|
|
Víceprvkové systémy biomateriálů na bázi hořčíku a zinku
Hasoňová, Michaela ; Nový, František (oponent) ; Vojtěch, Dalibor (oponent) ; Doležal, Pavel (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá základním výzkumem v oblasti materiálů z čistých Zn prášků a binárních směsí na bázi Mg, Zn a Ca připravených práškovou metalurgií. V teoretické části jsou shrnuty obecné principy a metody práškové metalurgie, stručný popis struktury a vlastností Mg, Zn a Ca a nejnovější výzkum v oblasti jejich zpracování se zaměřením na práškovou metalurgii. Experimentální část se zaměřuje na přípravu materiálů z jemnějších a hrubších částic Zn lisováním za tepla při teplotě 300 a 400 °C za tlaku 100, 200, 300, 400 a 500 MPa. Binární směsi na bázi Mg s přídavkem Zn nebo Ca byly připraveny lisováním za tepla v pevné fázi (300 °C) a lisováním za tepla částečně v tavenině (400 °C, 450 °C v případě Mg- Ca systém) při tlaku 500 MPa. Binární směsi na bázi Zn s přídavkem Mg nebo Ca byly připraveny lisováním za tepla částečně v tavenině (400 °C) za tlaku 500 MPa. Připravené materiály byly hodnoceny z hlediska mikrostruktury, prvkového a fázového složení, mikrotvrdosti, pevnosti v ohybu a fraktografie. Výsledky ukázaly, že v případě materiálů z čistých prášků Zn bylo dosaženo lepší kombinace pevnosti v ohybu a průhybu v případě jemnějšího Zn prášku, a to u materiálu připraveného při teplotě 400 °C a tlaku 500 MPa. V případě směsí bylo nejlepšího spojení mezi částicemi prášku dosaženo v případě materiálu na bázi jemnějšího Zn prášku s 0,5 hm. % Mg, což mělo významný vliv na dosažené hodnoty pevnosti v ohybu a průhyb. Obsah přísadového prášku měl zásadní vliv na strukturu a fázové složení připravených materiálů, zatímco podmínky přípravy ovlivňovali dosažené pevnostní charakteristiky a charakter lomu.
|
|
|
Příprava a charakterizace porézních materiálů na bázi hořčíku
Březina, Matěj ; Pacal, Bohumil (oponent) ; Vojtěch, Dalibor (oponent) ; Ptáček, Petr (vedoucí práce)
V současnosti zkoumané hořčíkové materiály připravované práškovou metalurgií vycházejí ze značně obsáhlého technologického spektra, díky čemu je možné vytvářet širokou škálu materiálů. Tato práce se zaměřuje na přípravu objemových materiálů z hořčíkového prášku metodami lisování za studena a za tepla, slinováním a polem aktivovaným slinováním. Objemové materiály byly připravovány v sérii lisovacích tlaků 100 MPa až 500 MPa a slinovací teploty byly voleny v rozsahu 300 °C až 600 °C s cílem charakterizovat vliv podmínek přípravy a technologie na výsledné vlastnosti připravovaných materiálů. Připravené materiály byly hodnoceny z hlediska mikrostruktury, tvrdosti, mikrotvrdosti, tříbodového ohybu a fraktografie. Objemové materiály byly připraveny pomocí všech testovaných metod, ovšem vlastnosti těchto materiálů se značně lišily v závislosti na použité technologii. Z materiálů lisovaných za tepla měly nejvyšší pevnost a tvrdost ty, které byly připraveny při tlaku 400 a 500 MPa a teplotě 400 °C. Klasické slinování hořčíku v muflové peci a argonové atmosféře se ukázalo jako neefektivní z důvodu oxidické vrstvy na povrchu a přítomnosti kyslíku v technickém argonu. Slinování pomocí technologie SPS (Spark Plasma Sintering – slinování pomocí jiskrového výboje) bylo tím efektivnější, čím nižší byl lisovací tlak použitý na výrobu předlisků a čím vyšší byl aplikovaný tlak během samotného procesu SPS. Nejvyšší pevnosti a tvrdosti dosáhly v tomto případě materiály slinované při teplotě 600 °C připravené z volně sypaného prášku a z nejporéznějšího předlisku (100 MPa).
