|
|
Využitelnost protlačovacích zkoušek na miniaturních discích (small punch test - SPT) pro stanovování materiálových charakteristik za vysokých teplot
Ječmínka, Marek ; Dobeš, Ferdinand (oponent) ; Dymáček, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na zkoušení mechanických vlastností protlačovací zkouškou na miniaturních discích a jejich porovnáním s mechanickými vlastnostmi z konvenční tahové zkoušky. Zkoušenými materiály byly oceli P92 a AISI 316L ve tvaru tenkých disků. V práci byly stanoveny hodnoty mechanických charakteristik, konkrétně meze kluzu a meze pevnosti, z protlačovací zkoušky při konstantní rychlosti prohlubování. Z relaxační protlačovací zkoušky byly stanoveny hodnoty výchozího a zbytkového napětí. Hodnoty mechanických charakteristik z protlačovací zkoušky při konstantní rychlosti prohlubování, resp. relaxační protlačovací zkoušky jsou porovnány s mechanickými charakteristikami z konvenční tahové zkoušky, resp. relaxační tahové zkoušky. Byly také navrženy vlastní empirické vztahy pro přepočet mechanických charakteristik z protlačovací na konvenční tahovou zkoušku. Porovnání hodnot protlačovací a konvenční tahové zkoušky ukázalo poměrně malou shodu ve výsledcích obou zkoušek. Větší shoda se vyskytovala při použití vlastních empirických vztahů. Porovnání hodnot relaxační protlačovací zkoušky a relaxační tahové zkoušky ukázalo velkou shodu ve výsledcích těchto zkoušek.
|
|
|
Výpočtové modelování procesu svařování a tepelného zpracování ocelí s využitím elasto-viskoplastického modelu materiálu
Jarý, Milan ; Daněk, Ladislav (oponent) ; Dymáček, Petr (oponent) ; Junek, Lubomír (vedoucí práce)
Práce se zabývá zdokonalením výpočtových přístupů predikce zbytkové napjatosti u svarových spojů svařovaných konstrukcí s cílem zajistit větší shodu vypočtených výsledků s reálnými podmínkami svařování a tepelného zpracování. Zlepšení výpočtových přístupů spočívá v aplikaci elasto-viskoplastických modelů materiálu, které jsou schopné oproti elasto-plastickým modelům materiálu zohlednit viskoplastické procesy probíhající při svařování a tepelném zpracování. To vede ke zpřesnění vypočtených výsledků, které vstupují do dalšího posouzení mezních stavů a přímo rozhodují o bezpečnosti a životnosti svařovaných konstrukcí. Provedené výpočtové a experimentální práce, konfrontované s publikovanými výsledky ve světě, potvrzují vliv a přínos používání elasto-viskoplastických modelů materiálu v rámci numerických analýz svařování a tepelného zpracování. Proto je dále elasto-viskoplastický model materiálu použit při řešení praktického projektu ÚAM Brno. Řešení tohoto projektu, jehož cílem je vývoj opravy heterogenních svarových spojů (bez následného tepelného zpracování po svařování) na jaderných elektrárnách Dukovany a Temelín metodou "Weld overlay", potvrdilo, že použití elasto-viskoplastického modelu materiálu vede ke zpřesnění vypočtených výsledků. Z tohoto důvodu bude elasto-viskoplastický výpočtový přístupu zahrnut do všech budoucích praktických úkolů ÚAM Brno.
|
|
|
Promítané uživatelské rozhraní - Dungeons & Dragons
Dymáček, Petr ; Kapinus, Michal (oponent) ; Najman, Pavel (vedoucí práce)
Práce se zabývá využitím interaktivního stolu pro hraní deskové hry Dungeons & Dragons. Výsledkem práce je aplikace, která se ovládá pomocí dotykové plochy a pomocí gest. Tato gesta jsou získávána z hloubkových dat pořízených Kinectem. Práce řeší kalibraci vstupních zařízení a návrh uživatelského rozhraní vhodného pro danou aplikaci.
|
|
|
Thermal and creep analysis of VVER-1000 reactor pressure vessel at high temperatures caused by fuel melting during severe accident
Gabriel, Dušan ; Gál, P. ; Kotouč, M. ; Dymáček, Petr ; Masák, Jan ; Kopačka, Ján
Thermal and creep analysis of the VVER-1000 reactor pressure vessel (RPV) was performed at high temperatures caused by fuel melting during severe accident. First, the integral code ASTEC was applied simulating severe accident evolution since an initiating event up to a hypothetical radioactive release into the environment. The ASTEC outputs including the remaining RPV wall thickness, the heat flux achieved and the temperature profile in the ablated vessel wall served as boundary conditions for the consequent assessment of RPV integrity carried out with the aid of finite element method (FEM). The FEM analysis was performed including the creep behaviour of RPV material using a complex creep probabilistic exponential model with damage. The objective of the analysis was to computationally assess emergency condition and, on this basis, to propose a general methodology for evaluating the integrity of RPV at high temperatures due to fuel melting during severe accident.
|
|
|
Creep behaviour of 316L stainless steel prepared by 3D printing
Dymáček, Petr ; Kloc, Luboš ; Gabriel, Dušan ; Masák, Jan ; Pagáč, M. ; Halama, R.
