Kompozitní materiály
Kód předmětu: 132KMAT |
Anotace | (semestr ) |
---|---|
Předmět představuje teorii homogenizace pro výpočet efektivních vlastností heterogenních struktur s využitím jak klasické mikromechaniky, tak i numerického modelování periodických struktur. Studenti s využitím základních znalostí teorie pružnosti získají představu o chování obecně anizotropních materiálů. Aplikace teoretických modelů je ukázána na příkladech různých typů heterogenních struktur z oblasti stavebního a strojního inženýrství. Pro představu uvádíme dřevo, zdivo, asfaltové směsi, vláknové kompozity, kovové porézní struktury apod. Určení efektivních elastických vlastností (Hookeův zákon) bude následně rozšířeno o homogenizaci transportních parametrů za předpokladu ustáleného vedení tepla (Fourierův zákon, součinitel teplotní vodivosti) a vlhkosti (Fickův zákon, součinitel difuzivity). Na závěr bude představena koncepce víceúrovňového modelování. V rámci výuky se studenti seznámí s volně dostupným programem CELP umožňujícím rychlý odhad efektivních vlastností vícefázových materiálových struktur. | |
Obsah | |
Předmět představuje teorii homogenizace pro výpočet efektivních vlastností heterogenních struktur s využitím jak klasické mikromechaniky, tak i numerického modelování periodických struktur. Studenti s využitím základních znalostí teorie pružnosti získají představu o chování obecně anizotropních materiálů. Aplikace teoretických modelů je ukázána na příkladech různých typů heterogenních struktur z oblasti stavebního a strojního inženýrství. Pro představu uvádíme dřevo, zdivo, asfaltové směsi, vláknové kompozity, kovové porézní struktury apod. Určení efektivních elastických vlastností (Hookeův zákon) bude následně rozšířeno o homogenizaci transportních parametrů za předpokladu ustáleného vedení tepla (Fourierův zákon, součinitel teplotní vodivosti) a vlhkosti (Fickův zákon, součinitel difuzivity). Na závěr bude představena koncepce víceúrovňového modelování. V rámci výuky se studenti seznámí s volně dostupným programem CELP umožňujícím rychlý odhad efektivních vlastností vícefázových materiálových struktur. | |
Literatura | |
[1] M. Šejnoha, J. Zeman: Micromechanics in practice, WIT Press, Southampton, Boston, 2013, ISBN 978-1-84564-682-0. [2] G.J. Dvorak: Micromechanics of Composite Materials, Springer Dordrech Heidelberg New York London, 2013, ISSN 0925-0042, ISBN 978-94-007-4100-3. [3] J. Šejnoha, J. Bittnarová J.: Pružnost a pevnost 10. Vyd. ČVUT Praha 2003. ISBN: 80-01-02742-2. | |
Návaznosti | |
-- | |
Studijní plány | |
Předmět je zařazen do následujících studijních plánů: - studijní plán obor Konstrukce a dopravní stavby, zaměření Inženýrské konstrukce (NK201901_99), skupina obor Konstrukce a dopravní stavby, povinně volitelné předměty, letní semestr (NK20170200_1), dop. semestr 2 ( tento studijní plán platí do nástupu 2022-23 ) - studijní plán obor Konstrukce a dopravní stavby, zaměření Dopravní stavby (NK201902_99), skupina obor Konstrukce a dopravní stavby, povinně volitelné předměty, letní semestr (NK20170200_1), dop. semestr 2 ( tento studijní plán platí do nástupu 2022/23 ) |