|
|
Analýza napjatosti a porušení ve zkušebních tělesech používaných pro určování lomově-mechanických parametrů kvazikřehkých materiálů
Holušová, Táňa ; Seitl,, Stanislav (oponent) ; Veselý, Václav (vedoucí práce)
Práce se zabývá testem pro určování lomově-mechanických parametrů kvazikřehkých materiálů, zejména betonu. Zkoumanou zkouškou je tzv. wedge-splitting test, jehož český ekvivalent může znít jako zkouška štípáním klínem. Pro tuto zkoušku je možné použít tělesa různých tvarů se zářezy; tato práce se však výhradně zaměřuje na těleso ve tvaru válce o průměru 150 mm a tloušťce 100 mm. Zkouška je prováděna virtuálně pomocí MKP softwaru Atena 2D. Je sledován průběh porušení tělesa během zatěžování pro různé délky zářezu. Kvantifikuje se množství energie vynaložené na rozvinutí porušení mimo zkoušený průřez oslabený zářezem. Je vyšetřována i velikost lomové procesní zóny v závislosti na relativní délce zářezu. Popsaná analýza se provádí pro více materiálových sad, které se liší kohezivními vlastnostmi vyjádřenými skrze tzv. charakteristickou délku kvazikřehkého materiálu. Hledají se vhodné proporce tělesa tak, aby při provádění zkoušek nedocházelo ke vzniku porušování, a tedy i disipace energie, mimo oblast ligamentu tělesa, čímž se zpřesní odhad lomově-mechanických parametrů zkoušeného materiálu.
|
|
|
Predikce chování stříkaného betonu s využitím elastoplastického materiálového modelu
Kejík, Vít ; Miča, Lumír (oponent) ; Chalmovský, Juraj (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá využitím pokročilého elasto-plastického materiálového modelu určeného pro stříkaný beton. Jsou vytvořeny prostorové matematické modely dvou typů laboratorních zkoušek, na které je tento model použit. První zkouškou je trojbodový ohyb betonového zkušebního tělesa. Dále je analyzováno chování materiálu, při změně vstupních parametrů. Následně jsou vytvořeny dvě zpětné analýzy dat, u kterých je získána přijatelná shoda mezi predikcí a měřením. Druhou zkouškou je modifikovaná tahová zkouška, kde je rovněž popsáno chování materiálu při změně vstupních parametrů. Následně je vytvořena zpětná analýza dat, kde je získána přijatelná shoda mezi predikcí a měřením. V rámci každé studie je podrobněji analyzován průběh napětí v lomové procesní zóně.
|
|
|
Lomová procesní zóna a disipace energie při lomu kvazikřehkých materiálů
Klon, Jiří ; Seitl, Stanislav (oponent) ; Veselý, Václav (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na porovnání vybraných lomových parametrů kvazikřehkého materiálu, konkrétně betonu, určovaných z výsledků testů na tělesech různých velikostí a délek zářezu. První část práce se zabývá studiem vybraných kritérií plasticity (porušení) a testováním jejich využití v matematickém balíku (MathCAD) za účelem jejich pozdější implementace do programu pro odhad velikosti a tvaru lomové procesní zóny. Další část práce je věnována numerickým simulacím testu tříbodově ohýbaného trámce se zářezem. Tyto simulace byly provedeny pomocí MKP programu ATENA. Výsledky simulací jsou vyhodnoceny lomovými modely; tato práce prezentuje hodnoty lomových parametrů kvantifikující množství energie disipované v lomové procesní zóně.
|
|
|
Modelování lomového procesu v kvazikřehkých materiálech
Klon, Jiří ; Eliáš, Jan (oponent) ; Veselý, Václav (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na vyhodnocení vybraných lomových parametrů kvazikřehkého materiálu, zejména betonu, a posouzení jejich závislosti na velikosti a tvaru lomové procesní zóny vyvíjející se během lomu v okolí vrcholu makroskopické trhliny. K tomuto účelu byly využity experimentálně získané zatěžovací diagramy publikované v odborné literatuře, které byly zpracovány tak, aby podle nich bylo možné sestavit a nakalibrovat numerické modely těchto testů v MKP programu ATENA. Z výsledků získaných nasimulováním testů tříbodového ohybu trámců čtyř velikostí, se zářezy tří délek, pomocí vytvořených numerických modelů bylo provedeno určení lomových parametrů betonu. Výsledkem práce je určení specifické energie disipované na vznik povrchů efektivní trhliny a odhad specifické energie disipované v objemu lomové procesní zóny, která má pro každou velikost trámce a délku zářezu specifické parametry.
