Detail předmětu

Nelineární mechanika

Akademický rok 2024/25

NDB023 předmět zařazen v 1 studijním plánu

NPC-SIS zimní semestr 2. ročník

Garant předmětu

Zajišťuje ústav

Jazyk studia

čeština

Kredity

4 kredity

semestr

zimní

Způsob a kritéria hodnocení

zápočet a zkouška

Nabízet zahraničním studentům

Nenabízet

Předmět na webu VUT

Přednáška

13 týdnů, 2 hod./týden, nepovinné

Osnova

1. Úvod do nelineární mechaniky. Fyzikální a geometrická nelinearita. Eulerovské a Lagrangeovské sítě. 2. Míry deformace (Green-Lagrange, Rulet-Almansi, engineering, logarithmic), jejich chování při velkých deformacích. Míry napjatosti (Cauchy, 1. Piola-Kirchhoff, 2. Piola-Kirchhoff, Biot). Energeticky konjugentní míry deformace a napjatosti. 3. Tečná matice tuhosti, materiálová tuhost, geometrická tuhost, vliv nelineárních členů tenzoru deformace. Newton- Raphsonova metoda. Určení nevyvážených sil. 4. Modifikovaná Newton – Raphsonova metoda. Postkritická analýza. Řízení deformace. Metoda arc length. 5. Lineární nelineární stabilita. Von Misesův nosník (snap through). Fyzikální nelinearita (podpory, pruty, beton, podloží). 6. Typy materiálů, úvod do konstitutivních materiálových modelů. Lineární a nelineární lomová mechanika. Lomově-mechanické parametry materiálu. 7. Problematika lokalizace přetvoření, falešná citlivost na síť. Omezovače lokalizace. Crack band model. Nelokální mechanika kontinua. 8. Konstitutivní vztahy pro beton a jiné kvazikřehké materiály. Fracture-plastic model. Mikroploškový (microplane) model. 9. Vliv velikosti na únosnost (rozměrový efekt). Energetické a statistické příčiny. Rozbor vlivu velikosti u pevnosti v tahu za ohybu. 10. Prezentace modelování pomocí software nelineární lomové mechaniky. Ukázky aplikací. Mechanika poškození.

Cvičení

13 týdnů, 2 hod./týden, povinné

Osnova

1. Demostrace rozdílů ve výsledcích lineárního a nelineárního výpočtu. 2. Ukázka problémů s velkými rotacemi. Demonstrace rozdílů teorie II. řádu a teorie velkých deformací. 3. Příklady na obyb prutu s rotacemi v řádu radiánů. 4. Příklady na výpočet lan a membrán. 5. Příklady na výpočet mechanismů. 6. Příklady na výpočet stability prutů. 7. Příklady na výpočet stability skořepin. 8. Srovnání Newton-Raphsonovy, modifikované Newton-Raphsonovy a Picardovy metody. 9. Příklady na postkritickou analýzu prutů a skořepin. 10. Ukázka explicitní metody v nelineární dynamice.