|
Vyučující
|
-
Jurča Marek, Ing. Ph.D.
-
Vilčáková Jarmila, prof. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Podélná tuhost a pevnost jednosměrných kompozitů (Hookův zákon, pravidlo míchání modulů a napětí resp. směšovací pravidlo-zobecněný tvar, závislost napětí na deformaci kompozitů s lineární a nelineární matricí, závislost modulů v axiálním a příčném směru na stupni plnění). 2. Podélná pevnost v tahu jednosměrných kompozitů, porušení kompozitu, kritický podíl plniva potřebný pro zpevnění kompozitu, výsledná pevnost jako funkce obj.podílu vláken. 3. Příčná tuhost a pevnost jednosměrných kompozitů, celkové prodloužení materiálů, zobecněný vztah pro příčný modul v kompozitu, Halpin-Tsai model pro modul v příčném směru, příčná pevnost kompozitu v tahu, v tlaku, ve smyku. 4. Teplotní roztažnost (podélný a příčný součinitel teplotní roztažnosti) a transportní vlastnosti (tepelná a elektrická vodivost kompozitů v podélném a příčném směru). 5. Analýza ortotropních vrstev kompozitů - elastická symetrie, prvek - izotropní, ortotropní, anizotropní, Hookův zákon pro jednosměrnou laminu (tah, tlak), napjatost v bodě tělesa a složky tenzoru napjatosti pro 2D a 3D. 6. Hookův zákon pro 2D ortotropní laminu, redukce HZ z 3D na 2D, matice tuhosti a poddajnosti, redukovaná matice tuhosti, vztah mezi prvky matic tuhosti a materiálovými konstantami (E1- modul pružnosti ve směru vláken, E2 - modul pružnosti ve směru kolmém, G12 - smykový modul pružnosti v rovině laminy, Poissonův poměr). 7. Hookův zákon pro laminu namáhanou pod úhlem, zobecnění HZ v tenzorovém stavu (Einsteinova maticová symbolika), transformace složek tenzoru napjatosti a deformace, transformační matice. 8. Lamináty - vrstvení, způsob kótování laminátů, elastické vlastnosti, zásady volby pořadí vrstev, faktory ovlivňující pevnost v tahu laminátů, teplotní pnutí. 9. Konstitutivní rovnice, elastické vlastnosti laminátů (výpočet matice tuhosti, vazebné matice, matice ohybové tuhosti laminátu). 10. Krátkovláknové kompozity - teorie přenosu napětí, kritická délka vlákna, napětí vlákna. 11. Krátkovláknové kompozity - modul pružnosti a pevnosti. 12. Základní principy složených materiálů. Dělení kompozitů. 13. Technologie výroby kompozitních materiálů - pultruze, laminování, ovíjení, odstředivé lití, navíjení, lití pod tlakem, RIM technologie, lisování, přetlačování. 14. Exkurze (praktické ukázky výroby polymerních kompozitů v rámci exkurze u vybraných firem).
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednášení, Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Demonstrace, Projekce (statická, dynamická), Praktické procvičování
- Příprava na zkoušku
- 120 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Znalost makromolekulární chemie, dimenzování a navrhování výrobků, fyziky pevných látek. |
| Znalost makromolekulární chemie, dimenzování a navrhování výrobků, fyziky pevných látek. |
| Výsledky učení |
|---|
| analyzovat údaje z materiálových databází |
| analyzovat údaje z materiálových databází |
| definovat mikromechaniku kompozitů |
| definovat mikromechaniku kompozitů |
| definovat makromechaniku kompozitů |
| definovat makromechaniku kompozitů |
| popsat perkolační teorii |
| popsat perkolační teorii |
| analyzovat vlastnosti krátkovláknových kompozitů |
| analyzovat vlastnosti krátkovláknových kompozitů |
| Odborné dovednosti |
|---|
| vyhledat údaje z materiálových databází |
| vyhledat údaje z materiálových databází |
| vypočítat vlastnosti krátkovláknových kompozitů |
| vypočítat vlastnosti krátkovláknových kompozitů |
| odhadnout práh perkolace |
| odhadnout práh perkolace |
| sestavit transformační matici |
| sestavit transformační matici |
| změřit únavové poškození kompozitních struktur |
| změřit únavové poškození kompozitních struktur |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednášení |
| Demonstrace |
| Demonstrace |
| Projekce (statická, dynamická) |
| Přednášení |
| Projekce (statická, dynamická) |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Praktické procvičování |
| Praktické procvičování |
| Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming) |
| Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming) |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Známkou |
| Známkou |
| Rozbor produktů pracovní činnosti studenta (technické práce) |
| Ústní zkouška |
| Ústní zkouška |
| Rozbor produktů pracovní činnosti studenta (technické práce) |
|
Doporučená literatura
|
-
Aneli, J.N. Khananasvili and Zaikov, G.E. Structuring and conductivity of polymer composites. Nova Science Publishers, Inc. 1998.
-
Autar K.Kaw. Mechanisc of composites materials. Taylor and Francis, 2006.
-
Michael F.Ashby. Materials selection in mechanical design. ISBN 978-0-08-100599-6.
-
Pulickel M. Ajayan, Linda S. Schadler, Paul V. Braun. Nanocomposite Science and technology. Wiley-VCH Verlag GMbH and Co. KGaA, Weinhein, 2003.
|