Original title: Numerická simulace růstu trhliny v keramických kompozitních materiálech ve 3D
Translated title: Numerical simulation of crack propagation in ceramic composites in 3D
Authors: Svoboda, Josef ; Horníková, Jana (referee) ; Majer, Zdeněk (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2017
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Pevnost materiálů jako je sklo a keramika může být ovlivněná prostředím (koroze pod napětím). Při namáhání mohou poruchy (trhliny) růst subkriticky pod lomovou houževnatostí K_Ic. Cílem této práce bylo vyvinout tři-dimenzionální konečnoprvkový model pro analýzu chování podkritického růstu trhlin v částicových kompozitech na bázi keramiky. K predikci směru růstu trhliny v rámci lineární elastické lomové mechaniky bylo použito kritérium maximálního tangenciálního napětí. Modelovaným materiálem byla nízkoteplotně vypalovaná keramika (LTCC), obsahující částice oxidu hlinitého uložené ve skleněné matrici. Hlavním cílem práce bylo vyvinout 3D model popisující růst trhliny. Závěry z této práce mohou přispět k lepšímu porozumění podkritického šíření trhlin v částicových kompozitech. The strength of materials such as glass and ceramics can be influenced by the environment (stress corrosion). Under applied stress defects (cracks) can grow sub-critically below fracture toughness K_Ic. The aim of this work was to develop a three-dimensional finite-element model to analyze the subcritical crack growth behavior of ceramic-based particulate composites. The maximum tangential stress criterion (MTS) was used to predict the direction of the crack propagation in the framework of linear elastic fracture mechanics. The modeled material was a Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC), containing alumina particles embedded in a glass matrix. The main aim of this work was to develop a 3D model describing the crack growth. Conclusions from this work can contribute to a better understanding of subcritical crack propagation in particle composites.
Keywords: Crack; Finite Element Method; Fracture Mechanics; Low Temperature Co-fired Ceramics; Subcritical Crack Propagation; lomová mechanika; metoda konečných prvků; nízko-teplotně vypalovaná keramika; subkritický růst trhliny; trhlina

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/66566

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-318715


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses