|
|
Problém trhliny v blízkosti bimateriálového rozhraní
Svoboda, Miroslav ; Klusák, Jan (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem práce je seznámení se s problematikou lineární lomové mechaniky, popisem napětí a deformací v okolí vrcholu trhliny pomocí teorie rovinné pružnosti v ortotropních materiálech. První část je věnována teoretickým základům lomové mechaniky. Druhá část se zabývá numericko-analytickým algoritmem pro určení exponentu singularity napětí trhliny kolmé na rozhraní dvou materiálů. Poslední, třetí část, je zaměřena na testování algoritmu na konkrétních konfiguracích materiálu a zatížení trhliny na bimateriálovém rozhraní. V závěru vyhodnocuji numerické výsledky a vlivy mechanických vlastností materiálů s trhlinou kolmou na jejich rozhraní.
|
|
|
Postup stanovení zbytkové únavové životnosti vlakové nápravy
Scholz, David ; Seitl, Stanislav (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce je představit způsoby výpočtu zbytkové únavové životnosti vlakové nápravy jdoucí nad rámec mezinárodních norem. Tyto postupy jsou vyžadovány provozovateli pro zvýšení bezpečnosti vlakové dopravy. Jedná se především o pohled lomové mechaniky na nápravu jako na součást s iniciační trhlinou či defektem. Rešeršní část se zabývá definicemi lomové mechaniky a postupy popisujícími růst trhliny s využitím nejpoužívanější koncepce součinitele intenzity napětí. Navazující částí je také popis postupu odhadu životnosti součásti od samotného zjištění tzv. charakteristického zátěžového bloku až po stanovení počtu bloků, které náprava vydrží, než dojde k lomu. Tento postup je rovněž předveden na příkladu.
|
|
|
Vyhodnocení lomových experimentů na vybraných betonových tělesech
Součková, Markéta ; Lehký, David (oponent) ; Keršner, Zbyněk (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá vyhodnocením lomových experimentů na vybraných betonových tělesech. Je rozdělena na dvě části: teoretickou a experimentální. V teoretické části jsou popsány jednotlivé lomové parametry, zkouška trojbodovým ohybem a model efektivní trhliny. Také je zde uveden postup vyhodnocení výstupních. Praktická část pak obsahuje grafy s výslednými hodnotami lomových parametrů. Jednotlivé experimenty byly vyhodnoceny pomocí programu StiCrack. Výsledkem práce je srovnání vlivu třídy betonu, stáří těles a prostředí zrání na hodnoty lomových parametrů
|
|
|
Vliv tloušťky vzorku na iniciaci trhliny z vrcholu obecného singulárního koncentrátoru napětí
Kopp, Dalibor ; Řoutil,, Ladislav (oponent) ; Malíková, Lucie (oponent) ; Klusák, Jan (vedoucí práce)
Geometrické nespojitosti, jako jsou ostré vruby, se objevují v konstrukcích technických objektů a vedou ke koncentracím napětí. Tyto body jsou velice nebezpečné, protože snižují pevnost součástí a mohou vést ke vzniku trhlin. Technické objekty však nejsou tvořeny pouze homogenními materiály, ale mohou se skládat i z dvou a více různých materiálů obsahující ostré vruby na rozhraní těchto materiálů. U těchto ostrých vrubů je studován vliv volného povrchu na podmínky iniciace a vyhodnocován prostřednictvím 3D tělesa, poněvadž u těles s konečnou tloušťkou jsou podmínky iniciace trhliny ovlivňovány volným povrchem. Pole napětí v okolí vrcholů obecných singulárních koncentrátorů napětí jsou počítány metodou konečných prvků a výsledky zpracovávány pomocí inženýrského přístupu porovnáváním řídicí veličiny. Tento přístup se dá jednoduše použít v kombinaci se znalostí základních materiálových vlastností a použitím výsledků MKP výpočtu posuzovaných vrubů. K tomu, aby bylo možné stanovit vliv volného povrchu a určit, zdali k iniciaci dojde ze středu součásti, nebo z volného povrchu, byla zavedena hodnota středního kritického aplikovaného napětí, pomocí které je možné jednoduše stanovit místo iniciace trhliny po tloušťce. Poměrem středních kritických aplikovaných napětí uprostřed a na volném povrchu dále kvantifikovat vliv volného povrchu na místo iniciace trhliny. Pomocí tohoto postupu je ukázáno, že místo iniciace trhliny je závislé jak na směru zatížení tělesa, úhlu otevření vrubu a tloušťce vzorku, ale v případě bi-materiálového vrubu také na poměru modulů pružnosti.
