|
|
Popis rozložení napětí v blízkosti kořene ostrého vrubu
Ostratický, Jakub ; Hrstka, Miroslav (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
Vrub je z hlediska teorie pružnosti koncentrátorem napětí a znalost popisu tohoto napětí v okolí jeho vrcholu je zásadní pro správnou funkčnost celé škály součástí a výrobků. Napětí ve vrcholu vrubu má singulární charakter a je technicky nemožné zabránit vzniku trhlin v jeho okolí. Avšak z lomové mechaniky je známo, že iniciace a šíření trhlin není ovlivněna velikostí napětí na jejich čelech, ale jeho intenzitou reprezentovanou tzv. součinitelem intenzity napětí. V případě vrubu hovoříme o zobecněném součiniteli intenzity napětí nebo jednoduše o amplitudách singulárních částí napětí. Tyto součinitele není možné stanovit přímo z výsledků dnes běžných numerických metod jako je např. MKP, ale je nutné použít metody lineární lomové mechaniky založené na asymptotickém řešení rovnic rovnováhy pružnosti. Předkládaná práce se zabývá případem symetrického ostrého vrubu v izotropním materiálu zatíženém v módu I nebo II. V práci je analyzován charakter singularity napětí na čele vrubu a vyjádřen odpovídající součinitel intenzity napětí. Získané asymptotické řešení je srovnáno s numerickým řešením MKP.
|
|
|
Problémy lineární lomové mechaniky kompozitních materiálů
Kopp, Dalibor ; Profant, Tomáš (oponent) ; Klusák,, Jan (vedoucí práce)
Cílem předkládané bakalýřské práce je seznámení se s teoretickými základy lineární elastické lomové mechaniky homogenních izotropních materiálů a popis této problematiky v kompozitních materiálech. Práce je rozdělená do tří částí. V první části je zaměřená na základy lomové machaniky. Druhá část práce se zabývá zobecněním lineární lomové mechaniky. Třetí část je zaměřená na aplikaci dané problematiky na vrub tvořeného dvěma ortotropními materiály a numerickým řešením této situace.
|
|
|
Vliv tloušťky vzorku na iniciaci trhliny z vrcholu obecného singulárního koncentrátoru napětí
Kopp, Dalibor ; Řoutil,, Ladislav (oponent) ; Malíková, Lucie (oponent) ; Klusák, Jan (vedoucí práce)
Geometrické nespojitosti, jako jsou ostré vruby, se objevují v konstrukcích technických objektů a vedou ke koncentracím napětí. Tyto body jsou velice nebezpečné, protože snižují pevnost součástí a mohou vést ke vzniku trhlin. Technické objekty však nejsou tvořeny pouze homogenními materiály, ale mohou se skládat i z dvou a více různých materiálů obsahující ostré vruby na rozhraní těchto materiálů. U těchto ostrých vrubů je studován vliv volného povrchu na podmínky iniciace a vyhodnocován prostřednictvím 3D tělesa, poněvadž u těles s konečnou tloušťkou jsou podmínky iniciace trhliny ovlivňovány volným povrchem. Pole napětí v okolí vrcholů obecných singulárních koncentrátorů napětí jsou počítány metodou konečných prvků a výsledky zpracovávány pomocí inženýrského přístupu porovnáváním řídicí veličiny. Tento přístup se dá jednoduše použít v kombinaci se znalostí základních materiálových vlastností a použitím výsledků MKP výpočtu posuzovaných vrubů. K tomu, aby bylo možné stanovit vliv volného povrchu a určit, zdali k iniciaci dojde ze středu součásti, nebo z volného povrchu, byla zavedena hodnota středního kritického aplikovaného napětí, pomocí které je možné jednoduše stanovit místo iniciace trhliny po tloušťce. Poměrem středních kritických aplikovaných napětí uprostřed a na volném povrchu dále kvantifikovat vliv volného povrchu na místo iniciace trhliny. Pomocí tohoto postupu je ukázáno, že místo iniciace trhliny je závislé jak na směru zatížení tělesa, úhlu otevření vrubu a tloušťce vzorku, ale v případě bi-materiálového vrubu také na poměru modulů pružnosti.
