|
|
Balisticky odolné betony
Koutný, Ondřej ; Bílek,, Vlastimil (oponent) ; Keršner, Zbyněk (oponent) ; Ptáček, Petr (vedoucí práce)
Disertační práce s názvem „Balisticky odolné betony“ se zabývá popisem, návrhem a vývojem materiálu na bázi ultra-vysokohodnotného cementového kompozitu vyztuženého vláknovou výztuží se zvýšenou balistickou odolností tj. se zvýšenou odolností vůči vysokorychlostnímu dynamickému namáhání iniciovanému v důsledku interakce s rychle se pohybujícími objekty. Vysokých mechanických vlastností, které jsou nezbytností pro takový materiál, je dosaženo zejména maximálním snížením vodního součinitele díky použití superplastifikačních přísad, použitím vysokopevnostního kameniva a dosažením hutné struktury precizním výběrem a podílem použitých surovin v receptuře. Cílem je následné sestavení metodiky pro návrh receptury pro tuto skupinu materiálů, pozorování chování těchto materiálů při balistickém zatížení a kvantitativní popis odezvy těchto materiálů pro účely návrhu ochranných konstrukcí. Vlastnosti navržených materiálů v rámci této práce jsou porovnány s vlastnostmi komerčně dostupných a běžně používaných cementových kompozitů s cílem vytvořit koncept pro stanovení limitů těchto materiálů na poli balistické ochrany, díky čemuž bude možné odhadovat balistickou odolnost současných nebo nově navržených materiálů či konstrukcí.
|
|
|
Lomové parametry AAAS kompozitů s keramickým střepem
Šimonová, H. ; Rozsypalová, I. ; Kumpová, Ivana ; Trčka, T. ; Frantík, P. ; Rovnaníková, P. ; Keršner, Z.
Příspěvek se zabývá alkalicky aktivovanými aluminosilikátovými kompozity na bázi keramických prekurzorů z hlediska charakterizace lomově-mechanickými parametry. Byly vyšetřovány tři kompozity, vyrobené z cihelného prachu jako prekurzoru a alkalického aktivátoru se silikátovým modulem Ms = 1,0, 1,2 a 1,4. Zkušební tělesa měla nominální rozměry 40 × 40 × 160 mm a byla po 28 dnech opatřena zářezy uprostřed rozpětí do 1/3 výšky těles. Z každého kompozitu bylo zkoušeno nejméně 6 vzorků. Tělesa byla podrobována testům v tříbodovém ohybu, při kterých byly zaznamenávány diagramy síla vs. průhyb uprostřed rozpětí a síla vs. otevření ústí trhliny. Po korekci těchto diagramů se s využitím modelu efektivní trhliny, metody lomové práce a modelu dvojí-K stanovily hodnoty statického modulu pružnosti, efektivní lomové houževnatosti (včetně její iniciační složky) a specifické lomové energie. Po lomových testech se vždy na jednom ze zlomků určovaly hodnoty informativní pevnosti v tlaku. Všechna vyhodnocení zahrnovala určení aritmetických průměrů a výběrových směrodatných odchylek. Pro získání informace o vnitřní struktuře kompozitů před mechanickým testováním a po něm bylo vybrané těleso zkoumáno pomocí mikro-tomografie. Tomografická měření a zpracování obrazu byla provedena pro kvalitativní a kvantitativní vyhodnocení změn vnitřní struktury s důrazem na výpočet porozimetrických parametrů a také vizualizace lomové procesní zóny. Byla stanovena fraktální dimenze objektů lomu.
|
|
|
ON THE ENERGY RELEASE RATE OF THE CRACK EMANATING FROM THE INCLUSION INTERPHASE
Profant, T. ; Hrstka, M. ; Klusák, Jan ; Kersner, Z.
The problem of the crack emanating from the interphase region of the circular inclusion is investigated. The problem combines an application of dislocation distribution technique for a crack modelling and the method of boundary integral equations to approximate the loading along the boundary of the domain containing an inclusion. The topological derivative method provides the combination of both approaches and results to the evaluation of the energy release rate of the arbitrary oriented microcrack emanating from the inclusion and matrix interphase. The fundamental solution intended to the boundary integral method such as the continuously distributed dislocation technique is based on the application of Muschelishvili complex potentials in the form of the Laurent series. The coefficients of the series are evaluated from the compatibility conditions along the interfaces of inclusion, interface and matrix.
|
|
|
Možnosti využití 4D výpočetní tomografie v lomových testech
Kumpová, Ivana ; Fíla, Tomáš ; Koudelka, Petr ; Rozsypalová, I. ; Keršner, Z. ; Kytýř, Daniel ; Vopálenský, Michal ; Vavřík, Daniel ; Vyhlídal, M. ; Drdácký, Miloš
Příspěvek prezentuje studium vnitřní struktury a lomových vlastností vybraných kvazikřehkých stavebních materiálů vystavených teplotním změnám a možnosti uplatnění metody kombinující ohybové lomové testy a časově závislou výpočetní tomografii (4D CT). Zkušební tělesa byla podrobena účinkům vysokých teplot a následně testována čtyřbodovým ohybem během 4D CT. Byly tak získány 3D obrazové informace v různých fázích zatížení a porušování materiálu. Rovněž bylo provedeno komparativní měření pevnosti v tlaku. Tyto výsledky jsou v dobré shodě.
|
|
|
ON THE ENERGY RELEASE RATE OF THE CRACK EMANATING FROM THE INCLUSION INTERPHASE
Profant, T. ; Hrstka, M. ; Klusák, Jan ; Kersner, Z.
