Preskoči na glavno vsebino

Lomna mehanika

2024/2025
Program:
Magistrski študijski program 2. stopnje Jedrska tehnika
Letnik:
1 ali 2 letnik
Semester:
prvi
Vrsta:
izbirni
ECTS:
6
Jezik:
slovenski
Nosilec predmeta:
Ure na teden – 1. semester:
Predavanja
2
Seminar
0
Vaje
2
Laboratorij
0
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti

Vpis v letnik. Poznavanje snovi predmeta Reaktorska tehnika in energetika ter Mehanika konstrukcij v jedrski tehniki.
Opravljeni kolokviji ali pisni izpit je pogoj za opravljanje ustnega izpita.

Vsebina

Mehanizmi loma in rasti razpok.
Krhki lom
Žilavi lom
Utrujenostne razpoke
Vpliv agresivnega okolja
Napetostna polja ob vrhu razpok.
Faktor intenzivnosti napetosti
T-napetost
J-integral in sorodni (energijski) koncepti
Numerične tehnike reševanja
Napredovanje in zaustavitev razpok.
Osnovni načini meritev hitrosti razpok
Osnovni mehanizmi zaustavitev razpok
Osnovni modeli napredovanja razpok
Odpornost proti razpokam.
Osnove neporušnih preiskav
Puščanje pred zlomom
Verjetnostna lomna mehanika.
Verjetnost porušitve
Metode ocenjevanja verjetnosti porušitve
Občutljivost verjetnosti porušitve na raztrose vhodnih podatkov

Temeljni literatura in viri
  1. David Broek, Elementary Engineering Fracture Mechanics, 4th Ed., Martinus Nijhoff Publishers, 1987.
  2. A.S.Krausz, K. Krausz, Fracture Kinetics of Crack Growth, Kluwer Academic Publishers, 1987.
  3. Dominique P. Miannay, Fracture Mechanics, Mechanical Engineering Series, Springer, 1998.
  4. Theo Fett, Dietrich Munz, Stress Intensity Factors and Weight Functions, Computational Mechanics Publications, 1997
  5. James W. Provan (ed.) Probabilistic Fracture Mechanics and Reliability, Martinus Nijhoff Publishers 1987.
Cilji in kompetence

Razumeti osnovne procese nastajanja in rasti razpok v konstrukcijskih materialih. Seznaniti se z osnovnimi metodami in orodji za napovedovanje nosilnosti oziroma preostale življenjske dobe komponent z razpokami.
Pri računskem primeru spoznati in uporabiti tudi sodobna numerična orodja.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:
Poznati osnovne metode in orodja za napovedovanje nosilnosti in preostale življenjske dobe komponent z razpokami.
Razumevanje osnovnih procesov nastajanja in rasti razpok.
Uporaba:
Pridobljeno znanje naj omogoči samostojno analizo enostavnih primerov.
Refleksija:
Vloga mehanizmov nastajanja in rasti razpok pri odločitvah o popravilih/zamenjavah komponent.
Priložnosti za nadaljnji razvoj numeričnih orodij.
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet:
Spretnosti uporabe domače in tuje literature in drugih virov, zbiranja in interpretiranja podatkov, uporaba numeričnih orodij, poročanje (ustno in pisno).
Pridobljeno znanje je povezano s predmeti prenos toplote, lomna mehanika, varnost in zanesljivost jedrskih naprav.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, računske vaje, seminarsko delo, domače naloge, posvetovanja. Del vsebin bo podan v obliki e-pouka, učenja na daljavo in z vključevanjem v aktualne znanstveno-raziskovalne projekte.

Načini ocenjevanja

pisni izpit
ustni izpit
ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno) (po Statutu UL)

Reference nosilca

Leon Cizelj
1. SIMONOVSKI, Igor, CIZELJ, Leon. Cohesive element approach to grain level modelling of intergranular cracking. Engineering fracture mechanics, ISSN 0013-7944. [Print ed.], sep. 2013, vol. 110, str. 364-377, doi: 10.1016/j.engfracmech.2013.05.011 [COBISS-SI-ID 26794279]
2. SIMONOVSKI, Igor, NILSSON, Karl-Fredrik, CIZELJ, Leon. The influence of crystallographic orientation on crack tip displacements of microstructurally small, kinked crack crossing the grain boundary. Computational materials science, ISSN 0927-0256. [Print ed.], 2007, vol. 39, no. 4, str. 817-828 [COBISS-SI-ID 20743207]
3. CIZELJ, Leon, SIMONOVSKI, Igor. Microstructurally short cracks in polycrystals described by crystal plasticity, (Materials science and technologies). New York: Nova Science Publishers, cop. 2010. XII, 77 str., ilustr. (nekaj barv.). ISBN 978-1-61668-811-0. ISBN 1-61668-811-4 [COBISS-SI-ID 24131367]