NOM_2 Nauka o materiálu II.

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
zima 2024
Rozsah
2/2/0. 5 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
doc. Ing. Marta Harničárová, PhD. (cvičící)
doc. RNDr. Milena Kušnerová, Ph.D. (cvičící)
Ing. Martin Podařil, PhD., Ph.D. (cvičící)
prof. Ing. Jan Valíček, Ph.D. (cvičící)
Garance
prof. RNDr. Vladimír Šepeľák, DrSc.
Katedra strojírenství – Ústav technicko-technologický – Rektor – Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojírenství – Ústav technicko-technologický – Rektor – Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
Předpoklady
NOM_1 Nauka o materiálu I. && MAT_2z Matematika II
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu opírající se o výstupy z učení
V rámci předmětu získá student znalosti v oblasti podstaty, struktury, vlastností a využití nekovových materiálů. Bude seznámen se základními technologiemi zpracování a zkoušení a také s faktory, které ovlivňují vlastnosti nekovových materiálů. Především se bude jednat o polymerní, resp. plastové materiály, konstrukční keramiku a kompozitní materiály s kovovou, polymerní a keramickou matricí s částicovou a vláknovou vyztužující fází. Dále budou probírány sklokeramické materiály a betony, okrajově i dřevo a kůže. Nedílnou součástí výuky bude představení konkrétních příkladů použití probíraných materiálů zejména ve strojírenství a také vývojových trendů v této oblasti. Absolvent předmětu umí popsat vlastnosti nekovových materiálů, provést jejich rozbor a posoudit vhodnost jejich použití při aplikaci v konstrukcích.
Výstupy z učení
Znalosti - student bude schopen: Umět popsat základní vlastnosti nekovových konstrukčních strojírenských materiálů (technické sklo, keramické materiály, plasty a kompozity s polymerní, keramickou a kovovou matrix), uvést základní způsoby zpracování strojírenských materiálů, vysvětlit principy změn vlastností základních nekovových konstrukčních materiálů, popsat možnosti vzniku degradačních procesů probíhajících v těchto materiálech a umět klasifikovat typy základních materiálů používaných ve strojírenství. Dovednosti - student bude schopen: Umět hodnotit základní strukturní procesy probíhající ve strojních součástech v průběhu jejich životnosti, navrhnout základní zkoušky vlastností nekovových konstrukčních materiálů a vyhodnotit dosažené výsledky, posoudit vhodnost volby materiálu jednoduché strojní součásti s ohledem na její namáhání. Umět určovat základní vlastnosti materiálů pro použití určité technologie výroby, porovnávat základní materiálové charakteristiky a posoudit ekonomické aspekty své činnosti v oblasti materiálů.
Osnova
  • 1. Nekovové materiály a jejich klasifikace, struktura a vlastnosti, oblasti využití ve strojírenství 2. Polymery a plasty – molekulární a nadmolekulární struktura, základní druhy, vlastnosti 3. Rozdělení plastů – termoplasty, reaktoplasty; mechanické chování plastů; kaučuky 4. Posuzování jakosti plastů testováním – mechanické vlastnosti při krátkodobém a dlouhodobém zatěžování 5. Keramika, sklo, sklokeramika – struktura, základní druhy, vlastnosti, použití 6. Kompozity – struktura, vlastnosti, technologie výroby, použití 7. Kompozity s kovovou matricí 8. Kompozity s polymerní matricí 9. Kompozity s keramickou matricí 10. Pevnost a houževnatost kompozitů 11. Lomové vlastnosti a únavové chování kompozitů 12. Beton, dřevo, kůže – struktura, vlastnosti, použití 13. Využití nekovových materiálů ve strojírenských aplikacích, trendy vývoje nekovových materiálů
Literatura
    povinná literatura
  • ZBONČÁK, R. 2017. Metody odhadu mechanických vlastností dlouhovlákenného kompozitu: kompozitní materiály. Vydání první. Liberec: VÚTS, a.s., viii, 166 s. ISBN 978-80-87184-71-4.
  • WEISS, V. a E. STŘIHAVKOVÁ. 2014. Polymery. Ústí nad Labem: Univerzita J. E. Purkyně, Fakulta výrobních technologií a managementu, ISBN 978-80-7414-738-8.
  • SKÁLOVÁ, J., KOUTSKÝ, J., MOTYČKA, V. Nauka o materiálech. Plzeň : Západočeská univerzita v Plzni, 2003. ISBN 80-7043-244-6.
  • ČIŽMÁROVÁ, E. a SOBOTOVÁ J. 2014. Nauka o materiálu I. a II.: cvičení. V Praze: ČVUT, ISBN 978-80-01-05550-2.
    doporučená literatura
  • KOLOUCH, J. Strojní součásti z plastů. 1. vyd. Praha : SNTL, 1981.
  • MLEZIVA, J., ŠŇUPÁREK, J. Polymery – výroba, struktura, vlastnosti a použití. 2., přeprac. vyd. Praha : Sobotáles,2000. ISBN 80-85920-72-7.
  • BAREŠ, R. Kompozitní materiály. Praha : SNTL, 1988
  • MOTYČKA, V. Nové keramické materiály ve strojírenství., 1. vyd. Plzeň : ZČU, 1991. ISBN 80-7082-044-6.
  • POKLUDA, J., KROUPA, F., OBDRŽÁLEK, L. Mechanické vlastnosti a struktura pevných látek – kovy, keramika, plasty., 1. vyd. Brno : PC-DIR, 1994. ISBN 80-214-0575-9.
  • MLEZIVA, J. Polymery. Praha : Sobotáles, 1993. ISBN 80-901570-4-1.
  • MENČÍK, J. Pevnost a lom skla a keramiky. 1. vyd. Praha : SNTL, 1990. ISBN 80-03-00205-2.
Organizační formy výuky
přednáška
seminář
Komplexní výukové metody
frontální výuka
brainstorming
kritické myšlení
samostatná práce – individuální nebo individualizovaná činnost
e-learning
Studijní zátěž
AktivitaPočet hodin za semestr
Prezenční formaKombinovaná forma
Příprava na průběžný test12 
Příprava na přednášky10 
Příprava na seminář, cvičení, tutoriál3666
Příprava na závěrečný test2024
Účast na přednáškách30 
Účast na semináři/cvičeních/tutoriálu/exkurzi2240
Celkem:130130
Metody hodnocení a jejich poměr
zkouška - písemná 70 %
test - průběžný 20 %
seminární práce 10 %
Podmínky testu
Celková klasifikace předmětu, tj. body za test (70 - 0) + body z~průběžného hodnocení (30 - 0): A 100 – 90, B 89,99 – 84, C 83,99 – 77, D 76,99 – 73, E 72,99 – 70, FX 69,99 – 30, F 29,99 - 0.
Informace učitele
Účast na výuce ve všech formách řeší samostatná vnitřní norma VŠTE (Evidence docházky studentů na VŠTE). Pro studenty prezenční formy studia je na kontaktní výuce, tj. vše kromě přednášek, povinná 70% účast.
Předmět je zařazen také v obdobích léto 2021, zima 2021, zima 2022, zima 2023.