|
|
Predikce tvaru čela šířící se únavové trhliny
Zouhar, Petr ; Klusák, Jan (oponent) ; Hutař, Pavel (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá predikcí tvaru čela šířící se únavové trhliny. Cílem této práce je vytvoření iteračního procesu, který bude schopen tvar reálné trhliny předpovědět. K řešení práce je využita metoda konečných prvků. Práce je rozdělena do dvou logických celků. První část práce tvoří rešeršní popis základů lineárně elastické lomové mechaniky (LELM), metod určování faktoru intenzity napětí a exponentu singularity napětí. První část dále popisuje některé jevy provázející mechanismus šíření únavové trhliny jako např. zakřivení čela trhliny a zavírání čela trhliny. V druhé části práce je studován vliv volného povrchu tělesa na lomové parametry, zejména je stanovena vzdálenost od volného povrchu, do které je těleso volným povrchem ovlivněno. Dále je představen iterační postup odhadu reálného tvaru čela únavové trhliny, který je založen na předpokladu konstantní hodnoty faktoru intenzity napětí a exponentu singularity napětí podél čela trhliny. V závěru práce je diskutována přesnost výsledků, porovnáním získaných tvarů čel trhliny s experimentálními daty.
|
|
|
Aplikace zobecněné lineárně elastické lomové mechaniky na odhad počátku šíření trhliny z ostrého V-vrubu
Štegnerová, Kateřina ; Máša, Bohuslav (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá problémem stanovení počátku šíření trhliny z ostrého V-vrubu za pomocí zobecněné lineárně elastické lomové mechaniky (LELM). Do úvahy je vzata změna exponentu singularity napětí vyvolaná jak vlastní geometrií V-vrubu, tak i existencí volného povrchu. První část práce je věnována stanovení exponentu singularity napětí V-vrubu, ať již z vlastního rozdělení napětí před vrcholem V-vrubu, tak i za pomoci analytického řešení. V druhé části práce jsou aplikována již dříve odvozená kritéria stability V-vrubu a je stanoven počátek šíření trhliny pro několik experimentálních těles. Cílem diplomové práce je porovnat dostupná experimentálně zjištěná data s výsledky získanými pomocí kritérií založených na aplikaci zobecněné LELM vyvíjenými na Ústavu fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. K výpočtům je použit konečnoprvkový software Ansys a matematický software Matlab.
|
|
|
Popis rozložení napětí v okolí bimateriálového vrubu pomocí zobecněného faktoru intenzity napětí
Hrstka, Miroslav ; Kotoul, Michal (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá problémem stanovení zobecněného faktoru intenzity napětí a následného popisu rozložení napětí v okolí bimateriálového vrubu kombinací analytických a numerických metod. Práci je možné rozdělit do tří částí. První část pojednává o základech lomové mechaniky a mechanice kompozitních materiálů. Druhá část se zabývá metodami řešení rovinné anizotropní pružnosti, za základě kterých jsou ve třetí části sestaveny výpočtové modely. První z nich slouží k určení vlastní hodnoty exponentu singularity pomocí Lechnicky-Eshelby-Strohova formalismu. Druhý výpočtový model slouží k stanovení zobecněného faktoru intenzity napětí metodou psi-integrálu založeného na Bettiho recipročním teorému. Všechny potřebné výpočty jsou prováděny v softwarech ANSYS 12, Maple 12 a Silverforst FTN95. Výsledky budou srovnány s hodnotami získanými metodou přímé extrapolace.
|
|
|
Problém trhliny v blízkosti bimateriálové rozhraní
Svoboda, Miroslav ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem práce je seznámení se s problematikou lineární lomové mechaniky, popisem napětí a deformací v okolí vrcholu trhliny na rozhraní dvou ortotropních materiálů pomocí teorie rovinné pružnosti. První část je věnována teoretickým základům lomové mechaniky. Druhá část se zabývá výpočtem exponentu singularity v případě trhliny nakloněné pod libovolným úhlem vzhledem k bimateriálovému rozhraní. Dále se určuje koeficient intenzity napětí analyticko-numerickým přístupem pomocí MKP. Poslední, třetí část, je zaměřena na testování algoritmů na konkrétních konfiguracích trhliny vůči bimateriálovému rozhraní. V závěru se vyhodnocují numerické výsledky, vlivy mechanických vlastností materiálů a vlivy úhlu sklonu trhliny vůči rozhraní.
|
|
|
Problém trhliny v blízkosti bimateriálového rozhraní
Svoboda, Miroslav ; Klusák, Jan (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem práce je seznámení se s problematikou lineární lomové mechaniky, popisem napětí a deformací v okolí vrcholu trhliny pomocí teorie rovinné pružnosti v ortotropních materiálech. První část je věnována teoretickým základům lomové mechaniky. Druhá část se zabývá numericko-analytickým algoritmem pro určení exponentu singularity napětí trhliny kolmé na rozhraní dvou materiálů. Poslední, třetí část, je zaměřena na testování algoritmu na konkrétních konfiguracích materiálu a zatížení trhliny na bimateriálovém rozhraní. V závěru vyhodnocuji numerické výsledky a vlivy mechanických vlastností materiálů s trhlinou kolmou na jejich rozhraní.
|
|
|
Popis rozložení napětí v okolí bimateriálového vrubu
Hrstka, Miroslav ; Klusák, Jan (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
Předkládaná bakalářská práce se zabývá problémem určení exponentu singularity, pomocí kterého je možné úplně popsat rozložení napětí v okolí bimateriálového vrubu. Práce je rozdělena do čtyř částí. První část pojednává o základech lomové mechaniky, konkrétně lineárně elastické lomové mechaniky trhliny a Irwinovy koncepce faktoru intenzity napětí. Druhá část se zabývá zobecněním lineární lomové mechaniky na vruby. Ve třetí části je uveden numericko-analytický algoritmus pro výpočet exponentu singularity a určení posuvů a napětí daného vrubu složeného z dvou ortotropních materiálů. Poslední část tvoří numerický příklad, ve kterém jsou testovány konkrétní konfigurace vrubů pomocí výpočtového softwaru.
|
|
|
On an estimation of the exponent of the stress singularity: three dimensional problems and effect of residual stresses on a crack arrested on the interface
Máša, Bohuslav ; Náhlík, Luboš ; Hutař, Pavel
The main aim of this paper is an investigation of the crack behavior in the ceramics laminates. Especially, the problem of the estimation of the stress singularity exponent in such a material using different approaches is closely described. Since analytical approach is a suitable tool for two dimensional problems, introducing residual stresses, which can be result of used procedures during composite production, may influence value of the stress singularity exponent. Unfortunately, there is formally no analytical tool available to introduce residual stresses. Moreover, when the three dimensional geometry is investigated, effects of complicated stress distribution in front of the crack tip are of crucial importance for crack behavior. Hence using numerically obtained stress distribution appears to be the only way, how to capture the effect of residual stresses and three dimensional geometry of the crack front. The stress singularity exponent can be directly determined from stress components in front of the crack tip and/or from displacements at faces of the crack. Both can provide good results and give us a solution, which cannot be obtained analytically. In following text the procedure will be described in more detail and shown results obtained on ceramic laminate.
|
host ::
RSS.