Provozní pevnost a životnost dopravní techniky - úvod do předmětu doc. Ing. Miloslav Kepka, CSc. ZČU v Plzni, Fakulta strojní, Katedra konstruování strojů Provozní pevnost a životnost dopravní techniky
Přednáška v rámci projektu CZ.1.07/2.2.00/15.0383 Inovace studijního oboru Dopravní a manipulační technika s ohledem na potřeby trhu práce
LITERATURA Kepka, M.: Management výpočtových a experimentálních metod pro vývoj spolehlivých dopravních prostředků. ČVUT v Praze, Fakulta dopravní, 2006 Růžička,M., Hanke,M., Rost,M. : Dynamická pevnost a životnost. ČVUT v Praze, Fakulta strojní, 1992 Vlk, Miloš – Florian, Zdeněk: Mezní stavy a spolehlivost, Skripta VÚT Brno, Fakulta strojního inženýrství, 2007 Jiří First a kolektiv: Zkoušení automobilů a motocyklů. ČVUT v Praze, Fakulta dopravní. Ústav dopravní techniky, S&T CZ s.r.o. , Praha, 2008, ISBN 978-80-2541805-5 Luschmann, H.: Mezní stavy I. ČVUT v Praze, Fakuta jaderná a fyzikálně inženýrská, 2007 Vlk, František: Zkoušení a diagnostika motorových vozidel. Nakladatelství a vydavatelství vlk. 1. vydání, Brno 2001, ISBN 80-238-6573-0. Marek, P. – Brozzetti, J. – Guštar, M. – Tikalsky, P.: Probabilistic Assessment of Structures using Monte Carlo Simulation. 2nd edition. ÚTAM AV ČR Praha, 2003 Haibach, E.: Betriebsfestigkeit – Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung. 2. vydání. Springer – Verlag Berlin Heidelberg 2002 Pro oblast kolejových vozidel: soubor příspěvků z odborných konferencí. ….. a další
DOSAŽENÁ ZPŮSOBILOST
Umět koordinovat spolupráci konstruktérů s výpočetními specialisty, zkušebními inženýry při řešení provozní pevnosti vozidel. Orientovat se v související legislativě a předpisech. Zvládnout metodiku teoretického posuzování provozní pevnosti a únavové životnosti konstrukčních částí a komponent vozidel. Umět navrhnout hlavní parametry laboratorních i provozních zkoušek vozidel a jejich komponent, mít představu o metodice a způsobu jejich vyhodnocení.
… ABY SE NÁM NEPŘIHODILO TOTO …
… ABY SE NÁM NEPŘIHODILO TOTO …
PORUCHA MŮŽE BÝT NA PRVNÍ POHLED MNOHEM MÉNĚ KATASTROFICKÁ …
… ALE PŘESTO VELMI ZÁVAŽNÁ ! např. s ohledem na „sériový“ charakter a související ekonomické dopady.
CO TO JE PROVOZNÍ PEVNOST ? Prof. Cetim Sonsino, Prof. Vatroslav Grubisic – LBF Darmstadt
Přetížení
Creep
Opotřebení
Kmitavé zatížení Boulení/ Vzpěr
Mimořádné zatížení
Nesprávné použití
Deterministické a náhodné procesy zatížení
Nízkocyklová únava Vysokocyklová únava Trvalá únavová pevnost
ZÁKLADNÍ FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ PROVOZNÍ PEVNOST A ÚNAVOVOU ŽIVOTNOST
MATERIÁL
PROVOZNÍ ZATÍŽENÍ
PEVNOST (ŽIVOTNOST)
TVAR
TECHNOLOGIE
ROZDĚLENÍ MEZNÍCH STAVŮ Prof. Miloš Vlk - VUT Brno
ROZDĚLENÍ MEZNÍCH STAVŮ Prof. Milan Růžička – ČVUT Praha
1.
M.S. Pevnosti
2.
M.S. Funkční způsobilosti
• • • • • • • •
Statická pevnost (houž. lom) Plasticita, plast. přizpůsobení Stabilita, vzpěr Křehký lom Creep (lom při tečení) Nízko-, vysoko-cyklová únava Teplotní šok Interakce únava+creep
• • • • •
Elastické a plastické deformace Poškození rázem Dynamická odezva Opotřebení Koroze
SOUVISEJÍCÍ VĚDECKÉ / TECHNICKÉ OBORY Prof. Milan Růžička – ČVUT Praha
Fyzika materiálů
Mechanika kontinua
Teorie pravděpodobnosti
Technologie, experiment
teorie dislokací
elasticita, plasticita
náhodné procesy
zpracování materiálu
fyzikální metalurgie
statika, dynamika
matematická statistika
zkušebnictví
iniciace trhlin
kmitání, rázy
teorie spolehlivosti
teorie experimentu
PORUCHY KONSTRUKCÍ
Rozbory jednotlivých případů poruch ukazují, že jejich příčiny je možno rozdělit přibližně do těchto hlavních skupin: - chyby v projektu a konstrukci - vadný nebo nevhodně použitý materiál - chyby ve výrobě a při montáži - nevhodné nebo příliš dlouhé provozování Málokdy je porucha vyvolána pouze jednou příčinou. Obvykle se jedná o kumulaci dvou nebo i více příčin ! Role a fáze života výrobku: - konstrukce a výpočty - technologie a kvalita výroby - ověření, certifikace a schválení do provozu - užívání, provozní podmínky, údržba
VÝVOJ Komplexnost
VÝROBA Kvalita
PROVOZ Spolehlivost
Provozovatel
Průmyslový podnik
Výrobek / Zařízení
Materiály Výrobní postupy Výstupní parametry ……..
Integrita Poškození Ekologičnost …….
Zkušební laboratoře
DIAGNOSTIKA
Teoretická Výpočetní Experimentální …….
KONTROLA
PODPORA
R&D organizace
EFEKTIVNÍ
Spolehlivost
Rezervy na krytí rizika
Komplexnost
Poděkování Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Projekt CZ.1.07/2.2.00/15.0383 Inovace studijního oboru Dopravní a manipulační technika s ohledem na potřeby trhu práce
