|
Návrh a realizace zařízení pro cyklické zatěžování zkušebního tělesa ve vakuové komoře
Štarha, Matěj ; Šnajder, Jan (oponent) ; Krejsa, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem zařízení pro cyklické zatěžování standardizovaného tělesa uvnitř vakuové komory elektronového mikroskopu. Jsou rozebrány možné zdroje síly vhodné do vakua a popsána metodika nepřímého měření zatížení. Dále je navržen hardware pro měření a řízení. Software je realizován ve dvou částech: firmware mikrokontroléru a uživatelská aplikace pro PC. Zařízení bylo kalibrováno pomocí zatěžovacího stroje a byl proveden úspěšný test v mikroskopu.
|
|
Role of Plasticity in Nitinol Fatigue
Shayanfard, Pejman ; Seiner,, Hanuš (oponent) ; Dlouhý, Antonín (oponent) ; Šandera, Pavel (vedoucí práce)
This doctoral thesis deals with the analysis of the role of stress risers in NiTi elements on the local cyclic evolutions of martensitic transformation, plastic deformations, and mechanical gradients at the stress risers, under both iso-thermal cyclic loading in the superelastic regime and thermal cycling under external load in actuator regime. The methodology of investigation includes both experimental measurements and finite element simulations of notched thin NiTi superelastic/shape-memory ribbons. In the experimental part of the work, the DIC method is used to capture the spatial evolutions of strain gradients around the notch, and the X-ray microdiffraction is used to analyze the local strain fields around the notch and the plasticity induced remnant martensite at the notch-tip. Besides, the finite element results help assess the corresponding evolutions of stresses and strains, martensitic transformation, and the partitioning of total strains into elastic, plastic and residual strains around the notch. In addition, the thesis includes numerical analysis investigating the effect of the design of self-expanding NiTi stents on local cyclic evolution of martensitic transformation and its relation to fatigue performance.
|
|
Výpočet únavové životnosti klikových hřídelí
Wolf, David ; Kučera, Pavel (oponent) ; Vopařil, Jan (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na klikovou hřídel jakožto jednu z nejdůležitějších dynamicky namáhaných částí spalovacích motorů. Na začátku v širším kontextu popisuje, jakým způsobem je kliková hřídel spalovacích motorů namáhána. Dále se pak zabývá jednotlivými částmi klikové hřídele, které ovlivňují její návrh z hlediska únavové životnosti. A v poslední části jsou popsány způsoby, jakými lze eliminovat poškození způsobené cyklickým zatěžováním a moderní metody predikce únavové životnosti klikových hřídelí.
|
|
Stabilita struktury austenitických ocelí během únavového zatěžování
Kudelka, Martin ; Válka, Libor (oponent) ; Pantělejev, Libor (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium vybraných austenitických korozivzdorných ocelí, které byly únavově zatěžovány za normálních a snížených teplot. Teoretická část práce je rozdělena na tři části. První část definuje austenitické nerezavějící oceli se zaměřením na chemické složení a mikrostrukturu. Druhá část je věnována deformačně indukované martenzitické transformaci. V třetí části jsou detailně popsány zákonitosti procesu únavového poškozování. Experimentální část práce je zaměřena na pozorování změn struktury austenitické matrice metodami barevné metalografie a jejich relaci k napěťově-deformační odezvě materiálu za daných podmínek únavového zatěžování. Na sérii vzorků ocelí AISI 304 a 316L únavově zatěžovaných za různých podmínek jsou pozorovány pomocí světelné mikroskopie naleptané struktury, ve kterých je semikvantitativně vyhodnocena přítomnost a morfologie deformačně indukovaného martenzitu. Výsledky jsou korelovány s únavovým poškozením ocelí.
|
|
Verifikace nelineárních materiálových modelů betonu
Král, Petr ; Němec, Ivan (oponent) ; Hradil, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na popis parametrů nelineárních materiálových modelů betonu, které jsou implementovány ve výpočetním systému LS-DYNA, v interakci s provedením nelineárních testovacích výpočtů v systému LS-DYNA na vybraných úlohách, jež jsou tvořeny především simulacemi zkoušek mechanicko fyzikálních vlastností betonu v prostém tlaku a tahu na válcích s uplatněním různých okrajových podmínek a simulací ohybu desky, s následným srovnáním některých výsledků testovacích výpočtů s výsledky experimentu. Obsahem práce je vytvoření vhodných geometrických modelů vybraných úloh, pokrytí těchto geometrických modelů sítí konečných prvků, popis parametrů a aplikace nelineárních materiálových modelů betonu na vybrané úlohy, aplikace zatížení a okrajových podmínek na vybrané úlohy a provedení nelineárních výpočtů ve výpočetním systému LS-DYNA. Vyhodnocení výsledků je provedeno na základě pracovních a zatěžovacích diagramů vycházejících z nelineárních výpočtů se zohledněním vlivu rychlosti deformace a na základě hysterézních křivek vycházejících z nelineárních výpočtů v případě aplikace cyklického zatěžování na vybrané úlohy. Verifikace nelineárních materiálových modelů betonu je provedena na základě srovnání některých výsledků testovacích výpočtů s výsledky získanými z experimentu.
