|
|
Description of fatigue behavior of additively manufactured polymer metamaterial structure
Helešicová, Petra ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Trávníček, Lukáš (vedoucí práce)
Metamaterials have become a highly researched area in recent years because they enable customisation of mechanical properties in manufactured components, which would not be possible when using conventional materials. To safely utilise metamaterials in operation, it is necessary to describe their behaviour under load. The presented master's thesis deals with a description of the fatigue behaviour of a 3D printed polymeric metamaterial structure. The thesis is divided into theoretical and practical part. In the theoretical part, a review of metamaterials and their classification is presented, followed by a review of 3D printing methods suitable for polymeric materials, and the basics of mechanical behaviour of polymers. In the practical part, steps are taken to estimate the fatigue life of the proposed metamaterial structure using four criteria. Mechanical properties of the additively manufactured material are measured in a series of experiments. The measured properties are used as input data for a numerical model. The boundary conditions and loading of the model are set to correspond to the real loading conditions. The numerical model is used to assess critical locations within the structure and to predict the fatigue lifetime. Stress and strain values representing steps of cyclic loading are recorded at two critical locations. These values are used to predict the fatigue life.
|
|
|
Description of the slow crack growth in polymer materials
Trávníček, Lukáš ; Nezbedová,, Eva (oponent) ; Padovec,, Zdeněk (oponent) ; Hutař, Pavel (vedoucí práce)
The lifetime of plastic pipes for pressurized systems is demanded to be at least 50 years. At the same time, the potential for recycling plastic waste is unexploited, therefore, using recycled material in pressurized plastic systems might become a reality in the future. However, the recycled material has low mechanical properties compared to the virgin one, and is restricted for pressurized pipe applications. These two contradictory conditions can be combined using a pipe consisting of a few layers of different materials. It is necessary to use modern, durable material for the critical parts, which are inner and outer surfaces. On the other hand, for the main pipe, it is possible to use material with lower mechanical properties – recycled material. The main aim of the presented work is to design a multilayer polymer pipe, where the middle layer will contain recycled material and the demanded lifetime of 50 years will be met. The lifetime in operating conditions is difficult to prove by standard testing methods. However, it is possible to estimate the lifetime as the most frequently occurring damage mechanism is the slow crack growth. The methodology is based on the description of crack propagation by linear elastic fracture mechanics parameters. An important part of this methodology is a finite element simulation of crack propagation in a pipe loaded by different types of loads, such as residual stress, soil loading, loading from traffic, and point load caused by stones when a pipe is buried. For the determination of residual stress, a methodology taking advantage of experimental measurements and numerical modeling has been developed. The case of buried pipe is also studied by numerical modeling. Part of the presented work is dedicated to the experimental measurement of creep crack growth in CRB (cracked round bar) specimens with the necessary data evaluation. The creep crack growth combined with the results of numerical modeling will be implemented into an estimation of the lifetime of a multilayer pipe with recycled material content.
|
|
|
Popis šíření krátkých únavových trhlin
Trávníček, Lukáš ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Hutař, Pavel (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá popisem šíření krátkých únavových trhlin a lze ji rozdělit do několika částí. V první části jsou popsány teoretické základy únavy materiálu a lomově mechanické parametry umožňující popis únavových trhlin. Následují kapitoly věnované stanovení těchto lomově mechanických parametrů metodou konečných prvků v softwaru ANSYS. Dále je popsán numerický model, který musel být vzhledem ke tvaru šířící se trhliny třídimenzionální. Tento model byl porovnán s výsledky v literatuře a ukázal dobrou shodu ve stanovení jak součinitele intenzity napětí, tak J-integrálu. Dále byla diskutována změna tvaru šířící se trhliny a výsledky numerického modelování byly použity pro vyhodnocení experimentálních dat. Bylo ukázáno, že nejvhodnějším parametrem pro popis šířící se únavové trhliny je plastická část J-integrálu.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza železničního mostu přes řeku Moravu
Trávníček, Lukáš ; Profant, Tomáš (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Bakalářská práce obsahuje napjatostní a deformační analýzu prvních dvou částí železničního mostu v Olomouci s posouzením změny napjatosti a deformace při změně statického uložení. Nejprve je uveden teoretický základ prutových soustav na což navazuje výpočet normálových sil a napětí v prutech pro obě části zvlášť. Při výpočtech je uvažováno zatížení vlastní tíhou a tíhou vlaku, která je reprezentován břemenem ve styčnících. Následně je provedeno spojení těchto dvou částí. Pro tuto spojenou prutovou soustavu je také sestrojena napjatostně-deformační analýza. V závěru práce je pro porovnání proveden výpočet metodou konečných prvků v programu ANSYS Classic.
