Lomna mehanika lesa in lesnih kompozitov v procesu mehanske obdelave

Opis predmeta

Osnovne mehanske lastnosti materialov kot so moduli elastičnosti, strižni moduli, Poissonova razmerja, ter normalne in strižne trdnosti v osnovnih smereh danes ne zadostujejo v dovolj veliki meri za ovrednotenje mehanskih lastnosti materialov tako v procesu mehansko obdelovalnih tehnologij kot tudi gradnji z lesom. Ena izmed sodobnih mehanskih lastnosti materialov, ki se vztrajno razvijajo v zadnjih desetletjih je vsekakor lomna mehanika.

Brez nje danes ni možno dovolj uspešno analizirati mejnih obremenitev v konstrukcijah kot tudi v procesu odrezovanja različnih materialov. Ravno tako je potrebno v porušitvenih procesih materiala upoštevati kombinacijo vseh omenjenih napetostnih stanj.

Vsebina predmeta zajema:

Osnove lomne mehanike izotropnih in otrotropnih materialov, kot je les in lesni kompoziti. Osnovni načini lomne mehanike: I,II in III (natezni, strižni). Kombinacija normalnih in  strižnih načinov. Porazdelitev napetosti pred konico razpoke. Pomen kritične intenzitete napetosti in frakturne energije v procesu nastanka novih površin. Vpliv kritične intenzitete napetosti na velikost porušnih obremenitev materiala. Vpliv velikosti razpoke na porušne obremenitve materiala. Razlike med krhkimi in duktilnimi materiali. Stabilne in nestabilne napredovanje razpok. Iniciacija razpok. Načini določevanja kritične intenzitete napetosti ter frakturne energije. Vpliv oblike in različnih velikosti vzorcev na določevanje frakturnih lastnosti materiala.

Vpliv kombinacije različnih napetostnih stanj na porušitev materiala. Različni porušitveni kriteriji: Tsai-Wu, Puck, Tsai-Hill…

Predmet učimo na programih

Cilji in kompetence

Cilji:

Pridobiti poglobljeno znanje o sodobnih mehanskih lastnosti materialov kot je lomna mehanika v različnih procesih in gradnji z lesom. Pridobiti znanje za določevanje lomnih lastnosti materialov in jih ustrezno uporabiti v različnih primerih.

Kompetence:

Študent samostojno ovrednoti pomen in velikost lomnih lastnosti materialov v različnih situacijah ter tako ustrezno ukrepa oziroma določi mejne porušitvene obremenitve v različnih primerih.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja (10 ur),
Seminarji (20 ur),
Laboratorijske vaje (10 ur),
Drugo (5 ur)

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:

Poznavanje lomnih lastnosti različnih materialov glede na specifične obremenitve. Razumevanje napredovanja razpoke v procesu loma materiala v različnih primerih.

Temeljni viri in literatura

Smith, Ian / Landis, Eric / Gong, Meng. 2003. Fracture and Fatigue in Wood, Wiley & Sons Ltd

Knott, J. F., 1976. Fundamentals of fracture mechanics – Butterworths,; London

João, P. D. 2008. Machining. Fundamentals and Recent Advances. Springer-Verlag London.

Izbrani članki v domačih in tujih specializiranih strokovnih in znanstvenih revijah.

Bodi na tekočem

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana

E:  dekanat@fe.uni-lj.si T:  01 4768 411