|
|
|
Popis rozložení napětí v blízkosti kořene ostrého vrubu
Ostratický, Jakub ; Hrstka, Miroslav (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
Vrub je z hlediska teorie pružnosti koncentrátorem napětí a znalost popisu tohoto napětí v okolí jeho vrcholu je zásadní pro správnou funkčnost celé škály součástí a výrobků. Napětí ve vrcholu vrubu má singulární charakter a je technicky nemožné zabránit vzniku trhlin v jeho okolí. Avšak z lomové mechaniky je známo, že iniciace a šíření trhlin není ovlivněna velikostí napětí na jejich čelech, ale jeho intenzitou reprezentovanou tzv. součinitelem intenzity napětí. V případě vrubu hovoříme o zobecněném součiniteli intenzity napětí nebo jednoduše o amplitudách singulárních částí napětí. Tyto součinitele není možné stanovit přímo z výsledků dnes běžných numerických metod jako je např. MKP, ale je nutné použít metody lineární lomové mechaniky založené na asymptotickém řešení rovnic rovnováhy pružnosti. Předkládaná práce se zabývá případem symetrického ostrého vrubu v izotropním materiálu zatíženém v módu I nebo II. V práci je analyzován charakter singularity napětí na čele vrubu a vyjádřen odpovídající součinitel intenzity napětí. Získané asymptotické řešení je srovnáno s numerickým řešením MKP.
|
|
|
Vliv tloušťky vzorku na iniciaci trhliny z vrcholu obecného singulárního koncentrátoru napětí
Kopp, Dalibor ; Řoutil,, Ladislav (oponent) ; Malíková, Lucie (oponent) ; Klusák, Jan (vedoucí práce)
Geometrické nespojitosti, jako jsou ostré vruby, se objevují v konstrukcích technických objektů a vedou ke koncentracím napětí. Tyto body jsou velice nebezpečné, protože snižují pevnost součástí a mohou vést ke vzniku trhlin. Technické objekty však nejsou tvořeny pouze homogenními materiály, ale mohou se skládat i z dvou a více různých materiálů obsahující ostré vruby na rozhraní těchto materiálů. U těchto ostrých vrubů je studován vliv volného povrchu na podmínky iniciace a vyhodnocován prostřednictvím 3D tělesa, poněvadž u těles s konečnou tloušťkou jsou podmínky iniciace trhliny ovlivňovány volným povrchem. Pole napětí v okolí vrcholů obecných singulárních koncentrátorů napětí jsou počítány metodou konečných prvků a výsledky zpracovávány pomocí inženýrského přístupu porovnáváním řídicí veličiny. Tento přístup se dá jednoduše použít v kombinaci se znalostí základních materiálových vlastností a použitím výsledků MKP výpočtu posuzovaných vrubů. K tomu, aby bylo možné stanovit vliv volného povrchu a určit, zdali k iniciaci dojde ze středu součásti, nebo z volného povrchu, byla zavedena hodnota středního kritického aplikovaného napětí, pomocí které je možné jednoduše stanovit místo iniciace trhliny po tloušťce. Poměrem středních kritických aplikovaných napětí uprostřed a na volném povrchu dále kvantifikovat vliv volného povrchu na místo iniciace trhliny. Pomocí tohoto postupu je ukázáno, že místo iniciace trhliny je závislé jak na směru zatížení tělesa, úhlu otevření vrubu a tloušťce vzorku, ale v případě bi-materiálového vrubu také na poměru modulů pružnosti.
|
|
|
Problémy lineární lomové mechaniky kompozitních materiálů
Kopp, Dalibor ; Profant, Tomáš (oponent) ; Klusák,, Jan (vedoucí práce)
Cílem předkládané bakalýřské práce je seznámení se s teoretickými základy lineární elastické lomové mechaniky homogenních izotropních materiálů a popis této problematiky v kompozitních materiálech. Práce je rozdělená do tří částí. V první části je zaměřená na základy lomové machaniky. Druhá část práce se zabývá zobecněním lineární lomové mechaniky. Třetí část je zaměřená na aplikaci dané problematiky na vrub tvořeného dvěma ortotropními materiály a numerickým řešením této situace.
|
host ::
RSS.