Анизотропне плоче и љуске

ID: 3013
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Балаћ М. Игор
извођачи: Балаћ М. Игор, Милованчевић Ђ. Милорад
контакт особа: Балаћ М. Игор
ниво студија: докторске студије
ЕСПБ: 5
облик завршног испита: писмени+усмени

извођења

  • 2. семестар, позиција 2

циљ

Главни циљ курса је да пренесе знања везана за основне принципе прорачуна анизотропних плоча и љуски са акцентом на ортотропне плоче. Презентована теорија ће се потом применити на пројектовање и анализу ове врсте носећих елемената са нагласком на понашање и прорачун једно-дирекционих и мулти-дирекционих влакнастих ортотропних ламината. У оквиру курса биће анализирани и различити аспекти пројектовања и прорачуна конкструкција од анизотропних плоча и љуски. Један од циљева курса је и овладавање знањима везаним за карактеризацију ортотропних ламинатних као и за анализу напонског и деформационог стања елемената конструкција направљних од ових материјала.

исход

1. У оквиру курса студенти ће научити различите методе за одређивање еластичних константи основних типова анизотропних плоча и љуски . За задате механичке карактеристике појединачних елемената анизотропних плоча и љуски студенти ће научити како да анализирају носивост таквих конструкција као и да предвиде различите критеријуме попуштања. 2. Студенти ће у оквиру курса научити како да врше анализу напоноског и деформационог стања елемената конструкција начињених од ортотропних плоча и љуски. 3. У оквиру курса посветиће се и пажња анализи утицаја спољашње средине, као на пример влажности и температуре, на укупне перформансе и механичке карактеристике једно-дирекционих и мулти-дирекционих ламината. 4. Коплетирањем овог курса студенти ће овладати основама прорачуна различитих типова анизотропних плоча и љуски са посебним освртом на њихово практично прорачунавање у инжењерској примени.

садржај теоријске наставе

1. Увод у анизотропне конструкционе материјале: Основни коцепти. Подела ових материјала. Најважније карактеристике. Примена анизотропних конструкционих материјала у инжењерској пракси. Ортотропни ламинати. 2. Макро механичко понашање једно-дирекционих ламината у еластичној области. Хуков закон за дводименионе ламинате. Крутост паралелних низова влакана у оквиру матрице ортотропног материјала. Правила мешања. 3. Одређивање носивости и анализа различитих модова попуштања ламината. Примери анализе носивости једно-дирекционих ламината. Различити критеријуми попуштања носивости. 4. Марко механичко понашање мулти-дирекционих композитних ламината у еластичној области. Анализа напона и деформација у оквиру појединачних ламината. Општа теорија ортотропних плоча и ламината. Анализа проблема појаве комбинованог савијања и увијања ортотропних ламината. 5. Анализа напона и критеријуми попуштања мулти-дирекционих ламината. Одређивање носивости ламината под дејством истежућег и смичућег оптерећења. Основе анализе напона у теорији ламината.

садржај практичне наставе

1. Аналитички примери одређивања макроскопских механичких карактеристика ортотропних материјала. 2. Примери Хуковог закона за дводимензионалне једно-дирекционе ламинате. Израчунавање матрице крутости за ортотропне материјале. 3. Напонско деформациона анализа ламинатних композита. Аналитички примери одређивања глобалних и локалних вредности напона и деформације. 4. Аналитички примери одређивања критеријума попуштања ламинатних ортотропних материјала. Практично одређивање критичне носивости елемената конструкције начињених од ортотропних материјала применом различитих критеријума попуштања. 5. Примери нумеричке имплементације метода прорачуна ових материјала. Поређење аналитичких резултата са нумеричким превиђањима.

услов похађања

Положени испити: Отпорност Материјала, Основи Отпорности Конструкција.

ресурси

Целокупно градиво које покрива овај курс је покривено детаљним скриптама чији су аутори предавачи на самом курсу. Скрипте су доступне сваком студенту који похађа овај курс. Остале књиге, наведене у литератури доле, се могу позајмити од предавача овог курса или наручити на некој oд интернет локацији за продају научних и стручних књига.

фонд часова

укупан фонд часова: 35

активна настава (теоријска)

ново градиво: 15
разрада и примери (рекапитулација): 0

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 0
лабораторијске вежбе: 0
рачунски задаци: 7
семинарски рад: 5
пројекат: 0
консултације: 3
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 1
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 1
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 1
тест са оцењивањем: 1
завршни испит: 1

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 5
тест/колоквијум: 40
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 5
семинарски рад: 20
пројекат: 0
завршни испит: 30
услов за излазак на испит (потребан број поена): 40

литература

"Theory of plates and shells", S. Timoshenko, S. Woinowsky-Kreiger; "Theory of laminated plates", J.E.Ashton, J.M.Whitney; "Stresses in plates and shells" A. C. Ugural; "Elementary theory of elastic plates" L.G.Jaeger; "Anisotropic plates" S.G.Leknitski;