| 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 | |
|---|
1. Základní rovnice teorie pružnosti, materiálová symetrie.
2. Princip objemového průměrování, homogenizační modely.
3. Základní energetické principy mechaniky.
4. Úvod do teorie mikromechaniky.
5. Eshelby tensor, transformační problém izolované inkluze.
6. Základní mikromechanické metody – Self-konzistentní metoda.
7. Základní mikromechanické metody – metoda Mori-Tanaka.
8. Teorie homogenizace prvního řádu – matemá formulace.
9. Teorie homogenizace prvního řádu – PUC.
10. Periodické okrajové podmínky v komerčních programech.
11. Použití teorie homogenizace – řešení transportních problémů.
12. Aplikace mikromechaniky při řešení praktických úloh.
13. Úvod do víceúrovňového modelování. |
| Literatura | |
|---|
Doporučená 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.
Povinná literatura:
[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 Stavební inženýrství - materiály a diagnostika staveb (NM2023), skupina Stavební inženýrství - materiály a diagnostika staveb, 1. semestr (NM20230100), dop. semestr 1 (platí pro nástup od akad. roku 2023/24, v roce 2023 nebude otevřen )
|
