|
|
Stanovení směru šíření trhliny v tělesech s materiálovým rozhraním
Šestáková, Lucie ; Náhlík, Luboš ; Hutař, Pavel
Z řady experimentálních pozorování vyplývá, že se směr šíření trhliny v bi-materiálovém tělese mění v okamžiku, kdy trhlina dosáhne rozhraní. Cílem příspěvku je navrhnout proceduru umožňující odhad změny směru šíření trhliny po jejím průchodu přes rozhraní mezi dvěma elastickými materiály. Navržená procedura má umožnit určení úhlu, pod kterým se trhlina bude šířit za rozhraním do druhého materiálu. Jsou uvažovány předpoklady lineárně elastické lomové mechaniky. Pro numerické výpočty byla použita metoda konečných prvků. Dosažené výsledky mohou přispět k lepšímu porozumění porušování materiálů s rozhraním (tj. např. vrstevnatých kompozitů, materiálů s ochrannými povlaky, apod.) a ke spolehlivějšímu odhadu provozního života součástí vyrobených z uvedených materiálů.
|
|
| |
|
| |
|
|
Šíření trhlin ve vrstevnatých kompozitech
Šestáková, Lucie
V příspěvku je studována problematika směru šíření trhliny s vrcholem na rozhraní po jejím průchodu přes rozhraní do druhého materiálu. Poté, co byly zjištěny značné nevýhody ryze numerického řešení, byl navržen postup kombinující numerické řešení s řešením analytickým. Tento navazuje na teorii platnou u homogenních těles s trhlinou, která uvažuje, že rozhodující veličinou pro směr dalšího šíření trhliny je poměr příslušný součinitelů intenzity napětí pro jednotlivé zatěžovací módy. Ukazuje se, že toto řešení vykazuje přijatelnou shodu s experimentálně získanými daty, případný rozdíl může být důsledkem zjednodušení při modelování uvažovaného keramického kompozitu s trhlinou.
|
|
|
Lomově mechanické parametry bi-materiálového tělesa
Šestáková, Lucie
V technické praxi se často využívají vícevrstvé trubky složené z různých materiálů, a to především kvůli jejich zlepšení vlastností potrubních systémů. K odhadu jejich provozního života musí být určeny základní lomové parametry. V této práci je použita metoda konečných prvků. Je odhadnut součinitel intenzity napětí K a hodnota T-napětí. S využitím přístupu dvouparametrové lomové mechaniky je diskutována přenositelnost parametrů získaných pro dvě navržená C-tělesa na reálný potrubní systém.
|
|
|
Numerická analýza nehomogenních vzorků používaných pro měření lomově mechanických parametrů polyethylenu
Šestáková, Lucie ; Majer, Zdeněk
V technické praxi se stále častěji lze setkat s konstrukcemi z vícevrstvých materiálů, které využívají lepších vlastností kompozitního materiálu vzhledem k vlastnostem původních samostatných homogenních materiálů. Při posuzování lomového chování takovýchto součástí je nutné určit základní lomové parametry jednotlivých materiálových komponent. V příspěvku jsou numericky analyzovány vzorky používané pro stanovení lomových charakteristik materiálů používaných pro vícevrstvé trubky. Vzhledem k možným praktickým aplikacím jsou v příspěvku vypočteny hodnoty faktoru intenzity napětí a T-napětí pro používané zkušební vzorky a pro trojvrstvou trubku používanou pro rozvody vody a plynu. Pozornost je věnována i vlivu rozhraní mezi jednotlivými materiály na chování trhliny. Pro výpočty byla použita metoda konečných prvků.
|
|
|
Vliv bi-materiálového rozhraní na směr šíření trhliny ve vrstevnatém kompozitu
Šestáková, Lucie ; Náhlík, Luboš ; Hutař, Pavel
Velké množství experimentálních prací v současné době poukazuje na změnu směru šíření trhliny v kompozitním vrstevnatém materiálu. Článek je zaměřen na určení změny směru šíření trhliny při jejím průchodu přes rozhraní mezi dvěma materiály. K tomu bylo využito například kritérium minimální hustoty deformační energie. Přesnějších výsledků však bylo dosaženo kombinací numerického a analytického řešení problému. Takto zjištěné hodnoty směru dalšího šíření trhliny byly srovnávány s daty získanými experimentálně.
|
|
|
Vliv rozhraní vrstevnatého kompozitu na směr šíření trhliny
Šestáková, Lucie ; Náhlík, Luboš ; Hutař, Pavel
Článek se zabývá šířením trhlin ve vrstevnatých kompozitech. Mnoho experimentalních prací poukazuje na změnu šíření trhliny při jejím průchodů přes rozhraní kompozitu. Tyto změny směru mohou mít velký vliv na životnost kompozitu. Změna směru šíření trhliny na rozhraní je určována metodou konečných prvků, konkrétně je využito kritérium minimální hustoty deformační energie. Dosažené výsledky jsou následně srovnány s daty získanými z experimentu.
|
|
|
Numerická analýza povrchové trhliny v ochranných vrstvách
Šestáková, Lucie ; Majer, Zdeněk ; Náhlík, Luboš ; Knésl, Zdeněk
V příspěvku je v rámci předpokladů lineární elastické lomové mechaniky analyzováno chování povrchové trhliny šířící se v ochranné vrstvě. Jsou diskutovány způsoby možného porušování ochranné vrstvy a soustavy vrstva-podklad vyvolané šířením trhliny v oblasti křehkého a únavového poškozování. Je navržen numerický model, který umožňuje kvantifikovat poškození ochranné povrchové vrstvy s ohledem na její funkčnost. Je posouzena možnosti šíření povrchových trhlin přes rozhraní do podkladu vedoucí k porušení tělesa. Výpočty jsou provedeny metodou konečných prvků programovým systémem ANSYS.
|
|
|
Vliv povrchových trhlin na delaminaci ochranné vrstvy a podkladu
Šestáková, Lucie
Pomocí lineární elastické lomové mechaniky byla řešena problematika trhlin v tenké povrchové vrstvě. Studován byl především vliv materiálových parametrů vrstvy a podkladu (modulů pružnosti v tahu) na napěťové poměry v okolí kořene trhliny. Důraz byl kladen na problém tenké vrstvy s povrchovou trhlinou kolmou k materiálovému rozhraní. Ukazuje se totiž [6], že v důsledku specifických podmínek studovaného tělesa (geometrie, zatížení) se bude trhlina stáčet vždy směrem k materiálovému rozhraní nezávisle na její původní orientaci. Kromě součinitele intenzity napětí a T-napětí (orientační znalost T-napětí je nezbytná pro přesnější popis chování trhliny v materiálu) byla určována napětí v rozhraní (tahová a smyková), která mají zásadní vliv na možnou delaminaci vrstvy a podkladu. Získané výsledky a obecné závěry přispívají ke snazšímu rozhodnutí (predikci) o chování trhliny v~tenké ochranné vrstvě, či o chování samotné vrstvy (možné delaminaci apod.).
|
host ::
RSS.