Mechanika kompozitních materiálů 2 - KME/MKM2

Garant

Přednášející

Cvičící

Rozvrhové akce

Cíle předmětu

Předmět se zabývá mechanickými vlastnostmi kompozitních materiálů a chováním kompozitních komponent. Jsou zde uvedeny laminátové desky s uvažováním příčné smykové tuhosti, sendvičové desky, pruty a nosníky. Pozornost je věnována využití metody konečných prvků pro výpočet kompozitních součástí a konstrukcí. Je zde ukázána změna mechanických vlastností kompozitních materiálů vlivem cyklického namáhání. Zvláštní pozornost je věnována adaptivním laminátům s piezoelektrickými senzory a aktuátory a monitorování laminátových konstrukcí.

Harmonogram

Týden Přednáška Cvičení
1. Laminátová deska s uvažováním příčné smykové tuhosti. Sendvičové desky. Výpočet deformace střední roviny a křivosti zatížené tenké laminátové desky.
2. Pruty a nosníky. Konstitutivní vztahy. Výpočet deformace střední roviny a křivosti laminátové desky s uvažováním příčných smyků a sendvičové desky.
3. Úvod do metody konečných prvků (MKP) a její využití v mechanice kompozitních materiálů. Výpočet průhybu laminátového nosníku s uvažováním příčných smyků a sendvičové desky.
4. Řešení laminátové desky pomocí MKP. Parametrické modelování kompozitů v komerčním MKP softwaru.
5. Moderní kritéria porušení (direct mode) - Puckovo kritérium, kritérium LaRC . Numerický výpočet laminátové desky.
6. Matematické modely nelineárního chování kompozitních materiálů. Pevnostní analýza laminátové desky podle různých kritérií.
7. Modelování kompozitů s textilní výztuží. Stanovení materiálových parametrů nelineárních modelů pro jednosměrové kompozity.
8. Změna mechanických vlastností kompozitů vlivem cyklického namáhání. Stanovení materiálových parametrů kompozitů s textilní výztuží.
9. Spojení laminát-kov. Výpočet materiálových parametrů kompozitních materiálů po N zatěžovacích cyklech.
10. Adaptivní lamináty, piezoelektrické materiály, základní pojmy, rozdělení. MKP prvek jednosměrového kompozitu pro rovinnou napjatost - lineární materiál
11. Inteligentní konstrukce vyrobené z kompozitních materiálů. MKP prvek jednosměrového kompozitu pro rovinnou napjatost - nelineární materiál
12. Monitorování stavu konstrukcí vyrobené z kompozitních materiálů. Ukázka metodik identifikace místa dopadu a dopadové síly na konstrukci z kompozitního materiálu.
13. Rezerva. Udělení zápočtů.

Získané způsobilosti

Student
- se orientuje v rozdělení anizotropních materiálů,
- umí řešit napjatost a deformace jednosměrových kompozitů zatížených osově i mimoosově,
- je schopen aplikovat kritéria porušení na konkrétní případy praxe,
- umí navrhovat součásti z kompozitních materiálů pro praxi.

Doporučená literatura