|
|
Výpočet deformace uzavřeného zakřiveného prutu
Dvořáček, Jan ; Krepl, Ondřej (oponent) ; Hrstka, Miroslav (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá výpočtem deformace uzavřeného zakřiveného prutu (kroužku) s příčným průřezem ve tvaru U. Práce je rozdělena do čtyř částí. První část stručně pojednává o teoriích, které byly využity při řešení zadaného problému. Jmenovitě je jako první uveden energetický přístup a s ním spojené teorie slabě a silně zakřivených prutů, dále pak klasické nosníkové teorie – Timošenkova a Euler-Bernoulliho. Druhá část obsahuje všechna odvození potřebná pro analytické řešení daného problému a to jak pro teorie slabě, tak pro teorii silně zakřivených prutů. Ve třetí části je popsána tvorba výpočtových modelů a numerický výpočet, který byl proveden pomocí příslušného výpočtového softwaru využívajícího MKP. Závěrečná část se věnuje srovnání výsledků analytického a numerického řešení a jejich zhodnocení.
|
|
|
Napjatost v okolí velmi ostrých bimateriálových vrubů
Krepl, Ondřej ; Klusák, Jan (oponent) ; Hrstka, Miroslav (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá problematikou stanovení exponentů singularity napětí a zobecněných součinitelů intenzity napětí, pomocí kterých lze následně popsat napěťové pole v okolí koncentrátoru napětí. Práci je možno rozdělit do tří hlavních částí. První část shrnuje základní poznatky o lineárních anizotropních materiálech, pojednává o základech lineární elastické lomové mechaniky a zavádí její zobecnění na případy obecných koncentrátorů napětí. Druhá část se zabývá speciální teorií rovinné anizotropní pružnosti - formalismem Lechnického-Eshelbyho-Stroha (LES). Dále je uvedena teorie psí-integrálu, pomocí kterého je stanoven zobecněný součinitel intenzity napětí. Závěrečná část aplikuje teorii LES formalismu a psí-integrálu na konkrétní materiálové konfigurace trhliny na bimateriálovém rozhraní, která je speciálním případem ostrého bimateriálového vrubu. Pomocí analyticko-numerického výpočtového algoritmu v softwaru ANSYS a Silverfrost FTN95 jsou následně určeny exponenty singularity napětí a zobecněné součinitele intenzity napětí.
|
|
|
Popis rozložení napětí v blízkosti koncentrátoru napětí na bi-materiálovém rozhraní
Krepl, Ondřej ; Klusák, Jan (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem předkládané práce je seznámení se s problematikou rozložení napětí v okolí bimateriálového vrubu, příp. trhliny kolmé na rozhraní, vyjádření exponentu singularity napětí. První část pojednává o základech lineárně elastické lomové mechaniky tedy i Irwinovy koncepce faktoru intenzity napětí. Druhá část se věnuje popisu anisotropních materiálů, pomocí teorie komplexních potenciálů. Závěrečná, třetí část se zabývá výpočtem vlastních čísel isotropních a anisotropních materiálů a také aplikací LES formalismu na výpočet singularit napětí bimateriálového ortotropního vrubu resp. trhliny šířící se kolmo na bimateriálové rozhraní.
|
|
|
Special problems of fracture mechanics of singular stress concentrators in composite materials
Krepl, Ondřej ; Materna,, Aleš (oponent) ; Seitl,, Stanislav (oponent) ; Klusák,, Jan (vedoucí práce)
The presented dissertation deals with general singular stress concentrators (GSSC) namely with a sharp notch also known as a V-notch, a sharp bi-material notch and a sharp material inclusion. The review section briefly outlines the Kolosov-Muskhelishvili complex potential theory of the plane elasticity applied on fracture mechanics problems. Next, the linear elastic fracture mechanics of cracks, V-notches, bi-material notches and bi-material junctions is discussed. The review also includes the crack initiation direction and the stability criteria of the maximum tangential stress, the strain energy density factor and the coupled stress-energy criterion. In the following text, limits of the single parameter and advantages of the multi-parameter fracture mechanics are presented. The next section introduces methods to determine the necessary parameters to describe the stress and displacement field near the GSSCs. The parameters include the eigenvalue and the generalized stress intensity factor (GSIF). The eigenvalue is determined as an eigenvalue problem, while the methods to calculate the GSIF are the Psi-integral and the overdeterministic method. Both the methods are applied on the studied GSSCs and mutually compared. Finally the criteria for crack initiation in the GSSCs are proposed in the multi-parameter form. The crack initiation direction and the stability conditions are predicted for particular problems in numerical examples. The failure forces for a V-notch are predicted by above mentioned criteria and compared with experimental data found in literature. In following section methods to analyze multi-material problem are shown. The final section summarizes with means of the crack initiation and propagation near the sharp material inclusion.
|
|
|
Multi-parameter based stress distribution in vicinity of sharp material inclusion tip
Krepl, Ondřej ; Klusák, Jan
General Singular Stress Concentrators (GSSCs) which exhibit singular stress concentration are often responsible for crack initiation and thus failure of the component. The GSSC of the type of bonded bi-material junction occurs in a variety of technical applications including but not limited to sharp material inclusions, silicate based composites and electronic components. The GSSC cannot be assessed by means of standard fracture mechanics. Approaches of generalized fracture mechanics require precise description of stress distribution near the stress concentration points. In order to determine the stress field accurately, the paper incorporates the multi-parameter based description.