|
|
|
Popis šíření creepové trhliny v elektrotvarovkách pro spojování polymerních trubek
Helešicová, Petra ; Horníková, Jana (oponent) ; Trávníček, Lukáš (vedoucí práce)
Prezentovaná bakalářská práce je zaměřena na popis šíření trhliny mechanismem pomalého šíření v elektrotvarovkách, které se využívají pro spojování polymerních trubek. Práci lze rozdělit do několika částí. První částí je rešerše zaměřená na polymerní trubky, jejich materiály, typy porušování a metody spojování včetně detailního popisu procesu svařování s využitím elektrotvarovek. Další část je věnována oblasti lomové mechaniky, využité pro řešení praktické části práce. Blíže je popsána lineárně elastická lomová mechanika a napěťový přístup k popisu tělesa s trhlinou. Představeny jsou metody zjišťování velikosti součinitele intenzity napětí, který je hlavním parametrem pro popis napjatosti na čele trhliny. Praktická část práce je zaměřena na modelování šíření trhliny ve stěně elektrotvarovky a výpočet součinitele intenzity napětí v závislosti na délce trhliny. Je popsáno vytvoření numerického modelu a proces výpočtu simulujícího šíření trhliny. Směr šíření je stanoven pomocí kritéria MTS. Pro vytvoření modelu a simulaci je použito makro v jazyce APDL. Hlavním cílem práce je určení vlivu změny geometrie elektrotvarovky nebo pracovní konfigurace na hodnoty součinitele intenzity napětí. Závislosti součinitele intenzity napětí pro modifikované modely jsou porovnávány s původní konfigurací. Na závěr jsou vypočteny odhady životnosti elektrotvarovek s využitím vypočtených závislostí součinitele intenzity napětí.
|
|
|
Popis šíření creepové trhliny v elektrotvarovkách pro spojování polymerních trubek
Helešicová, Petra ; Horníková, Jana (oponent) ; Trávníček, Lukáš (vedoucí práce)
Prezentovaná bakalářská práce je zaměřena na popis šíření trhliny mechanismem pomalého šíření v elektrotvarovkách, které se využívají pro spojování polymerních trubek. Práci lze rozdělit do několika částí. První částí je rešerše zaměřená na polymerní trubky, jejich materiály, typy porušování a metody spojování včetně detailního popisu procesu svařování s využitím elektrotvarovek. Další část je věnována oblasti lomové mechaniky, využité pro řešení praktické části práce. Blíže je popsána lineárně elastická lomová mechanika a napěťový přístup k popisu tělesa s trhlinou. Představeny jsou metody zjišťování velikosti součinitele intenzity napětí, který je hlavním parametrem pro popis napjatosti na čele trhliny. Praktická část práce je zaměřena na modelování šíření trhliny ve stěně elektrotvarovky a výpočet součinitele intenzity napětí v závislosti na délce trhliny. Je popsáno vytvoření numerického modelu a proces výpočtu simulujícího šíření trhliny. Směr šíření je stanoven pomocí kritéria MTS. Pro vytvoření modelu a simulaci je použito makro v jazyce APDL. Hlavním cílem práce je určení vlivu změny geometrie elektrotvarovky nebo pracovní konfigurace na hodnoty součinitele intenzity napětí. Závislosti součinitele intenzity napětí pro modifikované modely jsou porovnávány s původní konfigurací. Na závěr jsou vypočteny odhady životnosti elektrotvarovek s využitím vypočtených závislostí součinitele intenzity napětí.
|
|
|
Popis šíření krátkých únavových trhlin
Trávníček, Lukáš ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Hutař, Pavel (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá popisem šíření krátkých únavových trhlin a lze ji rozdělit do několika částí. V první části jsou popsány teoretické základy únavy materiálu a lomově mechanické parametry umožňující popis únavových trhlin. Následují kapitoly věnované stanovení těchto lomově mechanických parametrů metodou konečných prvků v softwaru ANSYS. Dále je popsán numerický model, který musel být vzhledem ke tvaru šířící se trhliny třídimenzionální. Tento model byl porovnán s výsledky v literatuře a ukázal dobrou shodu ve stanovení jak součinitele intenzity napětí, tak J-integrálu. Dále byla diskutována změna tvaru šířící se trhliny a výsledky numerického modelování byly použity pro vyhodnocení experimentálních dat. Bylo ukázáno, že nejvhodnějším parametrem pro popis šířící se únavové trhliny je plastická část J-integrálu.
|
|
|
Zhodnocení vývoje populace daňka evropského na území bývalé obory Nové Zámky
Trávníček, Lukáš
Cílem diplomové práce je zhodnocení vývoje populace daňka evropského, jeho trofejové kvality, zhodnotit vliv zvěře na vegetaci a navrhnout změnu hospodaření s daňčí zvěří. Materiály potřebné k vypracování této práce byly získány z odborné literatury, výkazů o mysliveckém hospodaření, z přehlídek trofejí a vlastním terénním šetřením. V práci můžeme najít stručnou charakteristiku základních metod sčítání zvěře, popis daňčí zvěře, zásady chovu a část legislativy týkající se tématu. Práce zahrnuje popis zájmového území a také vlastní výsledky práce formou analýzy dostupných dat, včetně příloh.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza železničního mostu přes řeku Moravu
Trávníček, Lukáš ; Profant, Tomáš (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Bakalářská práce obsahuje napjatostní a deformační analýzu prvních dvou částí železničního mostu v Olomouci s posouzením změny napjatosti a deformace při změně statického uložení. Nejprve je uveden teoretický základ prutových soustav na což navazuje výpočet normálových sil a napětí v prutech pro obě části zvlášť. Při výpočtech je uvažováno zatížení vlastní tíhou a tíhou vlaku, která je reprezentován břemenem ve styčnících. Následně je provedeno spojení těchto dvou částí. Pro tuto spojenou prutovou soustavu je také sestrojena napjatostně-deformační analýza. V závěru práce je pro porovnání proveden výpočet metodou konečných prvků v programu ANSYS Classic.
|
|
| |
host ::
RSS.