|
|
Influence of lamine thickness on bifurcation appearance in ceramic laminate
Sorokina, Kristina ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Hadraba, Hynek (vedoucí práce)
In layered ceramic composite materials the internal residual stresses occur due to thermal expansion coefficient mismatch of individual layers. During cooling of layered composite from sintering temperature the layers start to shrink with different rate according to the thermal expansion coefficient. Permanent compressive and tensile residual stresses generate in individual layers if they are strongly bonded together. Magnitude of the residual stresses is controlled by volume ratio between two combined materials. In this work, ceramic laminates consisted of 7 and 9 alternated layers combining two different ceramic materials were prepared by sequential slip casting and electrophoretic deposition and subsequently studied. The prepared laminates were analyzed for existence of edge cracks in layers containing compressive residual stresses. By using results of 2D parametric numerical model and combination of compressive residual stress and layer thickness, the prediction of presence and absence of edge cracking were compared with the actual presence and absence of edge cracks in compressive layers. The crack bifurcation caused by edge cracks presence was studied on the 3D fracture surfaces reconstruction of laminate prepared after testing of flexural strength.
|
|
|
Influence of lamine thickness on bifurcation appearance in ceramic laminate
Sorokina, Kristina ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Hadraba, Hynek (vedoucí práce)
In layered ceramic composite materials the internal residual stresses occur due to thermal expansion coefficient mismatch of individual layers. During cooling of layered composite from sintering temperature the layers start to shrink with different rate according to the thermal expansion coefficient. Permanent compressive and tensile residual stresses generate in individual layers if they are strongly bonded together. Magnitude of the residual stresses is controlled by volume ratio between two combined materials. In this work, ceramic laminates consisted of 7 and 9 alternated layers combining two different ceramic materials were prepared by sequential slip casting and electrophoretic deposition and subsequently studied. The prepared laminates were analyzed for existence of edge cracks in layers containing compressive residual stresses. By using results of 2D parametric numerical model and combination of compressive residual stress and layer thickness, the prediction of presence and absence of edge cracking were compared with the actual presence and absence of edge cracks in compressive layers. The crack bifurcation caused by edge cracks presence was studied on the 3D fracture surfaces reconstruction of laminate prepared after testing of flexural strength.
|
|
|
Šíření indentačních trhlin v keramických laminátech
Hadraba, Hynek ; Chlup, Zdeněk ; Maca, K. ; Bermejo, R.
Bylo studováno šíření trhlin přes rozhraní vrstevnatých kompozitů na bázi Al2O3 a ZrO2. Byly připraveny vrstevnaté kompozity se s jednosložkovými a dvousložkovými silně vázanými vrstvami pomocí elektroforetické depozice a suspenzního lití. Lamináty s různým poměrem tloušťky jednotlivých vrstev obsahovaly tahová a tlaková zbytková napětí o různé velikosti. Trhlina šířící se k rozhraní vrstev po přechodu přes rozhraní změnila směr šíření. Trhlina šířící se do vrstvy obsahující tlaková zbytková napětí se odklonila směrem k rozhraní vsrtev. Naproti tomu trhlina, šířící se do vrstvy obsahující tahová zbytková napětí, se odklonila směrem od rozhraní vsrtev. Byla popsána změna směru šíření trhliny při přechodu přes rozhraní v závislosti na úhlu pod kterým se trhlina šířila k rozhraní a velikosti zbytkových napětí. Bylo zjištěno, že velikost změny směru šíření trhliny nezávisela na velikosti zbytkových napětí.
|
|
|
Šíření indentačních trhlin v silně vázaných laminátech na bázi Al2O3 a ZrO2
Hadraba, Hynek ; Chlup, Zdeněk ; Maca, K. ; Bermejo, R.
Bylo studováno šíření indentačních trhlin přes rozhraní vrstevnatých kompozitů na bázi Al2O3 and ZrO2. Elektroforetickou depozicí a suspenzním litím byly připraveny kompozity se silně vázanými jednosložkovými (A/Z) a dvousložkovými vrstvami (AtZ/AmZ). Vrstvy kompozitů různých tlouštěk a složení obsahovaly různě velká zbytková napětí. Po přechodu trhliny přes rozhraní vsrtev v laminátu došlo ke změně směru jejího šíření: trhlina se stáčela ve vrstvě obsahující tlaková pnutí směrem k rozhraní a ve vrstvě obsahující tahová pnutí směrem od rozhraní. Byla popsána velikost změny směru šíření trhliny vzhledem k úhlu pod kterým se trhlina šířila směrem k rozhraní. Největší změna směru šíření trhliny pro laminát typu A/Z byla 15° pro trhlinu šířící se k rozhraní pod úhlem 45°. Největší změna směru šíření trhliny pro laminát typu AtZ/AmZ byla 20° pro trhlinu šířící se k rozhraní pod úhlem 32,5°. Velikost změny směru šíření trhliny nazávisela na velikosti vnitřních pnutí ve vrstvách laminátu.
|
host ::
RSS.