|
|
Interaction of pulsating water jet with surface of structural materials
Poloprudský, Jakub ; Müller,, Miroslav (oponent) ; Chlup, Zdeněk (oponent) ; Kruml, Tomáš (vedoucí práce)
The pulsating water jet (PWJ) is a hybrid technological modification of the continuous water jet (CWJ) working at the principle of impact pressure. PWJ is created by splitting the coherent stream of water into discrete clusters. The clusters create the so-called water hammer effect, which significantly increases the effectivity of erosion of the material subjected to PWJ. This work deals with the interaction of water clusters created by the PWJ with the surface of selected structural materials. The work focuses on the incubation erosion stage before the start of the material removal. The experimental materials used were austenitic 316L stainless steel and aluminium alloy AW-2014, due to their excellent corrosion resistance in tap water environment and their homogeneity and low hardness respectively. Both of these materials are according to literature review common for waterjet focused research. The PWJ is a novel technology with several technological parameters, which offers the potential for technology optimization and opens questions about its possibilities and limitations. The individual clusters of water are expected to act upon the surface in a similar way as liquid droplets. Under this approximation, the technology is currently a candidate for use as an erosion testing tool. The advantages of PWJ erosion testing compared to conventional erosion testing tools are the high frequency of impacts and control over the impact speed, droplet size, angle of droplet impacts and impact frequency. The work focuses on the incubation erosion stage, which is the stage prior to macroscopic material removal. The incubation stages consist of plastic deformation of the material, surface deformation exposing the grain boundaries and the creation of surface steps. The goal is to tune the use of PWJ technology for erosion testing, surface roughening and surface strengthening. The main findings are as follows: • 316L stainless steel and AW-2014 were treated with PWJ moving along a linear trajectory with different levels of pressure and cluster impact distribution. The influence of cluster impact distribution on the erosion stage was evaluated. • The static PWJ with increasing erosion time was done on 316L steel. The subsurface changes corresponding with surface changes were documented using transmission electron microscopy. A new erosion stage was proposed between material roughening and macroscopic material removal stages. This stage precedes the formation of micropits and is defined by the presence of cracks at preferential sites. • The surface hardening of 316L steel was measured on cross-sections after PWJ treatment. Hardening up to depth of 100 µm was observed before significant material removal started. • A substantial increase of the fatigue life of 316L steel specimen after treatment by PWJ was found. This is a quite interesting and original finding, opening the possibility of developing a new way for surface engineering. The dependence between PWJ the feed rate and a number of cycles to failure was measured for two strain levels within the experimental design. • Electron back scattered diffraction measurement was done before and after PWJ treatment. Changes in grain orientation were measured and kernel average misorientation was evaluated. The proposal of this new methodology for erosion incubation stage observation is the highlight of this work.
|
|
|
Využití metody digital image correlation při studiu vývoji plastické deformace kovových materiálů
Pavelčík, Dalibor ; Hutařová, Simona (oponent) ; Šmíd, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem rozvíjející se plastické deformace kovových materiálů při jednoosém tahovém zatížení. Konstrukční zařízení jsou při plnění své funkce značně namáhána, riziko vyřazení dílce z provozu nebo nehody v důsledku deformace je proto vážné. Proto byly vyvinuty mnohé nedestruktivní metody zkoumání materiálové odezvy na zatížení. Příkladem je digitální obrazová korelace (DIC), pomocí které lze pozorovat plastickou deformaci v průběhu zatěžování na volitelné úrovni - od zkoumání chování celé součástky (světelná optika) až po detailní pozorování na submikronové úrovni (elektronová mikroskopie). V rámci této práce byl navrhnut a proveden experiment přerušované tahové zkoušky vzorku austenitické nerezové oceli X2CrNi18-9 za současného pozorování rozvoje plastické deformace metodou DIC pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu během jednotlivých přerušení zkoušky. Zároveň byla v průběhu deformace vyšetřována krystalografie deformovaného vzorku pomocí EBSD. Získaná krystalografická data umožnila identifikaci aktivních skluzových systémů vybraných pozorovaných zrn, čímž bylo možné získat ucelený přehled o vývoji lokalizace plastické deformace v pozorované oblasti. Získané výsledky ukázaly, že distribuce plastické deformace je ve struktuře studované oceli značně heterogenní, kdy lokálně může významně přesáhnout dosaženou makroskopickou deformaci testovaného vzorku. Navržená metodologie se tak prokázala jako efektivní nástroj pro popis vztahu mezi mikrostrukturou a mechanickými vlastnostmi.
|
|
| |
|
|
Prověření vlastností krimpových spojů
Horák, Ondřej ; Hruška, Ondřej (oponent) ; Lidmila, Zdeněk (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá popisem mechanicky nerozebíratelných spojení, tzv. krimpovým spojem. Nejčastěji používanými materiály jsou měď, mosaz a bronz. Krimpové spoje se dělí na spoje s otevřenou dutinkou, uzavřenou dutinkou a krimpem izolace. Spoj vzniká ohybem boků krimpu, kdy následnou plastickou deformací vzniká mechanicky nerozebíratelný spoj. Povýrobní kontrola krimpového spoje se skládá z visuální kontroly, měření výšky krimpu, doplňkového odtrhového testu a výbrusu krimpového spoje. Při testování dvou druhů krimpových spojů nebyla nalezena žádná visuální vada. Měřená výška krimpů odpovídala hodnotám stanovených výrobcem. Při odtrhovém testu nebylo dosaženo požadovaných hodnot skrze špatné upevnění vodiče do svíracího mechanismu a při závěrečné kontrole výbrusu nebyly objeveny žádné výrobní vady.
