• бродоградња , 3. семестар, позиција 5

Главни циљ курса је да пренесе знања везана за основне принципе механике ламинатних композитних плоча и греда. Презентована теорија ће се потом применити на анализу једно-дирекционих и мулти-дирекционих композитних плоча греда ојачаних дугим влакнима. У оквиру курса биће анализирани и различити аспекти прорачуна конкструкција које су направњене од ламинатних композитних плоча и греда. Један од циљева курса је и овладавање знањима везаним за анализу напонског и деформационог стања елемената конструкција начињених од ових материјала а које су оптерећене на зазезање (притисак), савијање и увијање.

1. У оквиру курса студенти ће научити методе за одређивање константи еластичности једног слоја композитног материјала (ламина) као и за одређивање матрице крутости ламинатног композитног материјала као целине (ламинат). За познате механичке карактеристике једног слоја композитног материјала (ламина) студенти ће научити како да анализирају носивост ламинатних композитних конструкција типа плоча и греда као и да примене различите критеријуме попуштања, односно губитка носивости. 2. Студенти ће у оквиру курса научити како да врше анализу напонског и деформационог стања елемената конструкција типа плоче и греде начињених од ламинатних композитних материјала. 3. Студенти ће у оквиру курса научити како да анализирају утицај спољашње средине (влажност и температурa), на укупне перформансе и механичке карактеристике ламинатних композитних материјала. 4. Комплетирањем овог курса студенти ће овладати основама механике ламинатних композитних плоча и греда. Посебна пажња ће бити усмерена на њихову практичну примену.

1. Увод у композитне материјале - Основни коцепт. Подела композитних материјала. Најважније карактеристике композитмих материјала. Примена композитних материјала у инжењерској пракси са посебним акцентом на ламинатне композитне плоче и греде. Појам ламине и ламината. 2. Основе теорије еластичности анизотропног тела. Тензор напон и тензор деформације. Општи Хуков закон. Равно стање напона. Основе теорије анизотропне танке плоче. 3. Понашање једно-дирекционе композитне ламине у еластичној области. Општи Хуков закон за једно-дирекциону композитну ламину. Карактеристике еластичности ламине за случај локалног координатног система (осе координатног система се поклапају са главним материјалним правцима). Карактеристике еластичности ламине за случај глобалног координатног система (осе координатног система се не поклапају са главним материјалним правцима. Утицај температуре и влаге. Одређивање носивости и анализа попуштања једно-дирекционе ламине. Анализа и примена различитих критеријума попуштања. 4. Понашање мулти-дирекционих композитних плоча (ламината) у еластичној области. Класична теорија ламинације. Силе и Моменти у попречном пресеку ламината. Анализа напона и деформација у попречном пресеку ламината. Конститутивне једначине ламината. Ефективне константе еластичности симетричног ламината. Утицај температуре и влаге на ламинат. Критеријуми попуштања мулти-дирекционих композитних ламината. Деламинација. Иинтерламинарни напони. Утицај слободне ивице. 5. Основе теорије ламинатне композитне греде. Композитна греда правоугаоног попречног пресека код које је раван оптерећења управна на њену средњу раван. Композитна греда правоугаоног попречног пресека код које се раван оптерећења поклапа са њеном средњом равни. Композитне греде танкозидог попречног пресека различитих облика попречног пресека.

1. Аналитички примери промене компоненти тензора напона и тензора деформације при ротацији координатног система. 2. Примери примене Општег Хуковог закона за случај једно-дирекционе ламине. Срачунавање матрице попустљивости и матрице крутости за једно-дирекциону ламину. Аналитички примери одређивања глобалних и локалних вредности напона и деформација код оптерећене једно-дирекционе ламине. 3. Напонско-деформациона анализа ламинатних композитних плоча. Аналитички примери одређивања глобалних и локалних вредности напона и деформација ламинатне композитне пчоче за задато оптерећење. Аналитички примери одређивања утицаја температуре. 4. Примена различитих критеријума попуштања код ламинатних композитних плоча. Приступ прорачуна чврстоће применом принципа „попуштања слој по слој“. 5. Напонско - деформациона анализа ламинатних композитних греда. Аналитички примери одређивања глобалних и локалних вредности напона и деформација ламинатне композитне греде за задате вредности пресечних величина. Примена различитих критеријума попуштања код композитних греда. 6. Нумеричке метода које се користе у структуралној анализи laminatnih композитних плоча и греда. Поређење аналитичких резултата са резултатима нумеричким прорачуна.

Нема

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 интернет локацији за продају научних и стручних књига.

укупан фонд часова: 75

ново градиво: 25
разрада и примери (рекапитулација): 5

аудиторне вежбе: 15
лабораторијске вежбе: 0
рачунски задаци: 10
семинарски рад: 5
пројекат: 0
консултације: 0
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

преглед и оцена рачунских задатака: 4
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 1
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 4
тест са оцењивањем: 1
завршни испит: 5

активност у току предавања: 5
тест/колоквијум: 40
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 20
пројекат: 0
завршни испит: 35
услов за излазак на испит (потребан број поена): 40

"Mechanics of composite materials", Autar K. Kaw, CRC Press, 2005.; "Engineering Mechanics of Composite Materials", Isaac M. Daniel, Ori lshai, Oxford University Press (2006); "Principles of composite material mechanics", Ronald F. Gibson, Taylor & Francis, CRC Press (2012); "Mechanics of Composite Materials", Robert M. Jones, Taylor & Francis (1999); "Mechanics of Composite Materials with MATLAB" George Z. Voyiadjis and Peter I. Kattan, Springer, 2005.;