|
|
|
Stochastické diskrétní modelování rozvoje porušení v betonových konstrukcích
Kučera, Michal ; Sadílek, Václav (oponent) ; Vořechovský, Miroslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá statistickou pevností konstrukce z kvazikřehkého materiálu, konkrétně z betonu. Zvláštní pozornost je věnovaná vlivu velikosti konstrukce na pevnost a na celý proces porušování materiálu v průběhu zatěžování. Mechanika těchto procesů je modelo- vána s použitím diskrétních modelů a tyto modely jsou uvažovány i v pravděpodobnostní variantě s prostorově proměnlivými materiálovými parametry. Prostorová variabilita je pak modelována pomocí náhodných polí. Práce objasňuje vliv rozptýleného poškození v objemu konstrukce před dosažením maximálního zatížení na další průběh disipativních procesů, zejména na tvar lomové procesní zóny a následně na její interakci s náhodnou proměnlivostí parametrů materiálu u excentricky tažených těles tvaru psí kosti. Kromě nástrojů stochastické počítačové lomové mechaniky je představen i analytický model založený na průměrování a následné analýze minima náhodného pole
|
|
|
Tomographic investigation of the sandstone fracture toughness
Vavřík, Daniel ; Beneš, Pavel ; Fíla, Tomáš ; Koudelka_ml., Petr ; Kumpová, Ivana ; Vavro, Martin
It is well known that the measured values of the fracture toughness of quasi brittle materials are influenced by material heterogeneity, dimensions, boundary conditions, and unequal tension and compression properties. Standard testing methods supposing isotropic material, in contrary the quasi-brittle materials differ from this theoretical expectation, therefore this approach may fail. The authors present Local Fracture Toughness Testing (LFTT) method to overcome this obstacle. LFFT based on a complex methodology using a series of tomographic reconstructions recorded during specimen loading is calculated independently of the outside boundary conditions.
|
|
|
Predikce chování stříkaného betonu s využitím elastoplastického materiálového modelu
Kejík, Vít ; Miča, Lumír (oponent) ; Chalmovský, Juraj (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá využitím pokročilého elasto-plastického materiálového modelu určeného pro stříkaný beton. Jsou vytvořeny prostorové matematické modely dvou typů laboratorních zkoušek, na které je tento model použit. První zkouškou je trojbodový ohyb betonového zkušebního tělesa. Dále je analyzováno chování materiálu, při změně vstupních parametrů. Následně jsou vytvořeny dvě zpětné analýzy dat, u kterých je získána přijatelná shoda mezi predikcí a měřením. Druhou zkouškou je modifikovaná tahová zkouška, kde je rovněž popsáno chování materiálu při změně vstupních parametrů. Následně je vytvořena zpětná analýza dat, kde je získána přijatelná shoda mezi predikcí a měřením. V rámci každé studie je podrobněji analyzován průběh napětí v lomové procesní zóně.
|
|
|
Možnosti využití 4D výpočetní tomografie v lomových testech
Kumpová, Ivana ; Fíla, Tomáš ; Koudelka, Petr ; Rozsypalová, I. ; Keršner, Z. ; Kytýř, Daniel ; Vopálenský, Michal ; Vavřík, Daniel ; Vyhlídal, M. ; Drdácký, Miloš
Příspěvek prezentuje studium vnitřní struktury a lomových vlastností vybraných kvazikřehkých stavebních materiálů vystavených teplotním změnám a možnosti uplatnění metody kombinující ohybové lomové testy a časově závislou výpočetní tomografii (4D CT). Zkušební tělesa byla podrobena účinkům vysokých teplot a následně testována čtyřbodovým ohybem během 4D CT. Byly tak získány 3D obrazové informace v různých fázích zatížení a porušování materiálu. Rovněž bylo provedeno komparativní měření pevnosti v tlaku. Tyto výsledky jsou v dobré shodě.
|
|
|
Time lapse tomography of fracture progress in silicate-based composite subjected to the loading a combination with acoustic emission scanning
Kumpová, Ivana ; Kytýř, Daniel ; Fíla, Tomáš ; Veselý, V. ; Trčka, T. ; Vopálenský, Michal ; Vavřík, Daniel
The initiation and propagation of a fracture in quasi-brittle materials (such as silicatebased composite) is an increasingly discussed topic for which various methods of research have been developed/applied. As the quasi-brittle silicate-based composite compounds are very non-homogenous, the mechanism of the crack initiation and propagation can be very different even for samples with the\nidentical geometry. One possible approach to study the fracture mechanism in quasi-brittle materials is to use several different experimental techniques in a single experiment and perform detail analysis to identify generally valid fracture process phenomena. In this work, a simultaneous monitoring of fracture\nprocess zone formation and propagation by three different methods is presented and discussed. A three point bending test was performed on a notched silicate composite specimen. During the loading process, a highly accurate force displacement dependence was recorded accompanied with X-ray radiography,\nX-ray computed tomogra-phy and acoustic emission scanning.
|
|
|
Modelování lomového procesu v kvazikřehkých materiálech
Klon, Jiří ; Eliáš, Jan (oponent) ; Veselý, Václav (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na vyhodnocení vybraných lomových parametrů kvazikřehkého materiálu, zejména betonu, a posouzení jejich závislosti na velikosti a tvaru lomové procesní zóny vyvíjející se během lomu v okolí vrcholu makroskopické trhliny. K tomuto účelu byly využity experimentálně získané zatěžovací diagramy publikované v odborné literatuře, které byly zpracovány tak, aby podle nich bylo možné sestavit a nakalibrovat numerické modely těchto testů v MKP programu ATENA. Z výsledků získaných nasimulováním testů tříbodového ohybu trámců čtyř velikostí, se zářezy tří délek, pomocí vytvořených numerických modelů bylo provedeno určení lomových parametrů betonu. Výsledkem práce je určení specifické energie disipované na vznik povrchů efektivní trhliny a odhad specifické energie disipované v objemu lomové procesní zóny, která má pro každou velikost trámce a délku zářezu specifické parametry.
|
host ::
RSS.