|
|
|
Identifikace parametrů elasto-plastických modelů materiálu z experimentálních dat
Jeník, Ivan ; Šebek, František (oponent) ; Kubík, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou identifikace křivky plastického zpevnění materiálu ze záznamu tahové zkoušky hladkého válcového vzorku. Nejprve je uveden teoretický základ nezbytný k řešení problému. Jsou definovány základní pojmy inkrementální teorie plasticity, popsáno provedení tahové zkoušky a zpracování jejích výstupů. Dále možnosti matematického vyjádření konstitutivního vztahu elasto-plastického materiálu, tedy samotné křivky zpevnění. Stručně je vysvětlen také mechanismus tvárného porušování materiálu. Je předložen přehled současně používaných metod identifikace křivky zpevnění materiálu z mechanických zkoušek, kdy napjatost není jednoosá. Jedná se buď o různé druhy analytické korekce přepočtových vztahů, odvozených pro napjatost jednoosou, nebo využití metod matematické optimalizace v kombinaci s numerickou simulací tahové zkoušky. Zmíněna je také nekonvenční metoda neuronových sítí. Pro 8 vybraných materiálů je provedena identifikace jejich křivky zpevnění metodou analytické korekce, optimalizace, sekvenční identifikace a pomocí neuronové sítě. Algoritmy posledních dvou metod byly modifikovány. Na základě analýzy získaných výsledků je doporučena oblast použití a nastavení parametrů jednotlivých algoritmů. Jako efektivní cesta k věrohodnému výsledku se ukázala kombinace principielně různých metod během procesu identifikace.
|
|
|
Stínidlo průmyslového svítidla z plechu - návrh technologie výroby
Zelinka, Jiří ; Rumíšek, Pavel (oponent) ; Špaček, Jindřich (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je porovnat technologie výroby hlubokého tažení pro zadaný typ výtažku. Jedná se o stínidlo průmyslového svítidla z plechu. Porovnávat se bude hydromechanické tažení, postupné hluboké tažení a kovotlačitelská technologie. Bude naznačen postup výpočtů parametrů prostého hydromechanického tažení. Převážná část bakalářské práce je zaměřena na popis jednotlivých technologií a na názornou ukázku nákladnosti jednotlivých operací.
|
|
|
Výroba krytu vysokotlakého hydraulického filtru
Podloucký, Lukáš ; Lidmila, Zdeněk (oponent) ; Císařová, Michaela (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na řešení problematiky výroby vysokotlakého hydraulického filtru technologií protlačování za studena. Výchozím polotovarem je kalota z oceli C15R o průměru 104 mm a výšce 57,9 mm. Výrobní série předpokládá množství 30 000 ks za rok. S využitím poznatků z odborné literatury i praxe byla zhodnocena technologičnost výrobku a následně zvolen technologický postup. Ten předpokládá protlačování dílu ve dvou operacích s mezioperačním rekrystalizačním žíháním a s využitím povrchové úpravy fosfátováním a mýdlováním. Pro výrobu je navržen lis Eitel 1 250 s nominální tvářecí silou 12 500 kN. Konstrukční řešení tvářecích nástrojů zohledňuje tvar protlačku, technologické zásady i početně ověřenou bezpečnost. Materiálem průtlačnice a průtlačníku je rychlořezná nástrojová ocel 19 830. V případě vyhazovače se jedná o vysokolegovanou nástrojovou ocel 19 437. Technologický postup i výpočty sil jsou ověřeny simulací procesu tváření vytvořené v programu Simufact Forming.
|
|
| |
|
|
Výroba pouzdra pružiny protlačováním za studena.
Třeštík, Jakub ; Samek, Radko (oponent) ; Forejt, Milan (vedoucí práce)
TŘEŠTÍK Jakub: Výroba pouzdra pružiny protlačováním za studena. Diplomová práce prezenčního magisterského studia, 2. ročník, letní semestr, akademický rok 2009/2010, studijní skupina 5O/60 Strojní inženýrství – Strojírenská technologie, FSI VUT Brno, ÚST odbor tváření kovů a plastů, květen 2010. Tato práce řeší výrobní postup součásti “Pouzdro pružiny” technologií protlačováním za studena. Součást je z materiálu 12 122.3. Polotovarem je kruhový špalík o rozměrech O29-24 mm. Součást je vyrobena ve 4 tvářecích operacích na postupovém automatu TPZK 25 výrobce Šmeral Brno, a.s.
|
|
|
Optimalizace výrobní a montážní technologie ventilového čepu
Hrouzková, Andrea ; Zapletal, Josef (oponent) ; Doležal, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na studium vlivu výrobní a montážní technologie ventilového šroubu montovaného do dieslového vysokotlakého čerpadla CP3 ve firmě Bosch, u kterého byla zjištěna netěsnost. Jako experimentální materiál byly zvoleny tepelně nezpracované šrouby M16x1,5 vyrobené z materiálu 12 050. Byly vyrobeny skupiny vzorků ve dvou rozmezích tvrdostí. Experimentální stanovení optimálního rozmezí tvrdostí bylo posouzeno na základě výsledků ze šroubovacího procesu a stanoveny hodnoty plastické deformace těsnící plochy dané součástky. Experimentální část se dále zabývá analýzou dosedacích ploch na čerpadle a dané součásti, po provedení šroubovacího procesu. Do jisté míry je sledována i provedená povrchová úprava.
|
host ::
RSS.