|
Vyučující
|
-
Voldřich Josef, Prof. RNDr. CSc.
|
|
Obsah předmětu
|
Témata přednášek: 1. Poznámky k historii pravidel návrhu energetických zařízení z hlediska jejich pevnosti, životnosti a utěsnění. Kódy ASME BPVC, NTD ASI, KTA. Všeobecné zásady a požadavky k výpočtu pevnosti. 2. Názvosloví, klasifikace komponent. Výpočtové, provozní a zkušební zatížení. Mezní stavy a mechanismy poškození. Plastická analýza, mezní analýza, zatížení při kolapsu. Plastický kloub. 3. Odolnost materiálu proti náhlému porušení. Kritická teplota křehkosti. Mezní stav únavy - napěťový přístup, deformační přístup, přístup lomové mechaniky. Přizpůsobení. Ratcheting. 4. Mezní stav creepového porušení. Základní koncepce. Larsonovo-Millerův parametr. Vliv strukturálních nespojitostí a cyklického zatížení. Breeovo diagram. 5. Dovolené napětí. Návrh základních rozměrů vybraných komponent. 6. Přírubové spoje. Namáhání, utěsnění, třídy těsnosti. 7. Elastická napěťová analýza a kategorie napětí. Kontrolní výpočet na statickou pevnost. Oblasti nespojitosti. Limity pro skupiny kategorií napětí. 8. Vruby. Součinitel tvaru, efektivní součinitel koncentrace. Skutečné a fiktivní napětí, postup Neubera. Kontrolní výpočet pevnosti při cyklickém zatížení. 9. Závity šroubových spojů. Další skutečnosti vlivňující cyklickou únavu ocelí. 10. Kontrolní výpočet pevnosti při seizmických účincích. 11. Ochrana před vnitřními a vnějšími riziky. Účinek letících úlomků. Pád letadla. Teroristický útok. 12. Pádové zkoušky obalových souborů s vyhořelým jaderným palivem nebo jiným radioaktivním materiálem. 13. Různé. Výběr scénářů tlakově teplotního šoku a termohydraulických výpočtů. Schematizace necelistvostí a výpočtové hodnocení jejich přípustnosti. Témata cvičení: 1. Opakování předpokládaných odborných znalostí a dovedností. Úvod do problematiky. 2. Příklady na plastické klouby. Příklady plastické a mezní analýzy užitím ANSYS Mechanical. 3. Příklady způsobů namáhání a lomů ocelí. Únavové poškození. 4. Příklady hodnocení namáhání při spolupůsobení creepu. 5. Příklady dimenzování válcového pláště tlakové nádoby, jejího víka a dna, hrdel, apod. 6. Procvičení výpočtu sil v přírubovém spoji, návrh výšku listu příruby, návrh předepínací síly pro konkrétní těsnění. 7. Příklady na jednotlivé skupiny kategorií napětí. Odlišnosti mezi ASME BPVC a NTD ASI. 8. Příklady výpočtu fiktivních napětí pro zadaný zátěžový blok a únavového poškození. 9. Výpočet únavového poškození závitů šroubů dle NTD ASI. 10. Příklady aplikace MKP pro stanovení namáhání zařízení od seizmických účinků. 11. Příklady na průrazy terčů letícími úlomky, model letadla jako měkké střely. Programy MKP a rázové zatěžování. 12. Příklady výpočetního modelování pádových zkoušek a jejich vyhodnocení. 13. Další příklady a opakování.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednáška, Cvičení
- Příprava na souhrnný test [6-30]
- 10 hodin za semestr
- Kontaktní výuka
- 39 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 30 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| využívat základní znalosti infinitezimálního počtu a lineární algebry |
| využívat základní znalosti z Bc. kursů týkající se nauky o materiálu, mechaniky, pružnosti a pevnosti |
| Odborné dovednosti |
|---|
| využívat dovednosti absolventa Bc. studia z oblasti Strojírenství, technologie a materiály |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru., |
| Základní práce s osobním počítačem. |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| týkající se pevnostního dimenzování, a to především v oboru energetických zařízení, zvláště jaderných |
| metod stanovení životnosti a únavového poškození |
| Odborné dovednosti |
|---|
| navrhnout základní rozměry vybraných komponent, aplikovat kategorizaci napětí, počítat únavové poškození a provádět jednoduché kontrolní výpočty |
| rozpoznat a formulovat problém týkající se problematiky integrity a únavového poškození energetických zařízení z hlediska jejich návrhu |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i širší veřejnosti vlastní odborné názory, |
| si své učení a pracovní činnost sám plánovat a organizovat, kriticky přistupovat ke zdrojům informací z daného oboru a využívat je při svém studiu |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Samostatná práce studentů, |
| Diskuse, |
| Řešení problémů, |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Test, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
|
Doporučená literatura
|
-
Normativní technická dokumentace A.S.I. - Hodnocení pevnosti zařízení a potrubí jaderných elektráren typu VVER, Sekce III.
-
Anderson T.L. Fracture Mechanics - Fundamentals and Applications. Fourth Edition, CRC Press, 2017. CRC Press, 2017.
-
Annaratone D. Pressure Vessel Design. Springer 2007. Springer, 2007.
-
bannantine J.A., Commer J.J., Handrock J.L. Fundamentals of Metal Fatigue Analysis. Pearson Education, 1989. Pearson Education, 1989.
-
Farr J.R., Jawad M.H. Guidebook for the Design of ASME Section VIII Pressure Vessels. Third Edition, ASME Press 2006. ASME Press, 2006.
-
Jawad M.H., Jetter R.I. Design and Analysis of ASME Boiler and Pressure Vessel Components in the Creep range. ASME Press 2009. ASME Press, 2009.
-
Jawad M,H. Structural Analysis and Design of Process Equipment. John Wiley & Sons 1984. John Wiley & Sons, 1984.
-
Pilkey W., Pilkey D. Peterson's Stress Concentration factors. Third Edition, John Wiley & Sons 2008. John Wiley & Sons, 2008.
|