|
|
Předpokládaný růst únavové trhliny s vybranými geometrickými tvary v IPE 80
Juhászová, Tereza ; Seitl, Stanislav ; Miarka, Petr
Příspěvek se zabývá únavovým chováním nerezového nosníku I průřezu s koncentrátorem napětí. Ocelový nosník z IPE 80 je zatížen tříbodovým ohybem a je provedena analýza rychlosti růstu únavové trhliny pro různé tvary jejího čela. V rámci analýzy jsou sledovány hodnoty součinitele intenzity napětí ve vrcholu trhliny pod středem stojiny. Na základě AISI 304 parametrů Parisova vztahu jsou odhadované rychlosti šíření diskontinuity/trhliny v IPE 80. Zatížení a počet cyklů je stanovený pomocí předpokladů únavového chování materiálu a výsledky jsou porovnány s výsledky studií experimentálně provedených laboratorních testů na stejném materiálu.
|
|
|
ANALYSIS OF MIXED MODE I/II FAILURE OF SELECTED STRUCTURAL CONCRETE GRADES
Miarka, Petr ; Šejnoha,, Michal (oponent) ; Hutař,, Pavel (oponent) ; Seitl, Stanislav (vedoucí práce)
Předkládaná disertační práce je zaměřená na experimentální a numerickou analýzu poškození betonu vlivem kombinovaného módu namáhaní I/II. Tento typ poškození je studován na různých třídách a typech betonu, které se běžně používají při výrobě prefabrikovaných dílců. Pro tuto analýzu, jak experimentální, tak i numerickou, bylo použito těleso tvaru brazilského disku s centrálním zářezem. V numerické části je použito obou současných přístupů teorie lineární elastické lomové mechaniky (LEFM) a také nelineární analýzy pro popis iniciace a šíření trhliny v betonovém tělese zatíženého kombinovaným módem I/II. Teorie LEFM je použito ke stanovení tvarových funkcí a také vyšších členů Williamova rozvoje pro popis napětí před čelem trhliny. Zatímco nelineární model je zaměřen na iniciaci a propagaci trhliny celým průřezem tělesa za použití materiálového modelu „Concrete Damage Plasticity“. Experimentální část je věnovaná analýze lomové odolnosti betonu v kombinovaném módu zatížení I/II pomocí obecného kritéria tangenciálního napětí (GMTS) se zaměřením především na efekt parametru kritické vzdálenosti rC. Dále pak experimentální část validuje použití Williamsovy řady na betonu. K tomuto je použito experimentálně zachycené pole posunutí metodou digitální korelace obrazu, které sloužilo jako vstupy k výpočtu členů Williamsovy řady. Poslední část je pak věnovaná vlivu agresivního prostředí na hodnoty lomové houževnatosti a také lomové odolnosti v kombinovaném módu I/II zatížení.
|
|
|
Numerická podpora pro popis chování cementového kompozitu při únavové zkoušce
Holušová, Táňa ; Padevět,, Pavel (oponent) ; PhD, Ladislav Řoutil, (oponent) ; Seitl, Stanislav (vedoucí práce)
Předkládaná disertační práce je zaměřena na analýzu alternativní zkoušky pro určování lomově mechanických parametrů cementových kompozitů. Je analyzováno těleso ve tvaru disku o průměru 150 mm, tloušťce 60 mm a jeho modifikace pro použití při zkoušce excentrickým tahem (zkr. CT). Taková zkouška je v práci označována jako modifikovaná zkouška excentrickým tahem (zkr. MCT, popřípadě MDCT). Tato testovací konfigurace byla pro zkoušení statických a únavových vlastností cementových kompozitů vybrána právě z důvodu jejího tradičního využití pro testování únavy kovových materiálů. Pro modifikovanou zkoušku excentrickým tahem mohou být využita tělesa i s jiným průřezem, ale práce je výhradně zaměřena na těleso kruhové, například proto, že by jej šlo snadno odřezat z jádrových vývrtů, odebíraných přímo ze stávající konstrukce. Mechanické a únavové parametry zjištěné pomocí zkušebního tělesa odebraného z jádrového vývrtu jsou relevantnější staří použitého betonu kontrolované konstrukce. Modifikovaná zkouška excentrickým tahem byla nejdříve kalibrována numerickými simulacemi, zahrnující ladění tvaru numerického modelu a použití materiálových modelů pro beton a ocel. Následně bylo provedeno laboratorní zkoušení modifikované zkoušky excentrickým tahem na několika úrovních. Bylo provedeno ověření výstižnosti numerického modelu oproti pilotnímu laboratornímu testování MCT zkoušky. Dále bylo provedeno porovnání modifikované zkoušky excentrickým tahem a její vhodnosti k určování lomově mechanických parametrů cementových kompozitů se zkouškou v tříbodovém ohybu, která je pro tyto účely standardizovanou zkouškou. Další laboratorní testování bylo zaměřeno na určení lomově mechanických parametrů betonu směsi klasifikované v pevnostní třídě C30/37 a na pilotní studii únavových parametrů ve stejné pevnostní třídě betonu. V práci byly také představeny numerické simulace protlačovací zkoušky, zaměřené na spojení betonu s ocelí epoxidovým lepidlem.
