|
| |
|
|
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.
|
|
| |
|
|
Numerická analýza růstu povrchové trhliny v ochranných vrstvách
Majer, Zdeněk
V práci jsou studovány trhliny v elastické povrchové vrstvě na masivním podkladu. Trhliny jsou iniciovány na volném povrchu a je analyzováno jejich chování s ohledem na možné porušení povrchové vrstvy v závislosti na jejich počáteční velikosti, orientaci a na materiálových parametrech obou složek. Je ukázáno, že v tenké povrchové vrstvě jsou pro chování trhliny rozhodující okrajové podmínky definující namáhání tělesa a vliv materiálových parametrů je druhořadý. V případě, že je těleso namáháno silami rovnoběžnými s rozhraním vrstva-podklad, se trhlina vždy stáčí směrem k rozhraní. Zejména je studován vliv materiálových parametrů obou složek tělesa a způsobu namáhání trhliny na směr jejího šíření. Jsou formulovány obecné závěry týkající se šíření trhliny v blízkosti materiálového rozhraní. Při modelování bi-materiálového tělesa předpokládáme ideální adhesi mezi oběma tělesy a výpočty jsou provedeny metodou konečných prvků (systém 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.).
|
|
| |
|
|
Určení prahových hodnot součástí s ochrannými povlaky
Náhlík, Luboš ; Bareš, Pavel
Práce je zaměřena na určení vlivu únavových trhlin nacházejících se v ochranných povlacích na životnost součástí s těmito povlaky. Problém je řešen za podmínek platnosti lineární elastické lomové mechaniky a nezbytné numerické výpočty byly provedeny za pomoci metody konečných prvků. Je ukázáno, že v případě použití tvrdého ochranného povlaku na poddajnějším materiálu substrátu představuje trhlina nacházející se v povlaku a mající vrchol na rozhraní mezi povlakem a substrátem nebezpečný singulární koncentrátor napětí, protože v tomto případě klesá prahová hodnota aplikovaného zatížení, při které dochází k šíření únavové trhliny přes bi-materiálové rozhraní. Odhady životnosti potahovaných součástí neuvažující zmíněný fakt mohou vést k často nekonzervativním hodnotám a být tak příčinou neočekávaného poškození součástí s ochrannými povlaky
|
host ::
RSS.