The problem of the crack emanating from the interphase region of the circular inclusion is investigated. The problem combines an application of dislocation distribution technique for a crack modelling and the method of boundary integral equations to approximate the loading along the boundary of the domain containing an inclusion. The topological derivative method provides the combination of both approaches and results to the evaluation of the energy release rate of the arbitrary oriented microcrack emanating from the inclusion and matrix interphase. The fundamental solution intended to the boundary integral method such as the continuously distributed dislocation technique is based on the application of Muschelishvili complex potentials in the form of the Laurent series. The coefficients of the series are evaluated from the compatibility conditions along the interfaces of inclusion, interface and matrix.
|
|
|
Stanovení únavových charakteristik betonu s využitím lomově-mechanických parametrů
Šimonová, Hana ; Králik,, Juraj (oponent) ; Terzijski, Ivailo (oponent) ; Bílek,, Vlastimil (oponent) ; Keršner, Zbyněk (vedoucí práce)
Předmětem disertační práce je problematika stanovení únavových charakteristik vybraných cementových kompozitů. Nejprve se uvádí historie únavy kovů, jsou objasněny některé základní pojmy. Součástí práce je shrnutí dosavadního výzkumu v oblasti únavy cementových kompozitů, dále jsou popsány mechanismy porušení prostého betonu při statickém a dynamickém zatížení. Práce se následně zabývá vyhodnocením výsledků statických a dynamických experimentů na rozsáhlé sérii těles z betonů tříd C30/37 a C45/55. Za účelem relevantního vyhodnocení únavových testů zohledňujícího stáří těles byl navržen a ověřen postup korekce měřených dat na základě aproximace základních lomově-mechanických parametrů zkoušených materiálů v čase. V přílohách této práce jsou uvedena kompletní data získaná z provedených statických a dynamických experimentů.
|
|
| |
|
|
Lomové testy vybraných těles se speciálním plnivem: experimenty a numerická simulace
Majda, Tomáš ; Malíková, Lucie (oponent) ; Keršner, Zbyněk (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vybranými lomovými testy a vyhodnocením lomových parametrů těles z~cementových kompozitů. Jedna část práce se zabývá cementovým kompozitem se skleněným sférickým plnivem jednotné frakce 2 mm. Po výrobě byly trámce rozměrů 20×40×200 mm vystaveny teplotám v rozmezí 100 až 1000 °C po dobu jedné hodiny. Užitím nedestruktivní metody ultrazvukových impulzů byl určen stupeň poškození teplotním zatížením. Vybraná tělesa byla poté lomově testována tříbodovým ohybem a na úlomcích zjištěna informativní pevnost v tlaku. V druhé části byla pozornost věnována vyhodnocení lomových testů betonových těles z jádrových vývrtů odebraných z objektů bývalého Plynárenského řídicí centra Transgas v Praze. Zkušební tělesa byla opatřena šípovým vrubem a následně zkoušena v tříbodovém ohybu. Naměřená data byla upravena programem GTDiPS a v případě kompozitu se skleněným plnivem byl k vyhodnocení lomových parametrů použit program StiCrack.
|
|
|
Napjatostní aspekty kvazikřehkého lomu
Sobek, Jakub ; Němeček,, Jiří (oponent) ; Keršner, Zbyněk (oponent) ; Klusák,, Jan (oponent) ; Veselý, Václav (vedoucí práce)
Předkládaná disertační práce se zaměřuje, jak již samotný název napovídá, na analýzu napjatostních aspektů kvazikřehkého lomu. To jest lomu kompozitních materiálů s cementovou matricí (jako je beton, malta, omítky apod.), keramiky a dalších kompozitů. V práci použité metody vycházejí z teorie víceparametrové lineární elastické lomové mechaniky, která vyzdvihuje důležitost zahrnutí více členů tzv. Williamsovy řady, aproximující pole napětí a posunů v tělese s trhlinou, do prováděných lomových analýz. K určování hodnot koeficientů členů této řady, jejíž přepočtené tvarové funkce figurují ve většině provedených napjatostních analýz, je zde používána tzv. přeurčitá metoda. Dalším prostředkem řešení je nelineární lomová mechanika, zastoupená zejména modelem kohezivní trhliny, respektive modelem pásu trhlin implementovaném v sw. ATENA. K zpětné rekonstrukci napjatosti v tělesech s trhlinou slouží aplikace ReFraPro. Analytická část práce se zabývá různými aspekty lomové zkoušky štípáním klínem – od okrajových podmínek, přes různé možnosti uzlových výběrů (potřebné jako vstupní veličiny pro přeurčitou metodu) až k speciální (pokročilé) zautomatizované analýze numerického modelu. Zvláštní kapitolu tvoří atypické zkušební konfigurace, vyvinuté pro nastavení různé hladiny stísnění napětí a deformace za čelem šířící se trhliny. Jejich studie i detailní analýzy rozkrývají velké množství užitečných informací využitelných pro reálné experimenty. Zpětná rekonstrukce pole napětí osvětluje vhodnost výběru uzlových konfigurací jako vstupů pro proceduru k určení aproximace polí u čela trhliny a poukazuje na otázku nutnosti použití víceparametrové lineární elastické lomové mechaniky pro určité lomové analýzy těles z kvazikřehkých materiálů. Práce je na závěr doplněna analýzou lomové zkoušky excentrickým tahem na tělesech s modifikovanými okrajovými podmínkami.
|
|
| |
host ::
RSS.