Original title: Lineární elastická lomová mechanika a její aplikace na studium složených materiálů
Translated title: Linear elastic fracture mechanics and its application on study of composed materials
Authors: Dohnalík, Petr ; Ševeček, Oldřich (referee) ; Máša, Bohuslav (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2014
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Hlavním cílem této práce je uvedení možností výpočtu lomových parametrů pro trhlinu, která se nachází na rozhraní dvou materiálů. V úvodu práce je pojednáno o kompozitech, které jsou typickým představitelem materiálu, kde se případná trhlina může šířit v prostředí o různých elastických vlastnostech. Jsou zde obecně uvedeny přednosti kompozitních materiálů a tradiční konstrukce uspořádání jednotlivých složek. Dále se práce blíže zabývá lineárně elastickou lomovou mechanikou a popisu dostupných koncepcí pro posouzení tělesa s trhlinou, která se nachází v homogenním prostředí. Tyto koncepce jsou založeny na analytických vztazích, i na numerických metodách. Tato část je pak rozšířena v další kapitole o případ trhliny, která se nachází na materiálovém rozhraní. Jsou zde uvedeny postupy vedoucí k posouzení chování této trhliny. V praktické části bakalářské práce jsou pak představené metody použité k modelování trhliny šířící se jak v homogenním materiálu, tak i na trhlinu, jejíž kořen leží na bi-materiálovém rozhraní. K potřebným výpočtům byl použit konečnoprvkový systém ANSYS. Dosažené výsledky jsou v závěru práce porovnány a zhodnoceny. The main objective of this bachelor thesis is the introduction to computational methods of fracture parameters of the crack, which terminates at the bi-material interface. The preface of the work deals with composites, where possible crack can grow in materials with different elastic properties. In this part advantages of composite materials are closely described and usual structure arrangements of the components are presented. The next part of this work is focused on the linear elastic fracture mechanics and available concepts for assessment of the body with presence of the crack in the homogenous material are described. These concepts are based on analytical expressions and, also, on numerical methods. This problem is furthermore extended in the next chapter by case, when the crack terminates perpendicularly to the bi-material interface. Here are given procedures, which can provide information about the further crack behaviour. In practical part all presented procedures have been used in order to evaluate the crack parameters in the homogenous material and for the crack terminating at bi-material interface. Necessary calculations were performed using the finite element method implemented in the commercial system ANSYS. Calculated results were compared and closely discussed in the conclusion.
Keywords: composite materials; effective value of stress intensity factor; exponent of stress singularity; generalized stress intensity factor; Linear elastic fracture mechanics; efektivní hodnota součinitele intenzity napětí; exponent singularity napětí; kompozitní materiál; Lineární elastická lomová mechanika; zobecněný součinitel intenzity napětí

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/11012/32327

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-573452


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