Detail předmětu

Pružnost a plasticita

Akademický rok 2024/25

NDA015 předmět zařazen ve 3 studijních plánech

NPA-SIS zimní semestr 1. ročník

NKC-SIS zimní semestr 1. ročník

NPC-SIS zimní semestr 1. ročník

Garant předmětu

Zajišťuje ústav

Jazyk studia

čeština, angličtina

Kredity

5 kreditů

semestr

zimní

Způsob a kritéria hodnocení

zápočet a zkouška

Nabízet zahraničním studentům

Nabízet studentům všech fakult

Předmět na webu VUT

Přednáška

13 týdnů, 2 hod./týden, nepovinné

Osnova

1. Historická zmínka o teorii pružnosti. Pole v teorii kontinua a definice stavových veličin. 2. Základní rovnice pružnosti. Odvození geometrických rovnic a fyzikální rovnic. Vlastnosti tenzorů deformace a napětí. Podmínky rovnováhy a podmínky kompatibility. 3. Analýza napjatosti a deformace v bodě. Rovinná napjatost a rovinná deformace. Lévyho podmínka. Airyova funkce napětí. Princip řešení stěny. 4. Rotačně symetrické úlohy – základní rovnice rovinného problému v polárních souřadnicích. Reologické modely materiálu. 5. Deformace od nesilových účinků. Zobrazení napjatosti (Beckerovo-Westergardovo, Mohrovo). 6. Potenciální energie deformace a přetvárná práce. Energetické principy. Princip virtuálních prací a variační metody v mechanice kontinua. 7. Teorie desek. Typy desek, okrajové podmínky. Zvláštní typy desek. 8. Analytické řešení desek v pravoúhlé soustavě souřadnic. Přibližné postupy řešení desek. 9. Úvod do teorie skořepin. Membránový a ohybový stav napětí. Vnitřní síly u skořepin. 10. Válcové skořepiny – základní rovnice ohybové teorie válcových skořepin. Ploché skořepiny. 11. Statické řešení základových konstrukcí. Modely podloží. 12. Základy pružnoplastické analýzy. Fyzikální rovnice pro pružnoplastický materiál se zpevněním. 13. Analýza pružně-plastického stavu a mezní plastická únosnost prutových konstrukcí.

Cvičení

13 týdnů, 2 hod./týden, povinné

Osnova

1. Výpočet napětí a deformace s využitím rovnic pružnosti – vztah mezi napětím a přetvořením. 2. Hlavní napětí (invarianty napjatosti), výpočet pro různé případy napjatosti. 3. Kritéria pevnosti a plasticity – výpočet ekvivalentních napětí dle různých teorií. 4. Zobrazování napjatosti. Mohrova metoda 5. Určování práce vnějších sil. Aplikace Lagrangeovy a Castiglianovy teorému. Výpočet deformační energie. 6. Analytické řešení stěny – Airyova funkce napětí. 7. Princip virtuálních prací. Praktické využití Castiglianovy metody. 8. Aproximace průhybové čáry nosníku Ritzovou metodou. 9. Aplikace Galerkinovy metody při řešení jednoduché úlohy pružnosti. 10. Klasické řešení desek – metody nekonečných řad. 11. Výpočet průběhů vnitřních sil u válcové skořepiny. 12. Stanovení mezní plastické únosnosti prutu a desky. 13. Analýza vzniku plastických kloubů u jednoduché rámové konstrukce.