|
|
On a critical geometry of a crack arrested at a bimaterial interface
Ševčík, Martin ; Zouhar, Michal ; Máša, Bohuslav ; Hutař, Pavel ; Náhlík, Luboš
Surface crack propagation in a thin soft protective layer on a massive stiffer substrate is analyzed using generalized linear elastic fracture mechanics. The growth of the initial crack is considered in both forward and sideways directions and the influence of the interface between the protective layer and massive substrate on the final crack configuration is investigated. It is shown that, depending on the elastic mismatch, the part of the crack front can be arrested at the interface protective layer/substrate and the rest of the crack grows continuously sideways only. The effective value of the stress intensity factor is used in order to predict the conditions under which the crack will propagate through the interface into the second material. Corresponding calculations have been made by finite element method.
|
|
|
Vliv reziduálních napětí na životnost polymerních trubek
Luky, R. ; Zouhar, Michal ; Hutař, Pavel
Cílem tohoto příspěvku je studium vlivu zbytkových napětí na životnost potrubí. Byl vytvořen dvourozměrný numerický model, v němž v němž byla zavedena trhlina na vnitřním povrchu. Byl sledován průběh součinitele intenzity napětí v závislosti na hloubce trhliny a následně byla určena životnost pomocí Paris-Erdoganova vztahu. Čas do poruchy v závislosti na tangenciálním napětí byl porovnáván pro trubku s i bez reziduálních napětí. Bylo zjištěno, že existence zbytkových napětí snižuje životnost potrubí. Numerické modelování se jeví jako silný nástroj pro určení životnosti.
|
|
|
Crack stability condition at the interface between two polymer materials
Zouhar, Michal ; Hutař, Pavel ; Náhlík, Luboš ; Ševčík, Martin ; Knésl, Zdeněk
The aim of this work is to study the behaviour of crack with its tip at the interface of two polymer materials. The numerical model of cracked bi-material tension specimen is investigated and a stability criterion was tested. Usually a stability criterion based on general stress concentrator needs the relation between critical value of the generalized stress intensity factor and critical value of the stress intensity factor (fracture toughness). This relation is a function of elastic mismatch between particular materials, fracture toughness of the main material and critical distance d. Estimation of d is usually not straightforward and different authors use different approaches for its determination. Therefore main aim of this study is mutual comparison of published approaches for d estimation and to quantify their effect on the critical loading value. The results of this study can lead to better lifetime prediction and design of layered structures.
|
|
|
Odhad iniciace trhliny pro ohýbaný vzorek s V-vrutem
Majer, Zdeněk ; Hutař, Pavel ; Náhlík, Luboš
Tato práce se zabývá šířením trhlin z ostrého V-vrubu. V-vrub je singulární koncentrátor napětí s exponentem singularity napětí závislým na úhlu otevření V-vrubu a proto k popisu jeho lomově mechanického chování nelze použít konvenční postupy lineárně elastické lomové mechaniky. V práci jsou aplikovány k popisu napjatosti zobecněné parametry lineárně-elastické lomové mechaniky, které jsou platné i pro exponent singularity napětí různý od hodnoty 1/2. Na základě experimentálních výsledků získaných z literatury byla ověřena platnost lomově mechanického popisu V-vrubu pomocí zobecněného faktoru intenzity napětí.
|
|
|
Problematika modelování částicových kompozitů
Hutař, Pavel ; Náhlík, Luboš
Práce je zaměřena zejména na možnosti mikro-mechanického modelování částicových kompozitů s polymerní matricí. Kompozit s přídavkem tuhých částic CaCO3 je modelován jako třífázové kontinuum. Na základě znalosti mechanických vlastností jednotlivých složek částicového kompozitu můžeme odhadnout globální mechanické charakteristiky. V příspěvku jsou porovnány jednotlivé možnosti modelování elementární buňky z hlediska rozdělení napětí v okolí částice i z hlediska globální mechanické odezvy kompozitu. Modelování tohoto typu může přispět k jednoduššímu odhadu vlastností polymerních kompozitů na základě znalosti velikosti, distribuce a materiálových vlastností jednotlivých komponent.
|
|
|
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.
|
|
|
Dvouvrstvá trubka – vliv rozhranní na chování creepové trhliny
Zouhar, Michal ; Hutař, Pavel ; Náhlík, Luboš
V soušasné době stále více narůstá použití vícevrstvých konstrukcí. Cílem této práce je studium vlivu materiálového rozhranní na chování trhliny u vícevrstvého potrubí s vnitřní trhlinou. Pro řešení byl vytvořen numerický model dvouvrstvého potrubí, byl modelován růst vnitřní trhliny a bral v úvahu její reálný tvar. Výsledky dvouvrstvé trubky jsou porovnány s výsledky získanými pro homogenní potrubí a v závěru práce je diskutována přesnost odhadu životnosti těchto konstrukcí.
|
|
|
Fracture description of two- layer pipe with polypropylene protective layer
Zouhar, Michal ; Hutař, Pavel ; Náhlík, Luboš ; Vallet, L.
Nowadays, using of layered polymer pipes is increase. Protective layer can contribute to the better mechanical resistance of basic material. In this paper the three-dimensional numerical model of pipe consisting of main pipe material and outer protective layer material is modeled. The creep crack propagation in main material is simulated and the influence of protective layer is observed. Presented description of the crack in two-layer pipe can help for more accurate estimation of pipe-system residual life time.
|
|
|
Kinetika růstu únavových trhlin v oceli Eurofer 97
Kruml, Tomáš ; Hutař, Pavel ; Náhlík, Luboš ; Seitl, Stanislav ; Polák, Jaroslav
Rychlost růstu únavových trhlin v oceli Eurofer 97 byla měřena dvěma odlišnými metodologiemi. Data pro malé trhliny byly získány na válcových vzorcích s mělkým vrubem. Růst polokruhových trhlin o délce mezi 10-2000 mikrometry byly měřeny při symetrickém cyklu tah-tlak s konstantní amplitudou deformace. Data k šíření dlouhých trhlin (10 – 30 mm) byla získána na CT vzorcích pomocí procedury popsané v ASTM normě při řízení napětí s R = 0.1. Bylo ukázáno, že rychlosti šíření obou typů trhlin jsou ve velmi dobrém souhlasu, pokud je použito srovnání pomocí J-integrálu a jsou uplatněny běžně přijímané předpoklady o efektu zavírání trhliny.
|
|
| |
host ::
RSS.