|
| |
|
Contributions to the experimental investigation and numerical description of soil cyclic behavior
Duque Felfle, Jose Alejandro ; Mašín, David (vedoucí práce) ; Herle, Ivo (oponent) ; Wichtmann, Torsten (oponent)
Široká škála geotechnických konstrukcí je vystavena epizodám cyklického zatížení. Mezi nimi můžeme zmínit například základy na pevnině a na moři vystavené zatížení od prostředí, chodníky vystavené dopravnímu zatížení, cykly plnění a vyprazdňování sil a vodních nádrží a mnoho dalších. Pro vývoj konstitutivních modelů nebo numerických nástrojů, které přesně reprodukují chování zeminy při výše uvedených geotechnických problémech, je nutné hluboké porozumění tomu, jak se zemina chová při cyklickém zatížení. Toto chování však není triviální, protože významnou roli hraje nelinearita, tuhost při malých deformačních změnách, degradace tuhosti, cyklická hystereze a nedávná historie napětí. Tato disertační práce představuje některé příspěvky k experimentálním důkazům a numerickému popisu cyklického chování půdy. Začíná rozsáhlou experimentální databází malajského kaolinu a zbraslavského písku. V každé databázi bylo provedeno a analyzováno několik monotónních a cyklických zkoušek s ohledem na širokou škálu počátečních podmínek a zatěžovacích charakteristik. Na malajském kaolinu byl zkoumán zejména vliv amplitudy deviatorického napětí, plasticity zeminy, počátečního poměru napětí, odvodněného cyklického předpětí a posloupnosti balíčků cyklů s různými amplitudami deviatorického napětí. Na zbraslavském písku byl...
|
|
Role of Plasticity in Nitinol Fatigue
Shayanfard, Pejman ; Seiner,, Hanuš (oponent) ; Dlouhý, Antonín (oponent) ; Šandera, Pavel (vedoucí práce)
This doctoral thesis deals with the analysis of the role of stress risers in NiTi elements on the local cyclic evolutions of martensitic transformation, plastic deformations, and mechanical gradients at the stress risers, under both iso-thermal cyclic loading in the superelastic regime and thermal cycling under external load in actuator regime. The methodology of investigation includes both experimental measurements and finite element simulations of notched thin NiTi superelastic/shape-memory ribbons. In the experimental part of the work, the DIC method is used to capture the spatial evolutions of strain gradients around the notch, and the X-ray microdiffraction is used to analyze the local strain fields around the notch and the plasticity induced remnant martensite at the notch-tip. Besides, the finite element results help assess the corresponding evolutions of stresses and strains, martensitic transformation, and the partitioning of total strains into elastic, plastic and residual strains around the notch. In addition, the thesis includes numerical analysis investigating the effect of the design of self-expanding NiTi stents on local cyclic evolution of martensitic transformation and its relation to fatigue performance.
|
| |
|
Stabilita struktury austenitických ocelí během únavového zatěžování
Kudelka, Martin ; Válka, Libor (oponent) ; Pantělejev, Libor (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium vybraných austenitických korozivzdorných ocelí, které byly únavově zatěžovány za normálních a snížených teplot. Teoretická část práce je rozdělena na tři části. První část definuje austenitické nerezavějící oceli se zaměřením na chemické složení a mikrostrukturu. Druhá část je věnována deformačně indukované martenzitické transformaci. V třetí části jsou detailně popsány zákonitosti procesu únavového poškozování. Experimentální část práce je zaměřena na pozorování změn struktury austenitické matrice metodami barevné metalografie a jejich relaci k napěťově-deformační odezvě materiálu za daných podmínek únavového zatěžování. Na sérii vzorků ocelí AISI 304 a 316L únavově zatěžovaných za různých podmínek jsou pozorovány pomocí světelné mikroskopie naleptané struktury, ve kterých je semikvantitativně vyhodnocena přítomnost a morfologie deformačně indukovaného martenzitu. Výsledky jsou korelovány s únavovým poškozením ocelí.
|