|
|
Popis šíření trhlin v polích silně nehomogenních a reziduálních napětí
Štegnerová, Kateřina ; Materna, Aleš (oponent) ; Malíková, Lucie (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Tato dizertační práce vznikla pod vedením mého školitele doc. Ing. Luboše Náhlíka, Ph.D. a školitele specialisty doc. Ing. Pavla Hutaře, Ph.D. a je zaměřena zejména na aplikaci zobecněného konceptu lineárně elastické lomové mechaniky, který umožňuje popsat chování trhlin šířících se z obecných singulárních koncentrátorů napětí, jakými jsou např. materiálová rozhraní či ostré V-vruby a na ověření platnosti použitých lomových kritérií. Získané poznatky jsou využity v další části práce, která se zabývá problematikou šíření trhlin v keramických kompozitních materiálech, kde je rozložení pole napětí silně ovlivněno existencí materiálového rozhraní a přítomností reziduálních napětí vznikajících při výrobě kompozitu.
|
|
|
MULTI-PARAMETER MTS AND SED CRITERION APPLIED ON A CRACK IN AN ALKALI-ACTIVATED CONCRETE SPECIMEN UNDER MIXED-MODE LOADING
Malíková, Lucie ; Miarka, Petr ; Simonová, H.
The paper is devoted to an analysis of a crack propagation in a semi-circular concrete specimen under three-point bending. I+II mixed-mode loading is ensured via an inclined crack. Crack deflection angle is investigated by means of the generalized/multi-parameter form of the Maximum Tangential Stress (MTS) criterion and Strain Energy Density (SED) criterion as well as experimentally. The multi-parameter fracture mechanics concept applied in this work is based on the approximation of the crack-tip stress field by means of the Williams series expansion (WE). It has been proved that this approach can help to describe crack behavior in some kinds of materials better than the classical (one-parameter: stress intensity factor) fracture mechanics. This conclusion is discussed also in this paper.
|
|
|
Analysis of fatigue damage accumulation of test specimens made from S690 and S960
Al Khazali, Mohammad ; Malíková, Lucie (oponent) ; Seitl, Stanislav (vedoucí práce)
This thesis study and examines the behavior of high strength steels (HSS) during fatigue utilizing S-N curves of models based on the Palmgren-Miner Rule and some invented hypotheses, such as Haibach's model, Corten-Dolan's model and Serensen-Kogajev model. Firstly, a detailed mechanical testing will be done and discussed to ensure creating a proper understanding of the two types of steel that will be the focal point of the research. The curves created are interpolated using measured data form cyclically loaded of the steel to create the relation between the number of cycles the material can withstand before reaching failure state and the level of stress applied on a variety of specimens with different homogenizes but similar characteristics. The accuracy of each model is determined for each grade of steel, the S690 and the S960. Then we will conclude by the end of the work which can be considered suitable and which not of each model and an explanation of the reasoning behind the results achieved to ensure better outcome in future related work.
|
|
|
Analysis of crack behaviour under mixed-mode loading
Antalík, Adam ; Miarka, Petr (oponent) ; Malíková, Lucie (vedoucí práce)
This bachelor’s thesis deals with the analysis of the stress field in the vicinity of the crack tip, described by the stress intensity factor K. The objective of this thesis is to calculate values of the parameter K for a crack in a rectangular specimen subjected to asymmetric four-point bending. Thus, mixed mode I + II loading conditions occur. The first part of the thesis deals with the fracture mechanics concept. In the second part, a cracked specimen is modelled in the Ansys Mechanical APDL software. In the final part, the resulting values of the parameter K, obtained from the commands KCALC, CINT and two empirical equations, are presented. The MTS criterion is applied for estimation of the crack propagation angel and all results are discussed thoroughly.
