Dynamická pevnost a životnost

Garant: Petríková Iva
Přednášející: Petríková Iva
Fakulta: Strojní

Úvod

Předmět poskytuje základní poznatky z problematiky únavové pevnosti a životnosti konstrukcí a materiálů. Ukazuje fyzikální podstatu chování materiálu při cyklickém namáhání a hodnocení reálných provozních zatěžujících procesů z hlediska kumulace únavového poškození, životnosti a bezpečnosti.

Sylabus

Základní rozdělení mezních stavů materiálu. Fáze a mechanismy únavového poškozování materiálů. Navrhování na únavu - trvalá pevnost, safe-life, fail-safe, damage tolerance.
Vlastnosti materiálu při kvazistatickém a při cyklickém zatěžování, hysterezní smyčka, Cyklická deformační křivka, Ramberg-Osgood aproximace.
Únavová křivka napětí (Wöhlerova). Vlivy působící na únavovou pevnost: vliv tvaru, velikosti, jakosti povrchu, gradientu napětí, teploty, frekvence.
Vliv středního napětí, Haighův, Smithův diagram, ekvivalentní napětí (amplituda) kmitu.
Vliv vrubů v oblasti vysokocyklové únavy. Součinitel tvaru, součinitel vrubu. Vztahy pro určení souč. vrubu.
Únavová křivka deformace (Mansonova-Coffinova) - určování, zobrazení, parametry, popisy.
Vliv vrubů v oblasti nízkocyklové únavy, součinitelé koncentrace napětí a deformace, Neuberovo pravidlo a jeho
zobecnění, Glinkovo pravidlo, určení parametrů napětí a deformace ve vrubech. Klasifikace (rozdělení) kmitavých zatížení, stochastické zatížení- charakteristiky, popis.
Metody třídění stochastického procesu - jednoparametrické a víceparametrické metody, metoda stékání deště a jiné.
Navrhování na neomezený život: nominální přístupy. Navrhování na omezený život: přístup podle nominálních napětí. Součinitelé bezpečnosti (spolehlivosti). Pravděpodobnost poruchy.
Základní princip predikce životnosti podle lokálních elastických napětí. Přístup podle lokálních plastických deformací a napětí, poškozovací parametry, použití, princip a postup výpočtu.
Úvod do lineární lomové mechaniky - principy, FIN K, lomová houževnatost + aplikační příklady.
Nelineární lomová mechanika - aplikační příklady. Plastická zóna na čele trhliny, Korekce K.
Statistické postupy vyhodnocování únavových zkoušek, jednohladinové a vícehladinové zkoušky, parametry regrese.
Aplikační úlohy.

Literatura

JÁGROVÁ, Jitka, ČAPEK, Lukáš: Dynamická únosnost a životnost. Liberec: Technická univerzita v Liberci, 2017. ISBN 978-80-7494-366-9.
STEPHENS, R. I, Ali FATEMI, Robert S. STEPHENS a H.O. FUCHS. Metal fatigue in engineering. Second edition. New York: Wiley-Interscience, 2001. ISBN 0-471-51059-9.
SCHIJVE, Jaap. Fatigue of structures and materials. 2nd ed. S.l.: Springer, 2009. ISBN 978-1-4020-6807-2.

Další informace o předmětu naleznete v systému STAG.

Přílohy

Dynamická únosnost a životnost 2017 1. Růžička