|
| |
|
|
Vliv bi-materiálového rozhraní na směr šíření trhliny ve vrstevnatém kompozitu
Šestáková, Lucie ; Náhlík, Luboš ; Hutař, Pavel
Velké množství experimentálních prací v současné době poukazuje na změnu směru šíření trhliny v kompozitním vrstevnatém materiálu. Článek je zaměřen na určení změny směru šíření trhliny při jejím průchodu přes rozhraní mezi dvěma materiály. K tomu bylo využito například kritérium minimální hustoty deformační energie. Přesnějších výsledků však bylo dosaženo kombinací numerického a analytického řešení problému. Takto zjištěné hodnoty směru dalšího šíření trhliny byly srovnávány s daty získanými experimentálně.
|
|
|
Vliv rozhraní vrstevnatého kompozitu na směr šíření trhliny
Šestáková, Lucie ; Náhlík, Luboš ; Hutař, Pavel
Článek se zabývá šířením trhlin ve vrstevnatých kompozitech. Mnoho experimentalních prací poukazuje na změnu šíření trhliny při jejím průchodů přes rozhraní kompozitu. Tyto změny směru mohou mít velký vliv na životnost kompozitu. Změna směru šíření trhliny na rozhraní je určována metodou konečných prvků, konkrétně je využito kritérium minimální hustoty deformační energie. Dosažené výsledky jsou následně srovnány s daty získanými z experimentu.
|
|
|
Vliv bi-materiálového rozhraní na zavírání únavové trhliny
Náhlík, Luboš
Z publikovaných prací vyplývá, že bi-materiálové rozhraní má vliv na hodnotu součinitele intensity napětí, na velikost prahových hodnot pro šíření trhliny i na rychlost šíření únavové trhliny. Blízkost rozhraní mezi dvěma materiály ovlivňuje tvar a velikost plastické zóny v okolí vrcholu trhliny. Tato skutečnost se promítá také do velikosti zavíracího napětí (plasticity induced crack closure) při šíření únavové trhliny v blízkosti bi-materiálového rozhraní. V příspěvku je ukázán vliv rozhraní mezi dvěma materiály na velikost efektivního součinitele intensity napětí a rychlost šíření únavové trhliny v blízkosti tohoto rozhraní. Získané poznatky mohou přispět k lepšímu porozumění procesu únavového poškozování kompozitních materiálů.
|
|
|
Vliv přechodové vrstvy mezi cementovou pastou a kamenivem na šíření trhliny: konečnoprvkové modelování
Keršner, Z. ; Náhlík, Luboš ; Knésl, Zdeněk
V řadě případů je pro popis šíření makrotrhliny v betonu klíčovou konfigurací situace, kdy se vrchol trhliny nachází na rozhraní matrice–částice, resp. částice–matrice. V těchto případech není možno použít standardní kritéria lineárně elastické lomové mechaniky a do modelování je nutno zahrnout vliv rozdílnosti materiálových parametrů obou složek.Pro popis trhliny mohou být navíc rozhodující vlastnosti rozhraní mezi oběma složkami, zejména pak existence přechodové zóny mezi matricí a kamenivem, která v dosavadních pracích nebyla uvažována. V příspěvku je beton modelován jako prostředí, sestávající ze zatvrdlé cementové pasty (matrice) a kameniva (částice), včetně zmíněné přechodové vrstvy. Výsledky analýzy takto modelovaného betonu umožňují popsat lomové chování makrotrhliny šířící se v tomto prostředí v závislosti na materiálových parametrech jednotlivých složek. Výpočty jsou realizovány MKP a pro reálná materiálová data matrice, ITZ a částice jsou presentovány relevantní výsledky.
