mechaniku.
2.Charakterizace typů vláken a různých materiálů pro výrobu vláken (ocel, sklo, uhlík, aramid, polyester apod). Charakterizace typů svazků vláken, jejich výroby a testování. Způsoby uchycení, vliv rychlosti zatěžování a vliv míry zavinutí svazků.
3.Klasický model odezvy svazků založený na metodě konečných prvků. Model mechanické odezvy svazku založený na třídících algoritmech.
4.Pravděpodobnostní model odezvy svazků. Definice, vysvětlení paradigmatu, zrevidování základních transformací modelu.
5.Studie vlivů základních zdrojů nahodilosti a heterogenity na nahodilou odezvu svazku. Porovnání výsledků všech modelů.
6. Rozdělení pevnosti svazků. Danielsův teorém. Proměna chvostu pevnosti na jádro rozdělení. Rekurzivní formule. Asymptotická pevnost.
7.Přechod k pevnosti kompozitu se zřetězenými trhlinovými můstky. Teorie extrémních hodnot a asociovaný model nejslabšího článku.
8. Pokročilé otázky v teorii pevnosti kompozitů, revize.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Zadání individuálního problému k řešení na počítači.
2. - 7. Práce na zadání v součinnosti s učitelem
8. Předložení výsledků, udělení zápočtu.