|
|
|
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.
|
|
|
CALIBRATION FUNCTIONS FOR EDGE CRACKS UNDER SELECTED BENDING LOADS.\n\n
Seitl, Stanislav ; Miarka, Petr
Fatigue cracks are found during the regular structural inspections. To precisely\ndescribe/suggest of fatigue cracks propagation throughout structure and for designed\nservice life, the knowledge of calibration functions is important. The cracks usually\npropagate from the edge or the surface of the structural element. The theoretical model\nof fatigue crack propagation is based on linear fracture mechanics (Paris law). Steel\nstructural elements are subjected to various bending load (three- and four-point bending,\npure bending etc.). The calibration functions for the edge cracks are calculated for\nvarious load and appropriate polynomial function independent on the distance are\nproposed for 3PB and 4PB load.
|
|
|
PILOT ANALYSIS OF CHEVRON NOTCH LIGAMENT AREA FOR APPLICATION\nON QUASI-BRITTLE MATERIALS
Seitl, Stanislav ; Růžička, P. ; Miarka, P. ; Sobek, J.
Specimens for the bending tests with the chevron notch are standardized for the\nevaluation of the fracture toughness of various materials. The main advantage of this test\nset-up is that no sharp pre-crack has to be introduced, because a sharp crack is formed\nduring loading at the beginning of the test. Furthermore, no crack length measurement is\nrequired, and a stable crack growth can be reached due to geometry of the notch. In this\ncontribution a difference of the ligament area of the specimens with the straight through\nnotch and the chevron notch was investigated
|
|
|
DISPLACEMENT FIELD ANALYSIS IN WEDGE SPLITTING TEST\nSPECIMEN BY ODM METHOD
Seitl, S. ; Miarka, P. ; Růžička, V. ; Malíková, Lucie ; Merta, I.
Multi-parameter fracture mechanics is nowadays quite extensively applied when cracked\nstructures/specimens are investigated. The reason is that it has been shown that it can be\nhelpful and bring more accurate results when fracture processes happen in a larger\nregion around the crack tip, what can be typical for material like concrete or other\nmaterials with quasi-brittle behaviour. Various relative crack length configurations have\nbeen chosen in order to investigate the importance of the higher-order terms of the\nWilliams power expansion on the crack-tip stress field distribution in Wedge splitting\ntest specimen. The higher-order terms are calculated by means of the over-deterministic\nmethod from displacements of nodes around the crack tip obtained by a finite element\nanalysis in different radial distances from the crack tip. The effect of the constraint level\nis investigated. Although the third and higher terms of the Williams series are very often\nneglected, their influence on the opening stress values is investigated.
|
|
|
Application of the Williams expansion near a bi-material interface
Malíková, Lucie ; Seitl, Stanislav
A simplified model of a crack approaching a bi-material interface is modelled by means of the finite element method in order to investigate the significance of the higher-order terms of the Williams expansion for the proper approximation of the opening crack-tip stress near the bi-material interface. The discussion on results is presented and the importance of the higher-order terms proved.
|
|
|
Comparison of calibration functions for short edge cracks under selected loads
Seitl, Stanislav ; Miarka, Petr ; Malíková, Lucie ; Krejsa, M.
Attention to the fatigue cracks in steel structures and bridges has been paid for long time. In spite to efforts to eliminate the creation and propagation of fatigue cracks throughout the designed service life, cracks are still revealed during inspections. Note, that depending on location of initial crack, the crack may propagate from the edge or from the surface. The theoretical model of fatigue crack progression is based on linear fracture mechanics. Steel specimens are subjected to various load (tension, three- and four-point bending, pure bending etc.). The calibration functions for short edge cracks are compared for various load and the discrepancies are discussed.
|
|
|
Effect of the load eccentricity on fracture behaviour of cementitious materials subjected to the modified compact tension test
Seitl, Stanislav ; Ríos, J. D. ; Cifuentes, H. ; Veselý, V.
Fracture properties of quasi-brittle cementitious composites are typically determined from the load–displacement response recorded during a fracture test by using the work-of-fracture method or possibly other relevant fracture models. Our contribution is focused on a set of experimental tests which are used to study the fracture behaviour on notched dog-bone-shaped specimens made of cementitious materials. These specimens are subjected to modified compact tension (ModCT) test under a specific range of eccentricity of the tensile load. This type of test generates a stress state in the specimen ligament which combines a direct tension with a defined level of bending due to eccentricity of the tensile load. Several values of relative notch length are also considered. While the crack propagates, a variety of stress states, resulting in variations in the crack-tip stress and deformation constraint, appears in the ligament zone because of the changes in the eccentricity of the applied load, which influences the fracture behaviour of the investigated specimens. The K-calibration, T-stress, CMOD and COD curves for ModCT specimens are introduced and variations of these curves with varying load eccentricity are discussed.
|
host ::
RSS.