Poslední úprava: Pabst Willi prof. Dr. Dipl.-Min. (14.11.2012)
Předmět podává ucelený a konzistentní přehled o mechanických a termomechanických vlastnostech materiálů na základě teorie tzv. racionální mechaniky a termomechaniky. Výklad je založen na exaktní teorii kontinua a vyžaduje od studenta schopnost sledovat tenzorový formalismus. Součástí předmětu jsou nejnovější poznatky v oblasti mechaniky materiálů a zvláštní důraz je kladen na chyby a předsudky v běžné učebnicové literatuře. Předmět je vhodný pro studenty všech oborů.
Poslední úprava: VED107 (27.11.2013)
This course provides a self-contained and consistent overview of the mechanical and thermomechanical properties of materials, based on the theory of rational mechanics and thermomechanics. The presentation of the topics is based on the exact theory of continua and requires from the student the ability to follow tensor formalism. Apart from standard topics this course contains recent developments in the field of materials mechanics, and tries to correct some of the errors and misconceptions in the common textbook literature. The course is appropriate for students of all subjects.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Pabst Willi prof. Dr. Dipl.-Min. (21.11.2012)
Studenti budou umět:
Používat nejdůležitější koncepty související s tenzory napětí a deformace, správně volit a vyhodnotit mechanické zkoušky, správně interpretovat jejich výsledky, používat správnou terminologii při prezentace výsledků a porozumět teoretickým základům mechaniky materiálů do té hloubky, která je nezbytná pro plné pochopení moderní literatury.
Poslední úprava: Pabst Willi prof. Dr. Dipl.-Min. (01.08.2013)
Students will be able to:
use the most important concepts related to stress and strain tensors, correctly choose and and evaluate mechanical tests, correctly interpret their results, use the correct terminology for the presentation of results and grasp the underlying theoretical principles of materials mechanics to the degree and depth necessary for a full understanding of the modern specialized literature in the field.
Literatura -
Poslední úprava: Pabst Willi prof. Dr. Dipl.-Min. (15.11.2012)
Z - Haupt P.: Continuum Mechanics and Theory of Materials. Springer, Berlin 2000. (ISBN 3-540-66114-X).
Z - Billington E. W., Tate A.: The Physics of Deformation and Flow. McGraw Hill, New York 1981. (ISBN 0-07-005285-9).
Z - Green D.J.: An Introduction to the Mechanical Properties of Ceramics. Cambridge University Press , Cambridge 1998. (ISBN 0-521-59913-X).
Z - Menčík J.: Pevnost a lom skla a keramiky. SNTL, Praha 1990. (ISBN 80-03-00205-2).
Z - Pabst W., Gregorová E.: Effective elastic moduli of alumina, zirconia and alumina-zirconia composite ceramics, pp. 31-100 in Caruta B.M. (ed.): Ceramics and Composite Materials � New Research. Nova Science, New York 2006. (ISBN 1-59454-370-4).
D - Torquato S.: Random Heterogeneous Materials - Microstructure and Macrosopic Properties. Springer, New York 2002.
D - Menčík J.: Strength and Fracture of Glass and Ceramics. Elsevier, Amsterdam 1992. (ISBN 0-444-98685-5).
D - Pabst W., Gregorová E.: Effective thermal and thermoelastic properties of alumina, zirconia and alumina-zirconia composite ceramics, pp. 77-138 in Caruta B.M. (ed.): New Developments in Materials Science Research. Nova Science, New York 2007. (ISBN 1-59454-854-4).
Poslední úprava: Pabst Willi prof. Dr. Dipl.-Min. (01.08.2013)
R - Haupt P.: Continuum Mechanics and Theory of Materials. Springer, Berlin 2000. (ISBN 3-540-66114-X).
R - Billington E. W., Tate A.: The Physics of Deformation and Flow. McGraw Hill, New York 1981. (ISBN 0-07-005285-9).
R - Green D.J.: An Introduction to the Mechanical Properties of Ceramics. Cambridge University Press , Cambridge 1998. (ISBN 0-521-59913-X).
