Početna stranicaVisoka učilištaKorisničke stranice
Mehanika kompozitnih materijala
Kratica: MKM ZOpterećenje: 30(P) + 15(A) + 0(L) + 0(K) + 0(TJ) + 0(T) + 0(S) + 0(PRJ) + 0(PK) + 0(SJ) + 0(PP)
Nositelji: doc. dr. sc. Darko Ivančević
prof. dr. sc. Ivica Smojver
Izvođači: doc. dr. sc. Darko Ivančević ( Auditorne vježbe )
Opis predmeta: Ciljevi predmeta:
upoznavanje s osnovnim izrazima i metodama koje se koriste pri mehaničkim proračunima kompozitnih konstrukcija.

Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije koje su potrebne za predmet:


Obaveze studenata:
prisustvo predavanjima; prisustvo vježbama; uspješno i redovito polaganje kolokvija; izrada seminarskog rada;

Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu:
70% pismeni kolokviji za vrijeme održavanje nastave; 30% samostalna izrada seminarskog rada

Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje izlaznih znanja, vještina i kompetencija:
provjera stečenih znanja putem kolokvija; provjera sposobnosti samostalnog rada izradom seminarskog rada;

Nakon uspješno savladanog kolegija student će moći (ishodi učenja):
Rješavati probleme definiranja osnovnog mehaničkog ponašanja neizotropnih višelojnih materijala kao i njihovog popuštanja
Koristiti napredne metode analize njihovog popuštanja i ponašanja uslijed pojave vlage ili povišene temperature.
Vrednovati dostupnu analitičku metodologiju koja se koristi u području mehaničke analize kompozitnih konstrukcija.
Razviti sposobnost kritičke analize mehaničkog ponašanja kompozitnih konstrukcija te pravilne validacije rezultata dobivenih analitičkom metodologijom

Predavanja
1. Mehanička svojstva vlakna i matrice. Vrste kompozitnih materijala. Tipovi ojačanja. Označavanje
2. Osnovni izrazi mikromehanike. Pravilo mješavina. Halpin Tsai jednadžbe. Izrazi zasnovani na teoriji elastičnosti
3. Osnovni izrazi makromehanike. Izvod simetrije tenzora elastičnosti.
4. Matrica elastičnosti za anizotropni, ortotropni, izotropni, transverzalno izotropni materijal.
5. Promjena mehaničkih svojstava pri rotaciji glavnih materijalnih osi.
6. Konstitutivna jednadžba kompozitnih materijala. Izvod ABD matrica.
7. Analiza simetričnog, antimetričnog i ostalih rasporeda slojeva u laminatu.
8. Naprezanja i deformacije u višeslojnim kompozitima.
9. Toplinske karakteristike pojedinih faza u kompozitima. Toplinska naprezanja u kompozitima. Utjecaj tehnologije izrade.
10. Kriteriji popuštanja kompozita. Kriterij maksimalnih naprezanja. Kriterij maksimalnih deformacija. Tsai Wu. TsaiHill. Posebni kriteriji popuštanja Hashin.
11. Kriterij popuštanja prvog i zadnjeg sloja.
12. Oštećenja kompozitnih materijala. Pucanje vlakna. Lom matrice. Izvlačenje vlakna. Delaminacija.
13. Izvedbe nosivih spojeva
14. Specifičnosti primjene metode konačnih elemenata u analizi višeslojnih kompozita.
15. Primjeri kompozitnih konstrukcija brodovi, zrakoplovi, elementi konstrukcije helikoptera

Vježbe
1. Veza elastičnih konstanti kod izotropnih materijala, fizikalno značenje i numerička vrijednost Poissonovog koeficijenta.
2. Određivanje mehaničkih svojstava kompozita pravilom mješavina.
3. Određivanje matrice elastičnosti i podatljivosti za izotropni materijal.
4. Određivanje matrice elastičnosti i podatljivosti za ortotropni i transverzalno izotropni materijal.
5. Određivanje matrice elastičnosti i podatljivosti za ortotropni i transverzalno izotropni materijal nastavak.
6. Određivanje promjene mehaničkih svojstava pri rotaciji sustava glavnih materijalnih osi.
7. Određivanje elemenata matrica A, B, D za simetrični i antimetrični raspored u laminatu
8. Određvanje elemenata matrica A, B, D za simetrični i antimetrični raspored u laminatu nastavak
9. Određivanje raspodjele naprezanja i deformacija po slojevima laminata.
10. Određivanje raspodjele naprezanja i deformacija po slojevima laminata nastavak
11. Određivanje toplinskih naprezanja u laminatu uslijed obrade u autoklavu.
12. Određvanje toplinskih naprezanja u laminatu uslijed obrade u autoklavu nastavak
13. Određivanje popuštanja laminata primjenom kriterija maksimalnih normalnih naprezanja
14. Određivanje popuštanja laminata primjenom kriterija TsaiWu i uporedba s kriterijem maksimalnih normalnih naprezanja
15. Primjena kriterija popuštanja prvog i zadnjeg sloja i kritički osvrt
Jezici na kojima se održava nastava: Engleski, Hrvatski
Obavezna literatura:
1. Jones, R.M.: Mechanics of Composite Materials, Taylor and Francis, 1999.
2. Hyer, M. W.: Stress Analysis of Fiber Reinforced Composite Materials, McGraw - Hill, Boston, 1998.
3. Tsai, S. W.: Theory of Composites Design, Think Composites, Dayton, 1993.
4. Niu, M.C.Y., Composite Airframe Structures, Conmilt Press, 1992.
5. Middleton, D. H.: Composite Materials in Aircraft Structures, Longman Scientific & Technical, Harlow, 1990.
Preporučena literatura:
6. -
Legenda
P - Predavanja
SJ - Vježbe iz stranog jezika
PP - Predavanja
A - Auditorne vježbe
L - Laboratorijske vježbe
K - Konstrukcijske vježbe
TJ - Vježbe tjelesnog odgoja
T - Terenske vježbe
S - Seminar
PRJ - Projektantske vježbe
PK - Vježbe u praktikumu
* - Predmet se ne polaže
Srce - Sveučilišni računski centar Sveučilišta u Zagrebu