|
|
Assessment of thermo-mechanical fatigue of exhaust manifold
Košťál, Josef ; Petruška, Jindřich (referee) ; Šebek, František (advisor)
Tato diplomová práce se zabývá posouzením tepelně-mechanické únavy výfukového potrubí. Nejprve byla provedena rešeršní studie, ve které je rozebrán fenomén tepelně-mechanické únavy. Byly prezentovány hlavní mechanismy poškození a přístupy k jejich modelování. Diskutována byla i specifická chování materiálu vystavenému tepelně-mechanickému zatěžování. Byl vypracován přehled vhodných modelů materiálu a modelů únavové životnosti společně s algoritmem predikce tepelně-mechanické únavy komponenty. Poté byl tento teoretický základ aplikován na praktický případ výfukového potrubí podléhajícího tepelně-mechanickému zatěžování. Dva tepelně závislé elasto-plastické modely materiálu byly nakalibrovány a validovány na základě experimentálních dat. Byl vytvořen diskretizovaný konečnoprvkový model sestavy výfukového potrubí. Model tepelných okrajových podmínek byl předepsán na základě výpočtů ustáleného sdruženého přestupu tepla. Slabě sdružená tepelně-deformační úloha byla vyřešena metodou konečných prvků pro oba modely materiálů. Bylo použito paradigma nesvázaného modelu únavy, které je vhodné pro nízkocyklovou únavu. Životnost byla tedy vyhodnocena jako součást post-procesoru. Použity byly dva modely únavové životnosti – energeticky založený model a deformačně založený model. Získané hodnoty životnosti byly porovnány vzhledem k použitým modelům materiálu a modelům únavové životnosti. Nakonec jsou diskutovány závěry této práce, oblasti dalšího výzkumu a navrženy možnosti na zlepšení použitých přístupů.
|
|
|
Possibilities of the description of stress-strain curves for computational simulations
Košťál, Josef ; Halabuk, Dávid (referee) ; Šebek, František (advisor)
Tato bakalářská práce se zabývala problematikou určování křivky zpevnění (taktéž „flow curve“) z experimentálně změřených výstupů tahové zkoušky a regresí této zjištěné křivky nelineárními vztahy. Byl prezentován teoretický základ zkoušky tahem a jejího výstupu a také byly popsány rozdíly mezi smluvním a skutečným napětím a přetvořením. Dále byla zmíněna analytická korekční metoda (Mirone-La Rosa) pro odhadnutí trendu křivky zpevnění. Tato metoda využívá standardních výstupů tahové zkoušky. Dále byly vypsány elasto-plastické po částech spojité materiálové modely, a navíc byly vybrány a detailněji rozebrány 4 nelineární vztahy pro popis křivky – Hollomon, Ludwik, Swift a Voce. Následně byla použita metoda konečných prvků pro určení a zkalibrování křivky zpevnění oceli 18CrNiMo7-6, změřené tahovou zkouškou. Pouze standardní výstup tahové zkoušky byl potřeba pro kalibraci. Křivka zpevnění byla zkalibrována iterační výpočtovou metodou na základě srovnání reakční síly ze simulace se silou z experimentu. Nakonec bylo vytvořeno uživatelské prostředí pro nalezení nejlepší regrese ze čtyř vybraných nelineárních vztahů.
|
|
|
Assessment of thermo-mechanical fatigue of exhaust manifold
Košťál, Josef ; Petruška, Jindřich (referee) ; Šebek, František (advisor)
Tato diplomová práce se zabývá posouzením tepelně-mechanické únavy výfukového potrubí. Nejprve byla provedena rešeršní studie, ve které je rozebrán fenomén tepelně-mechanické únavy. Byly prezentovány hlavní mechanismy poškození a přístupy k jejich modelování. Diskutována byla i specifická chování materiálu vystavenému tepelně-mechanickému zatěžování. Byl vypracován přehled vhodných modelů materiálu a modelů únavové životnosti společně s algoritmem predikce tepelně-mechanické únavy komponenty. Poté byl tento teoretický základ aplikován na praktický případ výfukového potrubí podléhajícího tepelně-mechanickému zatěžování. Dva tepelně závislé elasto-plastické modely materiálu byly nakalibrovány a validovány na základě experimentálních dat. Byl vytvořen diskretizovaný konečnoprvkový model sestavy výfukového potrubí. Model tepelných okrajových podmínek byl předepsán na základě výpočtů ustáleného sdruženého přestupu tepla. Slabě sdružená tepelně-deformační úloha byla vyřešena metodou konečných prvků pro oba modely materiálů. Bylo použito paradigma nesvázaného modelu únavy, které je vhodné pro nízkocyklovou únavu. Životnost byla tedy vyhodnocena jako součást post-procesoru. Použity byly dva modely únavové životnosti – energeticky založený model a deformačně založený model. Získané hodnoty životnosti byly porovnány vzhledem k použitým modelům materiálu a modelům únavové životnosti. Nakonec jsou diskutovány závěry této práce, oblasti dalšího výzkumu a navrženy možnosti na zlepšení použitých přístupů.
|
|
|
Possibilities of the description of stress-strain curves for computational simulations
Košťál, Josef ; Halabuk, Dávid (referee) ; Šebek, František (advisor)
Tato bakalářská práce se zabývala problematikou určování křivky zpevnění (taktéž „flow curve“) z experimentálně změřených výstupů tahové zkoušky a regresí této zjištěné křivky nelineárními vztahy. Byl prezentován teoretický základ zkoušky tahem a jejího výstupu a také byly popsány rozdíly mezi smluvním a skutečným napětím a přetvořením. Dále byla zmíněna analytická korekční metoda (Mirone-La Rosa) pro odhadnutí trendu křivky zpevnění. Tato metoda využívá standardních výstupů tahové zkoušky. Dále byly vypsány elasto-plastické po částech spojité materiálové modely, a navíc byly vybrány a detailněji rozebrány 4 nelineární vztahy pro popis křivky – Hollomon, Ludwik, Swift a Voce. Následně byla použita metoda konečných prvků pro určení a zkalibrování křivky zpevnění oceli 18CrNiMo7-6, změřené tahovou zkouškou. Pouze standardní výstup tahové zkoušky byl potřeba pro kalibraci. Křivka zpevnění byla zkalibrována iterační výpočtovou metodou na základě srovnání reakční síly ze simulace se silou z experimentu. Nakonec bylo vytvořeno uživatelské prostředí pro nalezení nejlepší regrese ze čtyř vybraných nelineárních vztahů.
|
guest ::
RSS feed.