|
|
|
Vliv geometrie zkušebního tělesa na plastické zavírání trhliny
Náhlík, Luboš ; Hutař, Pavel
Z experimentálních prací vyplývá, že geometrie tělesa má nezanedbatelný vliv na rychlost šíření únavové trhliny. Ukazuje se, že vliv geometrie může být různý v závislosti na velikosti vnějšího zatěžování respektive velikosti plastické zóny před čelem trhliny. V určité části zatěžovacího spektra tedy bude hrát významnou roli plasticky indukované zavírání trhliny. Demonstrovat vliv constraintu na zavírání trhliny je hlavním cílem této práce. Na tělesech různé geometrie, odpovídající experimentálním vzorkům, je sledován vliv constraintu (kvantifikovaného hodnotou T-napětí) na zavírání trhliny. Za pomoci efektivní hodnoty faktoru intenzity napětí můžeme odhadnout výsledný efekt všech těchto vlivů na rychlost šíření únavové trhliny. Výpočty jsou provedeny na bázi konečných prvků. Pomocí těchto simulací můžeme lépe porozumět a kvantifikovat vliv constraintu na rychlost šíření únavové trhliny a přispět tak k věrohodnějšímu přenosu laboratorních dat na skutečné konstrukce.
|
|
|
Numerická analýza povrchové trhliny v ochranných vrstvách
Šestáková, Lucie ; Majer, Zdeněk ; Náhlík, Luboš ; Knésl, Zdeněk
V příspěvku je v rámci předpokladů lineární elastické lomové mechaniky analyzováno chování povrchové trhliny šířící se v ochranné vrstvě. Jsou diskutovány způsoby možného porušování ochranné vrstvy a soustavy vrstva-podklad vyvolané šířením trhliny v oblasti křehkého a únavového poškozování. Je navržen numerický model, který umožňuje kvantifikovat poškození ochranné povrchové vrstvy s ohledem na její funkčnost. Je posouzena možnosti šíření povrchových trhlin přes rozhraní do podkladu vedoucí k porušení tělesa. Výpočty jsou provedeny metodou konečných prvků programovým systémem ANSYS.
|
|
|
Odhad hodnoty exponentu singularity napětí a prahového napětí pro šíření trhliny přes rozhraní dvou ortotropních materiálů
Náhlík, Luboš
Práce se zabývá stanovením exponentu singularity napětí v případech, kdy se vrchol trhliny nachází na rozhraní mezi dvěma (ortotropními) materiály. Je navržen jednoduchý způsob jeho stanovení na základě znalosti numerického řešení pole napětí před vrcholem trhliny, které je získáno za pomoci metody konečných prvků. Výsledky jsou srovnány se známým analytickým řešením. V další části práce je využita znalost exponentu singularity napětí v případě trhliny ležící na rozhraní dvou ortotropních materiálů k formulaci kriteria stability trhliny s vrcholem nalézajícím se na tomto rozhraní a pro stanovení prahového napětí pro šíření únavové trhliny přes rozhraní mezi dvěma ortotropními materiály. Je navržen postup umožňující odhadnout vliv rozhraní mezi dvěma (ortotropními) materiály na chování únavové trhliny.
|
|
| |
|
|
Vliv geometrie zkušebního tělesa na rychlost šíření únavové trhliny
Hutař, Pavel ; Náhlík, Luboš ; Knésl, Zdeněk
V článku jsou nejprve uvedeny základní pojmy a předpoklady lineární elastické dvouparametrové lomové mechaniky a je zdůrazněn význam, který má tento přístup jednak pro rozšíření mezí platnosti lomové mechaniky. Dále je pak formulován dvouparametrový popis šíření únavových trhlin za předpokladů vysokocyklové únavy a analyzován vliv constraintu na rychlost jejich šíření. Je poukázáno na možnost eliminace závislosti experimentálních dat na geometrii tělesa a diskutována otázka přenositelnosti těchto dat z malých laboratorních vzorků na velká tělesa. Je zdůrazněn význam constraintu pro zvýšení spolehlivosti odhadů životnosti těles s trhlinami.
|
host ::
RSS.