Detail předmětu

Metody zkoušení materiálu

FSI-WZ1Ak. rok: 2023/2024

Přehled základních metod měření a vyhodnocování pevnostních a deformačních charakteristik kovových i nekovových materiálů používaných ve strojírenské praxi (určení modulů pružnosti, smluvní a skutečné napětí, koeficient a exponent deformačního zpevnění, tranzitní jevy, měření lomové houževnatosti, únavových charakteristik, zkoušení mechanických vlastností plastů a keramiky). Seznámení se s konstrukcí a použitím jednotlivých experimentálních zařízení používaných v oblasti zkoušení mechanických vlastností konstrukčních materiálů. Lomová mechanika. Aplikace vztahů a veličin zavedených lomovou mechanikou, jak při vývoji nových konstrukčních materiálů, tak i v plánech zajištění integrity součástí konstrukcí.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Ivo Dlouhý, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav materiálových věd a inženýrství (ÚMVI)

Vstupní znalosti

Úvodní vysokoškolské kurzy z matematiky, chemie, fyziky a materiálových věd

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zkouška je pouze ústní. Ke zkoušce je vydáván soubor otázek, jehož znalost je požadována i při státní závěrečné zkoušce z oboru "Materiálové inženýrství".
Cvičení, jež jsou součástí tohoto kurzu, jsou povinná. Neúčast na cvičení musí být řádně omluvena. Podmínkou udělení zápočtu je kromě účasti rovněž splnění úkolů řešených ve cvičeních a aspoň dvě samostatná vystoupení studenta na přednáškách nebo ve cvičeních.

Učební cíle

Kurs je zaměřen na výklad deformačního a lomového chování konstrukčních materiálů. Cílem kursu je podat studentům přehled o podstatě, způsobu měření a praktickém použití mechanických charakteristik konstrukčních materiálů
Základní dovedností materiálového inženýra jsou: i) volba materiálu pro konstrukci, (ii) schopnost určit příčinu havárie zařízení z titulu selhání materiálu a (iii) hodnotit mechanické vlastnosti a strukturu materiálu a úrovni vedoucího pracovníka zkušebny případně laboratoře.

Základní literatura

A.Waterman, M.F.Ashby: CRC-Elsevier Materials Selector,CRC Press 1991 (EN)
H.Blumenauer: Werkstoffprüfung, VEB Deutcher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig,1975 (EN)
E.N. Dowling: Mechanical Behaviour of Materials,Prentice Hall International Editions 1993 (EN)

Doporučená literatura

P.Veles: Mechanické vlastnosti a skúšanie kovov,ALFA, SNTL 1985 (SK)
M.Holzmann: Fyzikální metalurgie a mezní stavy materiálu, VUT v Brně, 1982 (CS)
http://www.zam.fme.vutbr.cz/~vlach/ (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-MTI-P magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Ivo Dlouhý, CSc.
doc. Ing. Libor Pantělejev, Ph.D.
Ing. Libor Válka, CSc.

Osnova

Co je materiálové inženýrství?
Mechanické vlastnosti a mechanické charakteristiky.
Pružnost - podstata, charakteristiky
Plastická deformace
Tahová zkouška u kovů, plastů a keramik (normy)
Rozbor skutečného tahového diagramu kovů.
Tvrdost.
Zkoušky tlakem, ohybem, krutem. Pevnost keramiky.
Vnitřní útlum, creep - podstata, charakteristiky.
Křehký lom ocelí - teplotně tranzitní přístup, empirické metody.
Základy lomové mechaniky.
Měření lomové houževnatosti, kovy, plasty, keramika.
Únava materiálu
Lomová mechanika a integrita konstrukcí.
Specifika zkoušení keramik a plastů.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Libor Pantělejev, Ph.D.
Ing. Lukáš Řehořek, Ph.D.
Ing. Libor Válka, CSc.

Osnova

laboratoř mechanických zkoušek
referáty studentů o laboratoři mechanických zkoušek
internet a rešerše odborného problému
označování materiálů podle různých standardů
elastické charakteristiky materiálu - měření a použití
plastická deformace kovů
tranzitní lomové chování ocelí
lomová medchanika - definiční vztahy
lomová mechanika - materiálové charakteristiky
únava materiálu
creep
exkurze v laboratořích Ústavu fyziky materiálu AV ČR
seminář o návštěvě ÚFM, zápočet