Detail předmětu

Pružnost a pevnost I

FSI-4PPAk. rok: 1999/2000

Obsah předmětu, návaznost na ostatní předměty. Základní pojmy a úlohyPružnosti a pevnosti. Obecné vlastnosti pružného materiálu a pružnéhotělesa, obecné věty a principy. Teorie prutových těles, geometrickécharakteristiky, výsledné vnitřní silové účinky. Prostý tah a tlak,prostý ohyb, prostý krut. Vliv odchylek na napjatost a deformaci. Pruty vázané. Zakřivené a lomené pruty. Vzpěrná stabilita přímých prutů.Napjatost v bodě tělesa. Podmínky mezního stavu pružnosti, podmínkybezpečnosti vůči mezním stavům. Kombinované namáhání prutů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

7

Garant předmětu

prof. RNDr. Ing. Jan Vrbka, DrSc., dr. h. c.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Výsledky učení předmětu

Základní poznatky o napjatosti a deformaci při prostých případech
namáhání a představa o mezi použitelnosti těchto klasických přístupů.
Podmínky základních mezních stavů a stanovení bezpečnosti při obecné
napjatosti s cílem spolehlivého dimensování těles resp. strojních
součástí.

Způsob a kritéria hodnocení

Požadavky pro zápočet:
- aktivní účast ve cvičeních
- vypracování náhradních příkladů v případě omluvené neúčasti ve cvičení
- úspěšně napsané 2 testy z probírané látky během semestru
- ústní kontrola základních znalostí při udělování zápočtu
Požadavky zkoušky:
Jde o kombinovanou písemnou a ústní zkoušku sestávající z
- pojmového testu
- odvození teorie presentované na přednáškách
- dvou až tří příkladů
- diskuse nad písemnými dokumenty

Učební cíle

Cílem předmětu Pružnost a pevnost I je vybavit studenty metodikou a
základními poznatky nezbytnými pro určování napjatosti a deformace u
nejjednoduššího prutového modelu tělesa a stanovení základních mezních
stavů při statickém jednoduchém a kombinovaném zatěžování. Tím studenti
získají základní poznatky nezbytné pro pružnostně-pevnostní návrh těles
resp. strojních součástek.

Základní literatura

Gere, J.M., Timoshenko, S.P.: Mechanics of Materials, third SI edition, Chapman & Hall, London, Glasgow, New York, 1995
Pestel, E., Wittenburg, J.: Technische Mechanik, Band 2: Festigkeitslehre, B I, Wissenschaftsverlag, Mannheim, Leipzig, Wien, Zűrich, 1992
Hoschl, C.: Pružnost a pevnost ve strojírenství, SNTL, Praha, 1971

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2301-5 magisterský

    obor , 2. ročník, letní semestr, povinný
    obor , 2. ročník, letní semestr, povinný
    obor , 2. ročník, letní semestr, povinný

  • Program N2301-3 magisterský navazující

    obor , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

56 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Ing. Jan Vrbka, DrSc., dr. h. c.

Osnova

1. Vymezení obsahu předmětu. Mezní stavy související s deformací tělesa
a porušováním jeho celistvosti.
2. Uvolnění prvku tělesa, vnitřní síly, napětí, napjatost, deformace a
energie tělesa.
3. Obecné vlastnosti pružného materiálu a pružného tělesa. Obecné věty
lineární pružnosti, Pricip Saint Venantův, Castiglianova věta atd.
4. Základní materiálové charakteristiky, tahová a tlaková zkouška.
Prut v pružnosti a pevnosti, klasifikace, výsledné vnitřní silové
účinky.
5. Prostý tah a tlak. Napjatost, deformace, energie napjatosti. Vliv
odchylek na napjatost a deformaci. Těleso staticky neurčité.
6. Prostý ohyb. Napjatost, deformace, energie napjatosti. Vliv odchylek
na napjatost a deformaci. Smykové napětí od posouvající síly.
7. Slabě a silně zakřivené pruty, rámy. Případy staticky neurčité.
8. Prostý krut. Napjatost, deformace, energie napjatosti. Vliv odchylek
na napjatost a deformaci.
9. Vzpěrná stabilita prutů. Vliv uložení na kritickou sílu, 4 případy
eulerova vzpěru. Mezní stavy stlačovaného prutu, kritická štíhlost.
10. Napjatost v bodě tělesa, hlavní napětí. Zobrazení napjatosti v
Mohrově rovině.
11. Klasifikace napjatosti. Rovinná napjatost,zvláštní případy napjatosti.
12. Podmínky mezního stavu pružnosti. Podmínka mezního stavu stavu křehké pevnosti. Podmínky bezpečnosti.
pevnosti.
13. Podmínky bezpečnosti, prostá bezpečnost, redukované napětí.
Kombinovaná namáhání.
14. Informace o moderních výpočtových metodách, zejména MKP
a experimentálních přístupech. Informace o průběhu zkoušky.

Cvičení odborného základu

42 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Ing. Jan Vrbka, DrSc., dr. h. c.

Osnova

1. Geometrické charakteristiky příčného průřezu prutu. Definice,příklady.
2. Geometrické charakteristiky při transformaci k posunutému a natočenému
souřadnicovému systému. Příklady.
3. Hlavní centrální kvadratické momenty průřezu. Příklady.
4. Výsledné vnitřní silové účinky u přímého a zakřiveného prutu.
5. Namáhání na tah, napjatost a deformace. Staticky určité a staticky
neurčité úlohy.
6. Namáhání na ohyb, napjatost a deformace. Přímé nosníky staticky
určité a neurčité.
7. Namáhání na ohyb. Rámy staticky určité a neurčité.
8. Namáhání na ohyb. Pruty slabě zakřivené, staticky určité a neurčité.
9. Pruty silně zakřivené. Prutové soustavy s různě namáhanými prvky.
10. Namáhání na krut. Napjatost a deformace. Úlohy staticky určité
a neurčité.
11. Vzpěrná stabilita prutů. Bezpečnost vůči meznímu stavu.
12. Obecná a rovinná napjatost. Určování hlavních napětí a hlavních směrů.
Mohrova kružnice.
13. Kombinovaná namáhání na tah a ohyb, ohyb a krut. Pevnostní kontrola.
14. Kombinované namáhání na ohyb a smyk. Ukázky výsledků získaných
metodou konečných prvků. Zápočet.