Modelování konstrukcí při požáru a výbuchu

Kód předmětu: 132MPV
Garant předmětu: prof. Ing. Jaroslav Kruis, Ph.D.
Zakončení předmětu: Z,ZK
Počet kreditů: 6 kred.
Rozsah výuky: 3+2
Web předmětu: http://mech.fsv.cvut.cz/~jk

Anotace(semestr )
V předmětu se studuje vedení tepla a rozložení teploty po konstrukci. Zdrojem tepla je požár. Změny teploty se projeví v mechanické odezvě konstrukce. V předmětu jsou podrobně studovány deformace a vnitřní síly způsobené změnami teploty. Na závěr je věnována pozornost výbuchům. Jejich účinky jsou aplikovány na soustavy s jedním stupněm volnosti.
Obsah 
1. Deformace od teploty, zobecněný Hookeův zákon, vnitřní síly a momenty s vlivem teploty.
2. Řešení ohybové čáry s vlivem teploty.
3. Deformační metoda na prutových konstrukcích s vlivem teploty.
4. Úvod do vedeni tepla, Fourierův zákon, rovnice vedení tepla.
5. Stacionární jednorozměrné vedení tepla, různé okrajové podmínky.
6. Stacionární jednorozměrné vedení tepla, zdroj tepla.
7. Úvod do metody konečných prvků, bázové funkce, numerická integrace.
8. Matice vodivosti pro jednorozměrný prvek.
9. Matice kapacity, časová integrace zobecněným lichoběžníkovým pravidlem.
10. Zavedení okrajových podmínek do výpočtu.
11. Úvod do dynamiky, soustavy s jedním stupněm volnosti, volné kmitání.
12. Vynucené kmitání soustav s jedním stupněm volnosti s ohledem na zatížení výbuchem.
13. Zatížení výbuchem, časově závislá síla reprezentující výbuch.
Literatura 
Povinná literatura:
[1]  Z. Bittnar, J. Šejnoha: Numerické metody mechaniky I. Vydavatelství ČVUT, 1992.
[3]  Z. Bittnar, J.Šejnoha: Numerické metody mechaniky II. Vydavatelství ČVUT, 1992.
[4]  M. Baťa, V. Plachý, F. Trávníček: Dynamika stavebních konstrukí. SNTL/ALFA, Praha 1987.
Doporučená literatura:
[6]  Z. Bittnar, J. Šejnoha: Numerical methods in structural mechnaics. ASCE Press & Thomas Telford, 1996.
[8]  R. Lewis, P. Nithiarasu, K. Seetharamu: Fundamentals of the Finite Element Method for Heat and Fluid Flow, John Wiley \& Sons, Ltd. 2004.
Návaznosti 
--
Studijní plány 
Předmět je zařazen do následujících studijních plánů:

- studijní plán Integrální bezpečnost staveb (NQ2020), skupina program Integrální bezpečnost staveb, 1. semestr (NQ20200100), dop. semestr 1 (tento studijní plán platí od akademického roku 2020/21 )