|
|
|
Numerická simulace růstu trhliny v keramických kompozitních materiálech ve 3D
Svoboda, Josef ; Horníková, Jana (oponent) ; Majer, Zdeněk (vedoucí práce)
Pevnost materiálů jako je sklo a keramika může být ovlivněná prostředím (koroze pod napětím). Při namáhání mohou poruchy (trhliny) růst subkriticky pod lomovou houževnatostí K_Ic. Cílem této práce bylo vyvinout tři-dimenzionální konečnoprvkový model pro analýzu chování podkritického růstu trhlin v částicových kompozitech na bázi keramiky. K predikci směru růstu trhliny v rámci lineární elastické lomové mechaniky bylo použito kritérium maximálního tangenciálního napětí. Modelovaným materiálem byla nízkoteplotně vypalovaná keramika (LTCC), obsahující částice oxidu hlinitého uložené ve skleněné matrici. Hlavním cílem práce bylo vyvinout 3D model popisující růst trhliny. Závěry z této práce mohou přispět k lepšímu porozumění podkritického šíření trhlin v částicových kompozitech.
|
|
|
Popis rozložení napětí v okolí ostrého vrubu
Svoboda, Petr ; Majer, Zdeněk (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá problémem stanovení exponentu singularity napětí u vrubu. Tuto práci lze rozdělit do dvou částí. První se zabývá teoretickým pozadím, tj. základními vztahy mechaniky kontinua a základními pojmy lomové mechaniky. Druhá část se zabývá sestavením postupu řešení podle Williamsovy metody a vytvořením programu na spočítání exponentu singularity napětí.
|
|
|
Výpočtové modelování deformačně-napěťových stavů čelního soukolí pomocí MKP
Ševčík, Martin ; Maňas, Pavel (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním ozubení pomocí MKP. Byla sestavena metodika kontrolního výpočtu ozubených kol, které nelze kontrolovat pouze pomocí normy ČSN 01 4686. Byla provedena analýza vlivu blízkosti koncentrátoru napětí na napětí v patě zubu. Ukázalo se, že je možné použít i menší tloušťky věnce než doporučuje norma ČSN 01 4686. Hlavní část práce se věnuje studiu šíření trhlin u ozubených kol s tenkým věncem. Pomocí T-napětí byl zahrnut vliv constraintu a multiaxiality napětí na šíření trhliny. Vypočtené trajektorie únavové trhliny byly porovnány s experimentem. Ukázalo se, že uvážení vlivu constraintu zpřesňuje stanovení výsledného směru šíření trhliny a v některých případech může mít významný vliv na očekávanou dráhu šíření trhliny.
|
|
|
Popis rozložení napětí v okolí bimateriálového vrubu
Hrstka, Miroslav ; Klusák, Jan (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
Předkládaná bakalářská práce se zabývá problémem určení exponentu singularity, pomocí kterého je možné úplně popsat rozložení napětí v okolí bimateriálového vrubu. Práce je rozdělena do čtyř částí. První část pojednává o základech lomové mechaniky, konkrétně lineárně elastické lomové mechaniky trhliny a Irwinovy koncepce faktoru intenzity napětí. Druhá část se zabývá zobecněním lineární lomové mechaniky na vruby. Ve třetí části je uveden numericko-analytický algoritmus pro výpočet exponentu singularity a určení posuvů a napětí daného vrubu složeného z dvou ortotropních materiálů. Poslední část tvoří numerický příklad, ve kterém jsou testovány konkrétní konfigurace vrubů pomocí výpočtového softwaru.
|
|
|
Fracture behavior of welded polyolefin pipes
Mikula, Jakub ; Kučera,, Jaroslav (oponent) ; Ševčík, Martin (vedoucí práce)
The purpose of this diploma thesis is to introduce fracture behavior of welded polyolefin pipes. This study is focused on numerical modelling of the quasi-brittle failure which is a direct result of slow creep crack growth. Welding of polyolefin pipes causes material inhomogeneity in the welded region and the weld bead shape introduces geometric stress raisers. The aim of the thesis is to evaluate these influences on the welded pipe lifespan and its assessment. Different experimental tests (mainly CRB and PENT tests) which allow measuring of material properties describing the crack growth kinetics are presented in the thesis. The results of numerical modelling are presented for a polyethylene pipe (PE 100 110 x 6.3 SDR 17.6). Polyethylene is one of the most common material used in the pipeline industry, but the results of the thesis can be used for any other polyolefin material as well. Lifetime prediction of polyolefin pipes is based on the Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) using the concept of the stress intensity factor. The thesis complements the existing methodology of pipe lifetime assessment, specifically lifetime prediction of welded polyolefin pipes and a possible direction for future related research is given.
|
|
| |
host ::
RSS.