|
|
|
Analýza pole napětí v okolí únavové trhliny v IPE profilu vyrobené z nerezové oceli
Juhászová, Tereza ; Malíková, Lucie (oponent) ; Seitl, Stanislav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá analýzou pole napětí v okolí koncentrátoru napětí v IPE nosníku z nerezové oceli v tříbodovém ohybu. V teoretické části je stručně představená lomová mechanika jako obor se základními pojmy, principy a veličinami používanými na popis únavového chování materiálů. Jsou zde uvedené teoretické základy lomových zkoušek, kterými se bude práce zabývat, metody používané ve výpočetním prostředí a použitý materiál. Součástí je rovněž popis modelů, které byli použité k analýze a metody použité k dosažení numerických výsledků. Praktická část představuje porovnání výsledků dvou a tří rozměrných numerických modelů v tříbodovém ohybu, modelu IPE s různými čely trhliny a velikosti plastické zóny. Numerické modely byly sestaveny v programu Ansys Mechanical APDL. Práce rovněž obsahuje výsledky experimentálního provedení únavových zkoušek s vyhodnocením pomocí výpočetního prostředí.
|
|
|
Vliv tloušťky vzorku na iniciaci trhliny z vrcholu obecného singulárního koncentrátoru napětí
Kopp, Dalibor ; Řoutil,, Ladislav (oponent) ; Malíková, Lucie (oponent) ; Klusák, Jan (vedoucí práce)
Geometrické nespojitosti, jako jsou ostré vruby, se objevují v konstrukcích technických objektů a vedou ke koncentracím napětí. Tyto body jsou velice nebezpečné, protože snižují pevnost součástí a mohou vést ke vzniku trhlin. Technické objekty však nejsou tvořeny pouze homogenními materiály, ale mohou se skládat i z dvou a více různých materiálů obsahující ostré vruby na rozhraní těchto materiálů. U těchto ostrých vrubů je studován vliv volného povrchu na podmínky iniciace a vyhodnocován prostřednictvím 3D tělesa, poněvadž u těles s konečnou tloušťkou jsou podmínky iniciace trhliny ovlivňovány volným povrchem. Pole napětí v okolí vrcholů obecných singulárních koncentrátorů napětí jsou počítány metodou konečných prvků a výsledky zpracovávány pomocí inženýrského přístupu porovnáváním řídicí veličiny. Tento přístup se dá jednoduše použít v kombinaci se znalostí základních materiálových vlastností a použitím výsledků MKP výpočtu posuzovaných vrubů. K tomu, aby bylo možné stanovit vliv volného povrchu a určit, zdali k iniciaci dojde ze středu součásti, nebo z volného povrchu, byla zavedena hodnota středního kritického aplikovaného napětí, pomocí které je možné jednoduše stanovit místo iniciace trhliny po tloušťce. Poměrem středních kritických aplikovaných napětí uprostřed a na volném povrchu dále kvantifikovat vliv volného povrchu na místo iniciace trhliny. Pomocí tohoto postupu je ukázáno, že místo iniciace trhliny je závislé jak na směru zatížení tělesa, úhlu otevření vrubu a tloušťce vzorku, ale v případě bi-materiálového vrubu také na poměru modulů pružnosti.
|
|
|
Numerická podpora pro štípací test na trámovém tělese
Juhászová, Tereza ; Malíková, Lucie (oponent) ; Seitl, Stanislav (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na numerickou podporu netradičního štípacího testu. Numerická analýza je provedena v programu ANSYS pro tělesa s různými vstupními parametry a vyhodnocení jejich chování při štípacím testu. Sledované jsou výsledné hodnoty parametrů charakteristických pro výpočty lomové mechaniky; faktor intenzity napětí a T-napětí a jejich funkcích v závislosti na délce sledované trhliny, jejichž průběh je graficky znázorněn.
|
|
|
Popis šíření trhlin v polích silně nehomogenních a reziduálních napětí
Štegnerová, Kateřina ; Materna, Aleš (oponent) ; Malíková, Lucie (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Tato dizertační práce vznikla pod vedením mého školitele doc. Ing. Luboše Náhlíka, Ph.D. a školitele specialisty doc. Ing. Pavla Hutaře, Ph.D. a je zaměřena zejména na aplikaci zobecněného konceptu lineárně elastické lomové mechaniky, který umožňuje popsat chování trhlin šířících se z obecných singulárních koncentrátorů napětí, jakými jsou např. materiálová rozhraní či ostré V-vruby a na ověření platnosti použitých lomových kritérií. Získané poznatky jsou využity v další části práce, která se zabývá problematikou šíření trhlin v keramických kompozitních materiálech, kde je rozložení pole napětí silně ovlivněno existencí materiálového rozhraní a přítomností reziduálních napětí vznikajících při výrobě kompozitu.