|
|
|
Ohýbaná tělesa: Numerická podpora v software ANSYS
Viszlay, Viliam ; Šimonová, Hana (oponent) ; Seitl, Stanislav (vedoucí práce)
Práca sa zaoberá skúmaním lomovo-mechanických parametrov na telesách z kvazikrehkých materiálov. Využíva k tomu postupy dvojparametrovej lomovej mechaniky. Na základe numerických simulácií prevedených v softwarovom prostredí ANSYS využívajúcom metódu konečných prvkov sú v práci analyzované dve základné problematiky. V prvej, hlavnej časti, sa práca venuje ohýbaným telesám. Analyzovaný je vplyv zmeny vybraných parametrov na lomovo-mechanické vlastnosti ohýbaného telesa porušeného trhlinou – koncentrátorom napätia. Pri kalibrácii modelov sa práca opiera o odborné zdroje, ktoré sa už niektorými geometriami telies zaoberali. V druhej časti sa práca zaoberá telesom pre skúšku excentrickým ťahom, konkrétne jej modifikovanú variantu, upravenú pre využitie na cementových kompozitoch. V oboch prípadoch sú výstupom kalibračné polynómy sledovaných parametrov. Ukážka ich využitia je v prípade trojbodového ohybu prezentovaná na ukážke výpočtu kritickej hodnoty súčiniteľa intenzity napätia z hodnôt získaných pri laboratórnych testoch materiálu na princípe cementového kompozitu s nahradením istej časti plniva drveným keramickým odpadom.
|
|
|
Srovnání účinnosti simulačních metod při učení umělých neuronových sítí a inverzní analýze
Nezval, Michal ; Novák, Drahomír (oponent) ; Lehký, David (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá inverzní analýzou založenou na kombinaci umělých neuronových sítí a stochastických metod. Cílem je porovnat účinnost nové simulační metody Hierarchical Subset Latin Hypercube Sampling s klasickou metodou Monte Carlo a standardní metodou Latin Hypecube Sampling při učení neuronových sítí. Účinnost je porovnána pro různě složité neuronové sítě. Inverzní analýza je aplikována při identifikaci parametrů inženýrských úloh, což je demonstrováno na funkci poruchy rámu šikmé střechy a určení materiálových charakteristik u tříbodového ohybu. Na závěr práce je diskutována otázka, zda je metoda Hierarchical Subset Latin Hypercube alespoň stejně výkonná jako další dvě stochastické metody.
|
|
|
Indirect determination of material model parameters for single trabecula based on nanoindentation and three-point bending test
Zlámal, P. ; Jiroušek, Ondřej ; Kytýř, Daniel ; Doktor, Tomáš
The aim of the paper is to develop a procedure for determination of elasto-visco-plastic constitutive model with damage for human single trabecula. The procedure is suited for indirect establishing of material model based on nanoindentation and three-point bending test. Constants of the material model are identified by Finite Element (FE) simulations and curve fitting using an algorithm based on least squares fitting of the experimental curves. In the case of nanoindentation, the penetration depth of tip during the FE analyses (FEA) is fitted to experimental nanoindentation curves. In the case of three-point bending, displacements of nodes are compared with displacements of markers observed during the experiment using digital image correlation.
|
|
|
Stress state analysis of sub-sized pre-cracked three-point-bend specimen
Stratil, Luděk ; Kozák, Vladislav ; Hadraba, Hynek ; Dlouhý, Ivo
The contribution deals with finite element analysis of stress state in sub-sized pre-cracked three-point bend specimen (KLST). A studied material was Eurofer´97 steel. The true stress-true strain curve was obtained from tensile test. The three point bend tests were carried out on plain and side-grooved specimens at ambient temperature and were simulated using ABAQUS 6.10. The stress state in KLST specimen was compared with the stress state of standard specimen. The analysis confirmed the stress state in KLST specimens at the crack tip does not correspond to conditions of standard fracture toughness determination because loss of constraint.
|
|
|
Lomová houževnatost z tříbodového ohybu vzorků z kvazikřehkých materiálů: Korekce vzhledem k šířce zářezu
Frantík, P. ; Keršner, Z. ; Klusák, Jan ; Seitl, Stanislav
Zkoušky konstrukčních materiálů pro získání hodnot lomově-mechanických veličin jsou prováděny na tvarově různých tělesech. Mezi nejpoužívanější lomové experimenty patří zkouška vzorků tříbodovým ohybem. V případě této zkoušky se užívají tělesa se zářezem, který zajišťuje iniciaci trhliny. Ukazuje se, že na šířce tohoto zářezu závisí přesnost měřených lomově-mechanických parametrů, např. efektivní lomová houževnatost či efektivní houževnatost. Cílem příspěvku je na základě výpočtů metodou konečných prvků analyzovat vliv šířky zářezu pro různé geometrie vzorku/zkoušky na iniciaci počáteční trhliny. Tento vliv na získané hodnoty lomově-mechanických parametrů autoři kvantifikují a jsou vyslovena doporučení pro korektní vyhodnocení experimentů, včetně použitelných aproximačních funkcí.
|
host ::
RSS.