English

Katalog předmětů

Identifikace

KódCD051
NázevVybrané statě ze stavební mechaniky 2 (S)
Course nameSelected Chapters of Structural Mechanics 2 (S)

Zařazení

Zařazení ve studijních programech

Rozsah výuky

Přednášky2 [hodiny/týden], nepovinná
Cvičení2 [hodiny/týden], povinná

Zabezpečení výuky

ÚstavÚstav stavební mechaniky
GarantMiroslav Vořechovský

Obsahové informace

Výsledkem jsou praktické znalostí o modelech a teoriích použitelných pro neelastické přetváření a následné porušování materiálů stavebních konstrukcí s důrazem na kvazikřehké silikátové kompozity. Student získá dovednosti provést nelineární konstrukční analýzu železobetonové konstrukce pomocí vhodného softwaru včetně vyhodnocení průběhu porušení a jeho důsledků.
Textilem vyztužený beton, ECC, vláknobeton a kompozity charakterizované synergickou kombinací krátké vláknové výztuže se strukturovanou výztuží v křehké matrici. Zohlednění přirozené heterogenity a nahodilosti vlastní kompozitům. Modelování odezvy kompozitu v tahové zkoušce. Modelování odezvy svazku vláken na tahovou zkoušku. Statistická charakterizace zdrojů nahodilosti svazků vláken. Rozdělení pevnosti svazků vláken a kompozitu.

Harmonogram přednášky

  • 1.Úvod do vláknových kompozitních materiálů. Aplikační sféra, porovnání se železobetonem a jinými tradičními materiály. Charakterizace hlavních rysů ovlivňujících mechanickou odezvu.
  • 2. Osvětlení mechanismu navýšení disipační energie a mechanismům přerozdělení vnitřních sil při postupném porušování. Vazba na lomovou mechaniku.
  • 3.Charakterizace typů vláken a různých materiálů pro výrobu vláken (ocel, sklo, uhlík, aramid, polyester apod). Charakterizace typů svazků vláken.
  • 4. Typy vláken a typy svazků vláken, jejich výroby a testování. Způsoby uchycení, vliv rychlosti zatěžování a vliv míry zavinutí svazků.
  • 5.Klasický model odezvy svazků založený na metodě konečných prvků. Model mechanické odezvy svazku založený na třídících algoritmech.
  • 6.Pravděpodobnostní model odezvy svazků. Definice, vysvětlení paradigmatu, zrevidování základních transformací modelu.
  • 7.Studie vlivů základních zdrojů nahodilosti a heterogenity na nahodilou odezvu svazku.
  • 8.Modelování pomocí korelovaných náhodných polí. Porovnání výsledků všech modelů.
  • 9. Rozdělení pevnosti svazků. Danielsův teorém. Proměna chvostu pevnosti na jádro rozdělení. Rekurzivní formule. 10.Asymptotická pevnost.
  • 11.Přechod k pevnosti kompozitu se zřetězenými trhlinovými můstky. Teorie extrémních hodnot a asociovaný model nejslabšího článku.
  • 12. Pokročilé otázky v teorii pevnosti kompozitů.
  • 13. Teorie extrémních hodnot a její aplikace ve statistické pevnosti materiálů a konstrukcí. Revize.

Harmonogram cvičení

  • 1. Zadání individuálního problému k řešení na počítači.
  • 2. - 12. Práce na zadání v součinnosti s učitelem
  • 13. Předložení výsledků, udělení zápočtu.
základy stavební mechaniky a teorie pružnosti a plasticity, základy metody konečných prvků, infinitezimální počet, maticový počet, základy numerické matematiky, nelineární mechaniky

Základní literatura předmětu

Chudoba, R.; Vořechovský, M.; Konrad, M.: Stochastic modeling of multi-filament yarns I: Random properties within the cross-section and size effect, International Journal of Solids and Structures (Elsevier), 43(3-4):413-434, 2006
Vořechovský, M.; Chudoba, R.: Stochastic modeling of multi-filament yard II: Random properties over the length and size effect, International Journal of Solids and Structures (Elsevier), 43(3-4):435-458, 2006
Rypl, R.; Chudoba, R., Scholzen, A.; Vořechovský, M.: Brittle matrix composites with heterogeneous reinforcement: Multi-scale model of a crack bridge with rigid matrix, Composites Science and Technology (Elsevier), 89:98-109, 2013