|
|
|
Vliv reziduálních napětí na odhad životnosti polymerních trubek
Poduška, Jan ; Nezbedová, Eva (oponent) ; Malíková, Lucie (oponent) ; Hutař, Pavel (vedoucí práce)
Požadovaná životnost plastových trubek používaných v tlakových rozvodech vody a dalších aplikacích je minimálně 50 let. Takto dlouhou životnost je poměrně náročné prokázat klasickými metodami zkoušení trubek, jako je např. hydrostatická tlaková zkouška. Je však možné vypočítat odhad životnosti trubky vzhledem k tomu, že nejčastější mechanismus porušení trubky je šíření creepové trhliny a následné porušení. Metoda výpočtu je založena na popisu šíření této trhliny pomocí parametrů lineárně elastické lomové mechaniky. Velmi důležitou součástí této metody je simulace šíření trhliny v trubce metodou konečných prvků, ve které je nutné zohlednit různé typy zatížení působící na trubku. Jedním z těchto zatížení je právě reziduální napětí, které ve stěně trubek vzniká při tuhnutí po extruzi. Tato práce začíná úvodem do problematiky a rešerší řešených témat. Především jsou popsány charakteristické vlastnosti trubkových materiálů, typické mechanismy porušování, metody určování reziduálního napětí v plastových trubkách a jejich výsledky, metody testování trubkových materiálů a určování životnosti. Po tomto úvodu jsou určeny řešené problémy a definovány cíle práce. Hlavním téma-tem je popis reziduálního napětí ve stěně různých plastových trubek. Kombinací experimentů a numerického modelování je určeno obvodové i axiální reziduální napětí v trubkách různých rozměrů a z různých materiálů. Také je navržena zjednodušená metoda určování, která poskytuje dostatečně přesný popis stavu obvodového reziduálního napětí a je zároveň nenáročná na provedení. Je řešen také způsob zavedení reziduálního napětí do výpočtu životnosti a jeho vliv na výsledky těchto výpočtů. Kromě reziduálního napětí je studován také vliv vnějšího tlaku zeminy na zakopanou trubku. Reziduální napětí také může za určitých okolností hrát roli při experimentálním určování rychlosti šíření trhliny. Je-li pro měření rychlosti šíření trhliny použit CRB (cracked round bar) test, může se trhlina vlivem reziduálního napětí ve vzorcích šířit asymetricky, což ovlivňuje výsledky měření. Na základě simulace šíření trhliny v CRB vzorku je hodnoceno, zda je vliv tohoto jevu na výsledky pod-statný a zda lze výsledky z těchto testů použít ve výpočtech životnosti.
|
|
|
Lomové testy vybraných těles se speciálním plnivem: experimenty a numerická simulace
Majda, Tomáš ; Malíková, Lucie (oponent) ; Keršner, Zbyněk (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vybranými lomovými testy a vyhodnocením lomových parametrů těles z~cementových kompozitů. Jedna část práce se zabývá cementovým kompozitem se skleněným sférickým plnivem jednotné frakce 2 mm. Po výrobě byly trámce rozměrů 20×40×200 mm vystaveny teplotám v rozmezí 100 až 1000 °C po dobu jedné hodiny. Užitím nedestruktivní metody ultrazvukových impulzů byl určen stupeň poškození teplotním zatížením. Vybraná tělesa byla poté lomově testována tříbodovým ohybem a na úlomcích zjištěna informativní pevnost v tlaku. V druhé části byla pozornost věnována vyhodnocení lomových testů betonových těles z jádrových vývrtů odebraných z objektů bývalého Plynárenského řídicí centra Transgas v Praze. Zkušební tělesa byla opatřena šípovým vrubem a následně zkoušena v tříbodovém ohybu. Naměřená data byla upravena programem GTDiPS a v případě kompozitu se skleněným plnivem byl k vyhodnocení lomových parametrů použit program StiCrack.
|
host ::
RSS.