Detail předmětu
Strukturní a mechanické vlastnosti moderních materiálů
FSI-TVN Ak. rok: 2016/2017 Letní semestr
Krystalová struktura, mikrostruktura, mechanické vlastnosti a užití vybraných moderních konstrukčních materiálů v technické praxi. Nanostrukturní materiály – uhlíková vlákna, nanovrstvy a nanotrubky, magnetické nanomateriály a ultrajemnozrnné materiály. Materiály s tvarovou pamětí – jev tvarové paměti a principy mechatronické aktuace. Kompozitní materiály – vláknové kompozity, částicové kompozity a lamináty.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Student získá základní přehled o struktuře, mechanických vlastnostech a užití moderních materiálů v pokročilých technologiích a inženýrských systémech.
Prerekvizity
Fyzika pevných látek, materiálové vědy a inženýrství.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení
Hodnocení studenta bude zohledňovat jeho práci ve cvičení a výsledky diskuze nad zadanými tématy při kolokviu (k přípravě povoleny poznámky z přednášek).
Učební cíle
Důraz je kladen na objasnění zvláštností mikrostruktury moderních materiálů a pochopení fyzikální podstaty vztahů mezi mikrostrukturou a jejich mechanickými vlastnostmi. Cílem je rovněž poskytnout základní informace o možnostech použití těchto materiálů v současné technické praxi.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Přítomnost na cvičení je povinná a je sledována vyučujícím. Způsob nahrazení zmeškané výuky ve cvičení bude stanovena vyučujícím na základě rozsahu a obsahu zmeškané výuky.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B3A-P: Aplikované vědy v inženýrství, bakalářský
obor B-FIN: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, povinně volitelný
Program M2A-P: Aplikované vědy v inženýrství, magisterský navazující
obor M-FIN: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, povinně volitelný
Program M2A-P: Aplikované vědy v inženýrství, magisterský navazující
obor M-PMO: Přesná mechanika a optika, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Poruchy atomového uspořádání (1 – 5 vyuč. hodin).
Teorie deformace a lomu materiálů (6 – 11).
Nanomateriály:
- uhlíková vlákna, nanovrstvy a nanotrubky (12 – 13)
- magnetické nanomateriály (14-15)
- ultrajemnozrnné materiály (16 -17),
Materiály s tvarovou pamětí:
- jev tvarové paměti(18 -19),
- principy mechatronických aktuátorů (20-21)
Kompozitní materiály:
- vláknové kompozity a lamináty(22-24),
- částicové kompozity (25 – 26),
Cvičení
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Poruchy atomového uspořádání:
- teorie atomových vazeb(1-4)
- ideální krystalové struktury(5-8).
- teorie dislokací (9 – 12).
Lomová mechanika:
– pole napětí a deformace na čele trhliny (13-16)
- kvantitativní fraktografie ńavového lomu (17-18)
Nanomateriály a paměťové materiály :
- teoretická pevnost uhlíkových nanotrubek (19-20)
- elasticita ideálních krystalů a dvojčat v slitině Ni-Ti (21-22)
- deformační mikromechanizmy ultrajemnozrnných materiálů (23-24)
Exkurze do Ústavu fyziky materiálů v Brně (25-26)