|
|
|
Special problems of fracture mechanics of singular stress concentrators in composite materials
Krepl, Ondřej ; Materna,, Aleš (oponent) ; Seitl,, Stanislav (oponent) ; Klusák,, Jan (vedoucí práce)
The presented dissertation deals with general singular stress concentrators (GSSC) namely with a sharp notch also known as a V-notch, a sharp bi-material notch and a sharp material inclusion. The review section briefly outlines the Kolosov-Muskhelishvili complex potential theory of the plane elasticity applied on fracture mechanics problems. Next, the linear elastic fracture mechanics of cracks, V-notches, bi-material notches and bi-material junctions is discussed. The review also includes the crack initiation direction and the stability criteria of the maximum tangential stress, the strain energy density factor and the coupled stress-energy criterion. In the following text, limits of the single parameter and advantages of the multi-parameter fracture mechanics are presented. The next section introduces methods to determine the necessary parameters to describe the stress and displacement field near the GSSCs. The parameters include the eigenvalue and the generalized stress intensity factor (GSIF). The eigenvalue is determined as an eigenvalue problem, while the methods to calculate the GSIF are the Psi-integral and the overdeterministic method. Both the methods are applied on the studied GSSCs and mutually compared. Finally the criteria for crack initiation in the GSSCs are proposed in the multi-parameter form. The crack initiation direction and the stability conditions are predicted for particular problems in numerical examples. The failure forces for a V-notch are predicted by above mentioned criteria and compared with experimental data found in literature. In following section methods to analyze multi-material problem are shown. The final section summarizes with means of the crack initiation and propagation near the sharp material inclusion.
|
|
|
Výpočet deformace uzavřeného zakřiveného prutu
Dvořáček, Jan ; Krepl, Ondřej (oponent) ; Hrstka, Miroslav (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá výpočtem deformace uzavřeného zakřiveného prutu (kroužku) s příčným průřezem ve tvaru U. Práce je rozdělena do čtyř částí. První část stručně pojednává o teoriích, které byly využity při řešení zadaného problému. Jmenovitě je jako první uveden energetický přístup a s ním spojené teorie slabě a silně zakřivených prutů, dále pak klasické nosníkové teorie – Timošenkova a Euler-Bernoulliho. Druhá část obsahuje všechna odvození potřebná pro analytické řešení daného problému a to jak pro teorie slabě, tak pro teorii silně zakřivených prutů. Ve třetí části je popsána tvorba výpočtových modelů a numerický výpočet, který byl proveden pomocí příslušného výpočtového softwaru využívajícího MKP. Závěrečná část se věnuje srovnání výsledků analytického a numerického řešení a jejich zhodnocení.
|
|
|
Napjatost v okolí velmi ostrých bimateriálových vrubů
Krepl, Ondřej ; Klusák, Jan (oponent) ; Hrstka, Miroslav (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá problematikou stanovení exponentů singularity napětí a zobecněných součinitelů intenzity napětí, pomocí kterých lze následně popsat napěťové pole v okolí koncentrátoru napětí. Práci je možno rozdělit do tří hlavních částí. První část shrnuje základní poznatky o lineárních anizotropních materiálech, pojednává o základech lineární elastické lomové mechaniky a zavádí její zobecnění na případy obecných koncentrátorů napětí. Druhá část se zabývá speciální teorií rovinné anizotropní pružnosti - formalismem Lechnického-Eshelbyho-Stroha (LES). Dále je uvedena teorie psí-integrálu, pomocí kterého je stanoven zobecněný součinitel intenzity napětí. Závěrečná část aplikuje teorii LES formalismu a psí-integrálu na konkrétní materiálové konfigurace trhliny na bimateriálovém rozhraní, která je speciálním případem ostrého bimateriálového vrubu. Pomocí analyticko-numerického výpočtového algoritmu v softwaru ANSYS a Silverfrost FTN95 jsou následně určeny exponenty singularity napětí a zobecněné součinitele intenzity napětí.
|
|
|
Popis rozložení napětí v blízkosti koncentrátoru napětí na bi-materiálovém rozhraní
Krepl, Ondřej ; Klusák, Jan (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem předkládané práce je seznámení se s problematikou rozložení napětí v okolí bimateriálového vrubu, příp. trhliny kolmé na rozhraní, vyjádření exponentu singularity napětí. První část pojednává o základech lineárně elastické lomové mechaniky tedy i Irwinovy koncepce faktoru intenzity napětí. Druhá část se věnuje popisu anisotropních materiálů, pomocí teorie komplexních potenciálů. Závěrečná, třetí část se zabývá výpočtem vlastních čísel isotropních a anisotropních materiálů a také aplikací LES formalismu na výpočet singularit napětí bimateriálového ortotropního vrubu resp. trhliny šířící se kolmo na bimateriálové rozhraní.
|
host ::
RSS.