R - Menčík J.: Pevnost a lom skla a keramiky. SNTL, Praha 1990. (ISBN 80-03-00205-2).
R - Pabst W., Gregorová E.: Effective elastic moduli of alumina, zirconia and alumina-zirconia composite ceramics, pp. 31-100 in Caruta B.M. (ed.): Ceramics and Composite Materials � New Research. Nova Science, New York 2006. (ISBN 1-59454-370-4).
A - Torquato S.: Random Heterogeneous Materials - Microstructure and Macrosopic Properties. Springer, New York 2002.
A - Menčík J.: Strength and Fracture of Glass and Ceramics. Elsevier, Amsterdam 1992. (ISBN 0-444-98685-5).
A - Pabst W., Gregorová E.: Effective thermal and thermoelastic properties of alumina, zirconia and alumina-zirconia composite ceramics, pp. 77-138 in Caruta B.M. (ed.): New Developments in Materials Science Research. Nova Science, New York 2007. (ISBN 1-59454-854-4).
Studijní opory -
Poslední úprava: Pabst Willi prof. Dr. Dipl.-Min. (15.11.2012)
Skriptum na CD (dostupné u přednášejícího).
Poslední úprava: Pabst Willi prof. Dr. Dipl.-Min. (01.08.2013)
Lecture notes on CD (available from the lecturer).
Sylabus -
Poslední úprava: Pabst Willi prof. Dr. Dipl.-Min. (07.12.2017)
1. Úvod: bilanční rovnice mechaniky a termomechaniky, tenzory, vlastní čísla, invarianty, Cayleyův-Hamiltonův teorém
2. Základy teorie konstitutivních rovnic: konstitutivní principy, deformační funkce, deformační gradient, deformační tenzory a tenzory přetvoření, tenzory napětí
5. Lineární termoelasticita pevných látek a tekutin (napětí, tok tepla, energie, entropie), izotermní a adiabatické elastické konstanty
6. Stavové rovnice, principy atomistického modelování elastických a termoelastických vlastností; hodnoty vlastností pro kovy, keramiky, skla a polymery
7. Efektivní elastické, termoelastické a termofyzikálních vlastnosti hutných polykrystalických materiálů; měření elastických, termoelastických a termofyzikálních vlastností
8. Teplotní závislost elastických, termoelastických a termofyzikálních vlastností; vysokoteplotní chování materiálů
9. Základy lomové mechaniky: rovinná elasticita, faktor intenzity napětí, kritéria lomu, plastická zóna, únava, životnost; elastoplastické chování
10. Testování mechanických vlastností: pevnost, Weibullova statistika, tvrdost, lomová houževnatost; závislost vlastností na teplotě a velikosti zrn
11. Reologie: viskózní, viskoplastické a viskoelastické chování materiálů, tlumení
12. Efektivní vlastnosti heterogenních materiálů I: Mikromechanické meze
13. Efektivní vlastnosti heterogenních materiálů II: Modelové vztahy pro kompozity
14. Efektivní vlastnosti heterogenních materiálů III: Modelové vztahy pro porézní materiály
Poslední úprava: Pabst Willi prof. Dr. Dipl.-Min. (07.12.2017)
1. Introduction: balance equations of mechanics and thermomechanics, tensors, principal values, invariants, Cayley-Hamilton theorem
3. Linear elasticity of anisotropic solids, nonlinear elasticity of isotropic solids, viscosity of non-Newtonian fluids
4. Linear elasticity of isotropic solids (uniaxial tension, simple shear, isotropic deformation), definition of elastic constants, auxetic materials
5. Linear thermoelasticity of solids and fluids (stress, heat flux, energy, entropy), isothermal and adiabatic elastic constants
6. Equations of state, principles of atomistic modeling of elastic and thermoelastic properties; property values for metals, ceramics, glasses and polymers
7. Effective elastic, thermoelastic and thermophysical properties of dense polycrystalline materials; measurement of elastic, thermoelastic and thermophysical properties
8. Temperature dependence of elastic, thermoelastic and thermophysical properties; high-temperature behavior of materials