Detail předmětu

Stavební mechanika II

FAST-0D5Ak. rok: 2020/2021

základní rovnice teorie pružnosti, energetické principy, variační metody, výpočtové modely plošných a prostorových konstrukcí, rovinná napjatost a rovinná deformace, rotačně symetrické úlohy, podstata metody konečných prvků, analýza konečného prvku, analýza konstrukce, teorie desek - Kirchhoffova a Mindlinova, konečné prvky pro řešení 2D úloh, úvod do teorie skořepin, membránový a ohybový stav, statické řešení základových konstrukcí, modely podloží, analýza pružnoplastického stavu konstrukcí, mezní plastická únosnost, úvod do stavební dynamiky

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

7

Garant předmětu

doc. Ing. Vlastislav Salajka, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav stavební mechaniky (STM)

Výsledky učení předmětu

Po ukončení kurzu student bude znát základní rovnice pružnosti popisující lineární chování tělesa. Bude umět použít princip virtuálních prací pro řešení jednoduchých úloh pružnosti. Je seznámen s Ritzovou metodou. Student dovede modelovat konstrukci jako 2-D úlohu pružnosti (rovinná napjatost, deformace) a zná teorii desek. Okrajově je informován o teorii skořepin. Zná principy MKP a zásady odvození jednotlivých typů konečných prvků. Znalosti metody konečných prvků (MKP) jsou postačující pro pochopení prakticky využitelných programů na bázi MKP.

Prerekvizity

Průběhy vnitřních sil na prutu, pojem napětí, deformace a přemístění, Hookův zákon, podmínky rovnováhy pro prut, fyzikální a geometrické rovnice pro prut.

Osnovy výuky

1. Prostorová napjatost a deformace. Základní rovnice pružnosti.
2. Energetické principy a variační metody v mechanice kontinua.
3. Výpočtové modely. Rovinná napjatost a rovinná deformace. Rotačně symetrické úlohy.
4. Princip metody konečných prvků.
5. Analýza konečného prvku a konstrukce.
6. Konečné prvky pro řešení 2D úloh.
7. Teorie desek.
8. Zvláštní typy desek.
9. Úvod do teorie skořepin. Membránový a ohybový stav.
10. Statické řešení základových konstrukcí. Modely podloží.
11. Analýza pružnoplastického stavu a mezní plastická únosnost.
12. Úvod do stavební dynamiky.
13. Základní typy dynamických úloh.

Učební cíle

Během kursu student získá přehled o základních veličinách pružnosti a vztazích mezi nimi pro těleso, prut, stěnu a desku. Dále se seznámí se základními principy mechaniky -
principem virtuálních prací a principem minima potenciální energie - a variačními metodami - Rizovou metodou a metodou konečných prvků a získá zkušenosti s jejich aplikací. Po skončení kursu bude schopen odvodit matice tuhosti prvků v metodě konečných prvků pro zmíněné typy konstrukcí a prakticky pracovat s výpočetními programy založenými na metodě konečných prvků.

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.

Základní literatura

Bathe, K., J., Wilson, L.: Numerical Methods in Finite Element Analysis. Prentice-Hall, Inc. 1976
Kolář, V. a kol.: FEM – principy a praxe. Computer Press 1997
Servít, R. a kol.: Pružnost a plasticita II.. STNL/ALFA Praha 1984
Teplý, B., Šmiřák, S.: Pružnost a plasticita II.. VUT 2000

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vlastislav Salajka, CSc.

Osnova

1. Prostorová napjatost a deformace. Základní rovnice pružnosti. 2. Energetické principy a variační metody v mechanice kontinua. 3. Výpočtové modely. Rovinná napjatost a rovinná deformace. Rotačně symetrické úlohy. 4. Princip metody konečných prvků. 5. Analýza konečného prvku a konstrukce. 6. Konečné prvky pro řešení 2D úloh. 7. Teorie desek. 8. Zvláštní typy desek. 9. Úvod do teorie skořepin. Membránový a ohybový stav. 10. Statické řešení základových konstrukcí. Modely podloží. 11. Analýza pružnoplastického stavu a mezní plastická únosnost. 12. Úvod do stavební dynamiky. 13. Základní typy dynamických úloh.

Cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vlastislav Salajka, CSc.