Mechanical Properties of Materials - NFPL211

• Title: Mechanické vlastnosti materiálů
• Guaranteed by: Department of Physics of Materials (32-KFM)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2021
• Semester: winter
• E-Credits: 4
• Hours per week, examination: winter s.:2/1, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Guarantor: doc. PhDr. RNDr. Josef Stráský, Ph.D.; RNDr. Ing. Michal Knapek, Ph.D.; doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D.

Annotation

Last update: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (31.01.2018)

Předmět poskytuje úvod do popisu mechanických vlastností pevných látek – kovů, keramik, kompozitů i polymerních systémů; vztah mezi mikrostrukturou materiálů a jejich mechanickými vlastnostmi. Elastická a plastická deformace, viskozita, teorie zpevnění, creep, únava a únavový lom, superplasticita, tvarová paměť, viskoelasticita či kaučuková elasticita. Předmět byl vytvořen za podpory projektů Univerzity Karlovy z OP VVV Zvýšení kvality vzdělávání na UK a jeho relevance pro potřeby trhu práce a Vybavení laboratoří pro experimentální složku výuky fyziky.

Literature

Last update: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (31.01.2018)

1. G. Gottstein, Physical Foundations of Materials Science, Springer, 2004

2. J. Shackelford, Introduction to Materials Science for Engineers, Pearson Education Limited, 2015

3. R.E. Smallman, R.J. Bishop: Modern Physical Metallurgy, Butterworth-Heinemann, Oxford 1999.

4. Robert W. Cahn, Peter Haasen (editors): Physical Metallurgy, North-Holland, Amsterdam 1996.

5. R. E. Reed-Hill: Physical Metallurgy Principles, PWS Publishing Copany, Boston 1994.

6. S. Suresh: Fatigue of Materials, Cambridge Univ. Press, 1998.

7. K.A. Padmanathan, G.J. Davies: Superplaticity, Springer-Verlag, Berlin 1980.

8. J. Lauschmann: Únava konstrukčních materiálů, Skriptum FJFI, 2007.

9. B.Meissner, V.Zilvar: Fyzika polymerů. SNTL, Praha 1987

10. L.H.Sperling: Introduction to Physical Polymer Science. Wiley, 2006

Syllabus

Last update: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (31.01.2018)

A) Mechanické vlastnosti kovů, vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti
1) Základní typy krystalové mříže (fcc, bcc, hcp) a defekty krystalové mříže - vakance, dislokace, hranice zrn.

2) Mechanické vlastnosti kovových materiálů - elastická a plastická deformace, tahová křivka, elastická a plastická deformace, pevnost, tažnost, zpevnění.

3) Dislokační skluz jako mechanismus plastické deformace, mechanismy zpevnění.

4) Další typy plastické deformace - dvojčatění, creep, únava, únavový lom, superplasticita, tvarová paměť.

6) Metody studia mechanických vlastností - tvrdost, tahová, creepová a únavová zkouška.

7) Kovové materiály používané v inženýrské praxi - oceli, slitiny hliníku, další kovové materiály.

B) Mechanické vlastnosti keramik a kompozitů
1) Deformace keramických materiálů, deformace keramik Al2O3 a ZrO2, deformace složitějších keramických systémů, superplasticita keramických materiálů.

2) Keramické materiály jako matrice pro kompozity, deformace kompozitu s keramickou matricí.

3) Deformace kompozitů s kovovou matricí, zpevnění kompozitu částicemi a vlákny.

C) Mechanické vlastnosti makromolekulárních látek
1) Polymerní systémy, skelný přechod, polymerní sítě.

2) Lineární viskoelastické chování. Relaxační a krípové chování, dynamické chování. Boltzmannův superpoziční princip, reologické modely. Teplotní závislost viskoelastického chování. Časově teplotní superpozice. Strukturní vlivy na viskoelastické chování.

3) Kaučuková elasticita. Vlivy strukturních faktorů.