|
|
Interaction of pulsating water jet with surface of structural materials
Poloprudský, Jakub ; Müller,, Miroslav (referee) ; Chlup, Zdeněk (referee) ; Kruml, Tomáš (advisor)
Pulzní vodní svazek je modifikace konvenčního kontinuálního vodního svazku. Principem technologie je vyvolání rozpadu koherentního vodního proudu na jednotlivé shluky vodních kapek. Shluky působí v momentě dopadu na povrch impaktním tlakem, což významně zvedá erozní vlastnosti proudu. Práce studuje interakci pulzního vodního svazku s povrchem konstrukčních materiálů. Práce se zaměřuje zejména na inkubační erozní etapa. Inkubační erozní etapa se projevuje plastickou deformací povrchu bez přítomnosti makroskopického úběru materiálu. Experimentální typy materiálů jsou austenitické korozivzdorná ocel 316L a hliníková slitina AW-2014. Pulzující vodní proud je poměrně nová technologie s množstvím propojených technologických parametrů. Množství parametrů poskytuje velký prostor pro optimalizaci technologie v závislosti na použití. Předpokládá se, že vodní shluky svazku působí na povrch podobně jako vodní kapky. Na základě tohoto zjednodušení se nabízí použití technologie na testování erozní odolnosti materiálů. Výhoda technologie oproti konvenčním metodám testování eroze je vysoká frekvence dopadu kapek až 40 kHz a možnost kontrolovat rychlost, velikost, úhel a frekvenci dopadajících kapek. Zaměřením práce je zkoumání inkubačního erozního stádia předcházejícího úběru materiálu. Eroze se v tomto stádiu projevuje zdrsňováním povrchu v důsledku plastické deformace materiálu, deformací zrn vedoucímu k odhalování hranic zrn a vytváření povrchového reliéfu uvnitř zrn. Cílem práce je naladění a porozumění fungování pulzního vodního svazku a možné použití technologie pro erozní testování, zdrsňování a zpevňování povrchu. Hlavní dosažená zjištění jsou následující: • Závislost změny distribuce dopadů vodních kapek s několika úrovněmi hydraulických parametrů byla pozorována na obou experimentálních materiálech (hliníková slitina AW-2014 a austenitická ocel 316L). Závislost distribuce dopadů vodních kapek na erozní efektivitu a erozní stádium byla popsána. • Statické erozní testy byly provedeny na oceli 316L. Byly měřeny změny profilu způsobené interakcí s PWJ Podpovrchové změny korespondující se změnami povrchovými byli pozorovány pomocí transmisního elektronového mikroskopu. Bylo definováno erozní stádium mezi zdrsňováním povrchu a makroskopickým úběrem materiálu. Definováno bylo přítomností nespojitých mikro trhlin koncentrujících se zejména na hranicích zrn. • Zpevňování povrchu oceli 316L bylo měřeno na řezu kolmém k ovlivněnému povrchu. Zpevnění bylo pozorované až do hloubky 100 µm, a předcházelo makroskopickému úběru materiálu. • Nárůst únavové životnosti oceli 316L byl změřen po zpracování povrchu pomocí pulzujícího vodního svazku. V rámci zvolených experimentálních parametrů byla pozorována závislost rychlosti přejezdu pulzujícího vodního svazku a počtu cyklů do lomu pro dvě zkoumané úrovně řízené celkové deformace. • Metodologie měření pomocí difrakce zpětně odražených elektronů před a po zpracování povrchu oceli 316L pulzním vodním svazkem byla použita. Metodologie umožňuje měřit vývoj změn v orientaci a deformace uvnitř konkrétních zrn. Otestování metodologie je hlavní příspěvek této práce.
|
|
|
Application of digital image correlation technique in studies of plastic deformation evolution in metallic materials
Pavelčík, Dalibor ; Hutařová, Simona (referee) ; Šmíd, Miroslav (advisor)
This thesis studies evolving plastic deformation of metallic materials under uniaxial tensile load. The risk of disabling or accidents due to deformation is serious because of considerable loading of engineering components during their operational period. Therefore, many non-destructive methods have been developed to investigate the material response to loading. A good example is digital image correlation (DIC), which can be used to observe plastic deformation during loading at an optional level - from examining the behavior of the entire component (light optics) to detailed observations at the submicron level (electron microscopy). Within this work, an interupted tensile test experiment of an austenitic stainless steel sample X2CrNi18-9 with simultaneous observation of the development of plastic deformation by the DIC method using a scanning electron microscope during individual test interruptions was proposed and performed. At the same time, crystallography of the deformed sample using EBSD was investigated during the deformation. The obtained crystallographic data enabled the identification of active slip systems of selected observed grains, which made it possible to obtain a comprehensive overview of the development of the localization of plastic deformation in the observed area.The obtained results showed that the distribution of plastic deformation in the structure of the studied steel is very heterogeneous, where locally it can significantly exceed the achieved macroscopic deformation of the tested sample. The proposed methodology has proven to be an effective tool for describing the relationship between microstructure and mechanical properties.