The 3D printed 316L stainless steel produced by selective laser melting (SLM) was subjected to short term creep testing at 700 °C. Two directions of printing: i) horizontal and ii) vertical, were selected to test the creep performance of the steel. Comparison with the open literature data shows very good short-term creep properties of 3D printed steel that are superior to conventional steel. Both studied directions of printing show similar results so the steel can be considered from creep point of view as isotropic. The solution annealing prior to the creep testing slightly, but not substantially, lowers the creep performance of the steel.
|
|
| |
|
|
Influence of the Upper Die and of the Indenter Material on the Time to Rupture of Small Punch Creep Tests
Andrés, D. ; Dymáček, Petr ; Lacalle, R. ; Álvarez, J. A.
The Small Punch Creep test has proven to be a suitable technique for assessing the\nproperties of in-service components. It is a reliable, efficient and cost-effective test for predicting\nthe behaviour of the material. The aim of this paper is to analyse the influence of different factors\non the Small Punch Creep (SPC) tests. The influence of the specimen clamping has been studied,\nexperimentally and by means of finite element models on different materials. In the analysed\nconditions, it has been proven that the influence of the upper die on the tests results is generally\nrelatively insignificant, even in the absence of upper die.\nFurthermore, the use of different materials at the punch has also been analysed. In order to achieve\nthis goal, SPC tests have been carried out on two light alloys (AZ31 and AlSi9Cu3) at 473 and\n523K. Three different balls have been employed: ceramic, tungsten-carbide and steel balls. It has\nbeen proven that for the creep ductile alloy (AZ31), there is no apparent effect on the specimen\nresponse. On the other hand, for the creep brittle alloy (AlSi9Cu3), a different trend of the material\nresponse is shown, dependent on the ball used. As a result, there seems to be a significant influence\nof the friction between the punch and the specimen on the tests results, related to the material\nbehaviour.
|
|
|
Estimation of Anisotropy of Creep Properties in Al and Mg Alloys by Means of Small Punch Test
Dobeš, Ferdinand ; Dymáček, Petr
Small punch test was used to determine the properties of light alloys and composites in various directions. Three different materials were studied:\n(i) magnesium alloy WE54 prepared by a powder metallurgical route with final hot extrusion,\n(ii) aluminium alloy reinforced with 20 vol. % of Saffil fibres with planar orientation, and\n(iii) Al-Al4C3 composite prepared by mechanical alloying and subjected to equal channel angularpressing as a final step.\nSmall punch tests were performed under constant force at elevated temperatures. The observed orientation dependence of creep properties is strongly material dependent. The results confirm the feasibility of the small punch test for determination of anisotropy of mechanical properties.
|
|
| |
|
|
Theory-guided design of novel Fe-Al-based superalloys
Friák, Martin ; Holec, D. ; Jirásková, Yvonna ; Palm, M. ; Stein, F. ; Janičkovič, D. ; Pizúrová, Naděžda ; Dymáček, Petr ; Dobeš, Ferdinand ; Šesták, Pavel ; Fikar, Jan ; Šremr, Jiří ; Nechvátal, Luděk ; Oweisová, S. ; Homola, V. ; Titov, Andrii ; Slávik, Ondrej ; Miháliková, Ivana ; Pavlů, Jana ; Buršíková, V. ; Neugebauer, J. ; Boutur, D. ; Lapusta, Y. ; Šob, Mojmír
Our modern industrialized society increasingly requires new structural materials\nfor high-temperature applications in automotive and energy-producing industrial\nsectors. Iron-aluminides are known to possess excellent oxidation and sulfidation\nresistance as well as sufficient strength at elevated temperatures. New Fe-Al-based\nmaterials will have to meet multiple casting, processing and operational criteria\nincluding high-temperature creep strength, oxidation resistance and room-temperature\nductility. Such desirable combination of materials properties can be achieved in multi-phase\nmulti-component superalloys with a specific type of microstructure (the matrix contains\ncoherent particles of a secondary phase - a superalloy microstructure). In order to design\nnew Fe-Al-based superalloys, we employ a state-ofthe-art theory-guided materials design\nconcept to identify suitable combinations of solutes.
|
host ::
RSS.