Pružnost a pevnost pro design - KME/DPP

Garant

Přednášející

Cvičící

Rozvrhové akce

Cíle předmětu

Cílem předmětu je uvést studenty do základů lineární teorie pružnosti. Studenti se obeznámí se základními typy namáhání v 1D a 2D prostoru.

Harmonogram

  Přednášky Cvičení
1. Význam předmětu pro designéry. Základní pojmy pružnosti a pevnosti. Předpoklady řešení úloh teorie pružnosti a pevnosti. Vnější účinky působící na těleso a jejich důsledky. Metoda řezu. Definice napětí. Základy prostorové napjatosti, zákon sdružených smykových napětí, Hookeův zákon. Opakování základních poznatků z matematiky a fyziky. Přehled jednotek užívaných v pružnosti a pevnosti.
2. Prostý tah a tlak. Definice prostého tahu. Vnitřní statické účinky, napětí a deformace při tahu a tlaku. Hookeův zákon pro jednoosou napjatost. Definice Poissonovy konstanty, poměrná změna objemu. Uložení tělesa v rovině – typy vazeb. Statické podmínky rovnováhy, vyšetřování reakcí. Určování polohy těžiště u rovinných útvarů.
3. Zkouška tahem, pracovní diagram. Deformace přímého prutu, pevnostní a tuhostní podmínka. Deformace prutu od teploty. Princip superpozice posuvů, napětí a deformací. Řešení jednoduchých staticky neurčitých úloh – vyrovnávací metoda. Řešení staticky určitých úloh tahu a tlaku.
4. Geometrické charakteristiky jednoduchých průřezů – lineární, kvadratický a deviační moment. Charakteristiky složených ploch. Steinerova věta. Tah a tlak – dimenzování a řešení jednoduchých staticky neurčitých úloh.
5. Krut prutů kruhového průřezu – vnitřní statické účinky, napětí a deformace při krutu. Tuhostní a pevnostní podmínka – dimenzování. Princip řešení staticky neurčitých úloh. Geometrické charakteristiky jednoduchých průřezů.
6. Ohyb přímých nosníků. Prostý a rovinný ohyb. Vyšetřování vnitřních statických účinků při ohybu. Krut prutů kruhového průřezu.
7. Ohyb přímých nosníků – Schwedlerova věta, napětí při ohybu, pevnostní podmínka. Krut prutů kruhového průřezu.
8. Ohyb přímých nosníků – deformace při ohybu. Mohrova metoda. Princip řešení jednoduchých staticky neurčitých úloh. Ohyb přímých nosníků – vyšetřování vnitřních statických účinků.
9. Ohyb přímých nosníků. Rovinná napjatost – napětí v obecných rovinách. Ohyb přímých nosníků – vyšetřování vnitřních statických účinků a dimenzování.
10. Rovinná napjatost – Mohrova kružnice, hlavní napětí a hlavní roviny. Deformace ve směru hlavních napětí. Zvláštní případy napjatosti z hlediska prostorové napjatosti Ohyb přímých nosníků – stanovení deformací (Mohrova metoda).
11. Mezní stavy napjatosti. Mezní stav pevnosti - teorie pevnosti (Guestova, HMH, Mohrova). Ohyb přímých nosníků – stanovení deformací (Mohrova metoda)
12. Experimentální metody v pružnosti a pevnosti a jejich využití v praxi. Rovinná napjatost – Mohrova kružnice.
13. Řešení komplexních úloh pružnosti a pevnosti pomocí počítačových simulací. Rovinná napjatost – Mohrova kružnice, teorie pevnosti.

Získané způsobilosti

Student:
- se orientuje v základních principech lineární teorie pružnosti
- volí a řeší příslusný počet statických podmínek rovnováhy
- definuje pojmy vnitřní síla, napětí, deformace
- umí vyšetřit vnitřní statické účinky v tělesech při jednoduchých typech namáhání
- umí řešit deformační a napěťové stavy v tělesech při jednoduchých typech namáhání
- aplikuje získané poznatky při dimenzování těles
- se orientuje v základech experimentální pružnosti

Podmínky zápočtu

Přijatá a obhájená semestrální práce

Zkouška

Písemná zkouška s rozborem výsledků se studentem

Doporučená literatura

Ke stažení