Detail předmětu
Spolehlivost a teorie porušování materiálů
Akademický rok 2023/24
CD057 předmět zařazen v 1 studijním plánu
N-P-C-SI (N) / S zimní semestr 2. ročník
Úvod do teorie spolehlivosti, vysvětlení „spolehlivostního“ pozadí norem pro navrhování (např. Eurocode), odolnost konstrukce a vliv zatížení jako dvě nezávisle proměnné, mezní stavy a filosofie jejich návrhu podle normy EN1990, teoretická pravděpodobnost poruchy, podmínky spolehlivosti, rezerva spolehlivosti, index spolehlivosti, numerické simulační metody Monte Carlo, Latin Hypercube Sampling, Importace Sampling, základní metody analýzy nevyrovnanosti pravděpodobnosti poruchy návrhu konstrukce podle norem pro navrhování, základní metody statistické, citlivostní analýzy a pravděpodobnostní analýzy v aplikaci na navrhování ocelových konstrukcí.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Cíl
Stochastický model, podmínky spolehlivosti, numerické simulační metody, mezní stavy, lineární lomová mechanika.
Znalosti
Studen zvládne následující: Stochastický model, podmínky spolehlivosti, numerické simulační metody, mezní stavy, lineární lomová mechanika.
Osnova
1.Úvod do teorie spolehlivosti, vysvětlení „spolehlivostního“ pozadí norem pro navrhování (např. Eurocode) odolnost konstrukce a vliv zatížení jako dvě nezávisle proměnné, podmínky spolehlivosti, rezerva spolehlivosti.
2.Mezní stavy a filosofie návrhu podle normem; Měřítka spolehlivosti: teoretická pravděpodobnost poruchy, index spolehlivosti.
3.Numerická simulační metoda Monte Carlo, ukázky aplikací.
4.Úloha výpočtového modelu, nejistoty v modelování, hrubé chyby.
5.Numerické simulační metody Latin Hypercube Sampling, Importace Sampling, ukázky aplikací.
6.Náhodné procesy a náhodné pole – metoda stochastických konečných prvků, ukázky aplikací.
7.Pravděpodobnostní optimalizace, otázky životnosti konstrukcí.
8.Lineární lomová mechanika - využití statistické a citlivostní analýzy; verifikace a kalibrace norem, procedury návrhu.
9.Modelování porušování betonových konstrukcí. Model fiktivní trhliny, modely fiktivních a rotujících trhlin.
10.Výpočty spolehlivosti prvků z kvazikřehkých materiálů. Spolehlivostní analýzy v software ATENA.
2.Mezní stavy a filosofie návrhu podle normem; Měřítka spolehlivosti: teoretická pravděpodobnost poruchy, index spolehlivosti.
3.Numerická simulační metoda Monte Carlo, ukázky aplikací.
4.Úloha výpočtového modelu, nejistoty v modelování, hrubé chyby.
5.Numerické simulační metody Latin Hypercube Sampling, Importace Sampling, ukázky aplikací.
6.Náhodné procesy a náhodné pole – metoda stochastických konečných prvků, ukázky aplikací.
7.Pravděpodobnostní optimalizace, otázky životnosti konstrukcí.
8.Lineární lomová mechanika - využití statistické a citlivostní analýzy; verifikace a kalibrace norem, procedury návrhu.
9.Modelování porušování betonových konstrukcí. Model fiktivní trhliny, modely fiktivních a rotujících trhlin.
10.Výpočty spolehlivosti prvků z kvazikřehkých materiálů. Spolehlivostní analýzy v software ATENA.
Prerekvizity
Znalosti z pružnosti, stavební mechaniky, počtu pravděpodobnosti a matematické statistiky.
Jazyk studia
čeština
Kredity
5 kreditů
semestr
zimní
Způsob a kritéria hodnocení
zápočet a zkouška
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Nabízet zahraničním studentům
Nenabízet
Předmět na webu VUT
Přednáška
13 týdnů, 2 hod./týden, nepovinné
Osnova
1.Úvod do teorie spolehlivosti, vysvětlení „spolehlivostního“ pozadí norem pro navrhování (např. Eurocode) odolnost konstrukce a vliv zatížení jako dvě nezávisle proměnné, podmínky spolehlivosti, rezerva spolehlivosti.
2.Mezní stavy a filosofie návrhu podle normem; Měřítka spolehlivosti: teoretická pravděpodobnost poruchy, index spolehlivosti.
3.Numerická simulační metoda Monte Carlo, ukázky aplikací.
4.Úloha výpočtového modelu, nejistoty v modelování, hrubé chyby.
5.Numerické simulační metody Latin Hypercube Sampling, Importace Sampling, ukázky aplikací.
6.Náhodné procesy a náhodné pole – metoda stochastických konečných prvků, ukázky aplikací.
7.Pravděpodobnostní optimalizace, otázky životnosti konstrukcí.
8.Lineární lomová mechanika - využití statistické a citlivostní analýzy; verifikace a kalibrace norem, procedury návrhu.
9.Modelování porušování betonových konstrukcí. Model fiktivní trhliny, modely fiktivních a rotujících trhlin.
10.Výpočty spolehlivosti prvků z kvazikřehkých materiálů. Spolehlivostní analýzy v software ATENA.
Cvičení
13 týdnů, 2 hod./týden, povinné
Osnova
1. Opakovaní pravděpodobnosti a matematické statistiky na příkladech.
2. Výpočty pravděpodobnosti poruchy s použitím Cornellova indexu spolehlivosti.
3. Jednoduchý příklad na simulační metodu Monte Carlo v Excelu.
4. Příklad na metodu Latin Hypercube Sampling v Excelu.
5. Složitější výpočty s pomocí simulačních metod v Excelu.
6. Lineární lomová mechanika, jednoduché příklady.
7.-9. Konečněprvkostní software Atena, tvorba modelu.
10. Znáhodnění modelu s využítím Sara sẗudia.