Department of Mechanics: Student's corner: Přetváření a porušování materiálů

From Wiki @ Department of mechanics
Jump to navigation Jump to search

Vítáme vás na stránce věnované předmětu Přetváření a porušování materiálů (PRPM), vyučovanému katedrou mechaniky na Stavební fakultě ČVUT v Praze.

Pomůcky vytvořené v rámci projektu "Nová vnitřní soutěž 2024"

Interaktivní pomůcky v prostředí JupyterLab

Pro ilustraci různých modelů a usnadnění výpočtů jsou k dispozici skripty (jednoduché programy) v jazyce Python, které lze spustit v prostředí JupyterLab, kam se dostanete pomocí webového prohlížeče z adresy https://jupyter.org. Na této stránce uvidíte dvě tlačítka:

  • "Try it in your browser" vám umožní pracovat přímo z prohlížeče, aniž byste museli cokoliv instalovat.
  • Můžete také stisknout "Install JupyterLab" a provést si lokální instalaci.

Pro vyzkoušení doporučujeme začít možností "Try it in your browser" a poté z nabízených nástrojů zvolit "JupyterLab". Ocitnete se v prostředí, kde můžete spouštět již připravené skripty, tvořit vlastní a získávat informace související s jazykem Python a nástrojem Jupyter Notebooks (ten umožňuje kombinovat text, výpočty a obrázky, například při řešení úloh, kde chcete mít možnost výpočet opakovat s různými parametry).

Pro použití v prostředí JupyterLab si můžete stáhnout následující skripty:

Hodit se mohou i tyto podrobnější pokyny.

Řešené příklady

Nabízíme sadu řešených příkladů na viskoelasticitu a plasticitu, ve kterých se podrobně předvádějí jednotlivé kroky výpočtu. Postup řešení je slovně komentovaný a zároveň naprogramovaný v jazyce python, což umožňuje interaktivně měnit zadání a zobrazovat výsledky. Příklady jsou umístěné ve společné složce na github, odkud je možné vstoupit do jednotlivých příkladů:

  1. viskoelastický model pro jednoosou napjatost
  2. analýza viskoelastického nosníku
  3. pružnoplastický model pro jednoosou napjatost
  4. Mohrova-Coulombova podmínka plasticity
  5. mezní plastická analýza spojitého nosníku kinematickou metodou
  6. mezní plastická analýza rámu kinematickou metodou

Dále je na procvičení k dispozici devět příkladů se zadáním a výsledky, u kterých je komentář stručnější.

Interaktivní testy

Interaktivní testy umožňují procvičení znalostí v oblasti viskoelasticity a pružnoplasticity. Obecné pokyny k jejich ovládání lze najít na základním rozcestníku, odkud jsou pak dostupné jednotlivé testy:

  1. základní viskoelastické modely
  2. dotvarování a funkce poddajnosti
  3. relaxace a relaxační funkce
  4. viskoelastické konstrukce
  5. pružnoplastické modely pro jednoosou napjatost
  6. mezní plastická analýza
  7. přírůstková pružnoplastická analýza

Fyzické modely

K dispozici je fyzický model odpovídající Kelvinovu, Maxwellovu a Zenerovu zapojení pružných a viskózních článků, který se využívá na přednáškách a zájemci si jej mohou prohlédnout po předchozí domluvě v D2030a (Petr Havlásek, Lenka Dohnalová). Pružné články jsou zhmotněny kovovou pružinou a viskózní články injekční stříkačkou. Chování tohoto fyzického modelu v různých testech je zachyceno v instruktážních videích:

Ostatní pomůcky

Interaktivní pomůcky na stránkách Intermech

Řadu názorných interaktivních pomůcek najdete na stránkách InterMech. Předmětu PRPM se týkají zejména tyto pomůcky:

Tabulky

Žádná speciální tabulka vzorců pro předmět PRPM nebyla vytvořena. Při analýze viskoelastických nosníků a rámů se jako jeden krok provádí výpočet za předpokladu pružného chování. Proto se mohou hodit tabulky používané ve 2. ročníku ve Stavební mechanice 3:

Studijní text

Skriptum Přetváření a porušování materiálů: Dotvarování, plasticita, lom a poškození, autoři M. Jirásek a J. Zeman, 2. vydání, ES ČVUT 2012.

Výpočetní programy

  • EduBeam - program pro statickou analýzu pružných rovinných prutových konstrukcí
  • StatiLab - program pro statickou analýzu pružných rovinných prutových konstrukcí
  • YLPA - program pro mezní plastickou analýzu desek