|
|
| |
|
|
Verification of the properties crimp joint
Horák, Ondřej ; Hruška, Ondřej (referee) ; Lidmila, Zdeněk (advisor)
The bachelor thesis deals with the description of mechanically unbreakable conections, called crimp connection. The most often used materials are copper, brass and bronze. The crimp connections are divided into joints with an open tube, closed tube and crimp isolation. The joint is formed by bending of the parties of the crimp, where a consequent plastic deformation results in a mechanically non-detachable joint. The post production control of the crimp consists of visual inspection, measure of the crimp height, supplementary tearing test and cutting the crimp. No visual defect in testing two types of crimp connections was detected. The measured crimp height corresponds to the values specified by the manufacturer. During the tear test, the desired values were not achieved by incorrectly attaching the wire to the clamping mechanism and no manufacturing defects were detected at the final check of the cut.
|
|
|
Parameter Identification for Elastic-plastic Material Models from Experimental Data
Jeník, Ivan ; Šebek, František (referee) ; Kubík, Petr (advisor)
This master's thesis deals with the identification of the material flow curve from record of tensile test of smooth cylindrical specimen. First, necessary theory background is presented. Basic terms of incremental theory of plasticity, tensile test procedure and processing its outputs are described. Furthermore, possibilities of mathematical expression of the elastic-plastic material constitutive law, thus mathematical expression of the material flow curve itself. Mechanism of ductile damage of material is explained briefly as well. Overview of recent methods of the flow curve identification is given, focused on cases, when the stress distribution in a specimen is not uniaxial. That is either kind of analytic correction of basic formulas derived for uniaxial stress state, or application of mathematical optimization techniques combined with numerical simulation of the tensile test. Also unusual method of neural network is mentioned. For 8 given materials, the flow curve identification was performed using different methods. Namely by analytic correction, optimization, sequential identification and neural network. Algorithms of the last two methods were modified. Based on assessment of obtained results, application field and adjusting the parameters of single algorithms was recommended. It showed up, that an effective way to the accurate and credible results is the combination of different methods during flow curve identification procedure.
|
|
| |
|
|
Production of high pressure hydraulic filter housing
Podloucký, Lukáš ; Lidmila, Zdeněk (referee) ; Císařová, Michaela (advisor)
The Bachelor’s thesis is focused on solving the problem of production of high-pressure hydraulic filter by cold extrusion technology. The initial semi-finished product is a C15R steel cap with a diameter of 104 mm and a height of 57.9 mm. The production series assumes a quantity of 30,000 pieces per year. The technologicality of the product evaluation was based on technical literature knowledge and professional experience. The technological process was chosen subsequently. This process counts with the extrusion in two operations with mid-operational recrystallization annealing and with the use of surface treatment by phosphating and soaping. An Eitel 1 250 press with a nominal forming force of 12 500 kN is designed for the production. The design of the forming tools takes into consideration the shape of the extrusion, technological principles and mathematically verified safety. The material of the die and punch is high-speed tool steel 19 830. The material of the ejector it is high-alloy tool steel 19 437. The technological process and force calculations are verified by simulation of the forming process created in the Simufact Forming program.
|
|
| |
|
|
Metal formíng production of spring bush by cold extrusion.
Třeštík, Jakub ; Samek, Radko (referee) ; Forejt, Milan (advisor)
TŘEŠTÍK Jakub: Metal forming production of spring bush by cold extrusion. The Master’s degrese project, 2nd form, summer semester, academic year 2009/2010, educational group 5O/60, Mechanical Engineering – Manufacturing Technology, Brno University of Technology, Fakulty of Mechanical Engineering, Institute of Manufacturing Technology, Dept. Of Metal Forming and Plastic, May 2010. This project sloves the manufacturing proces sof “Spring bush” part by technology of cold extrusion. Part is made of 12 122.3 steel. Semifinished product has a cylinder shape with dimensions O29-24 mm. This part is made during four bulk forming operations on the TPZK 25 Šmeral Brno, a.s.
|
|
|
Optimization of Manufacturing and Assembling Technology of the Valve Bolt
Hrouzková, Andrea ; Zapletal, Josef (referee) ; Doležal, Pavel (advisor)
The thesis aimed to study the impact of manufacturing and assembly technology, the valve bolt fitted to diesel high pressure pump CP3 in the Bosch, which has been found to leak. As experimental material was chosen heat treated bolts M16x1,5 made of material 12 050th. Groups of samples were produced in two ranges hardness. Experimental determination of the optimum range of hardness was assessed on the basis of the results of the process of the screw and set the value of plastic deformation of the sealing surfaces of the parts. Experimental section also deals with the analysis of bearing surfaces on the pump and the components, after the screw process. To some extent, is observed as surface treatment
|
guest ::
