|
|
Description of fatigue behavior of additively manufactured polymer metamaterial structure
Helešicová, Petra ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Trávníček, Lukáš (vedoucí práce)
Metamaterials have become a highly researched area in recent years because they enable customisation of mechanical properties in manufactured components, which would not be possible when using conventional materials. To safely utilise metamaterials in operation, it is necessary to describe their behaviour under load. The presented master's thesis deals with a description of the fatigue behaviour of a 3D printed polymeric metamaterial structure. The thesis is divided into theoretical and practical part. In the theoretical part, a review of metamaterials and their classification is presented, followed by a review of 3D printing methods suitable for polymeric materials, and the basics of mechanical behaviour of polymers. In the practical part, steps are taken to estimate the fatigue life of the proposed metamaterial structure using four criteria. Mechanical properties of the additively manufactured material are measured in a series of experiments. The measured properties are used as input data for a numerical model. The boundary conditions and loading of the model are set to correspond to the real loading conditions. The numerical model is used to assess critical locations within the structure and to predict the fatigue lifetime. Stress and strain values representing steps of cyclic loading are recorded at two critical locations. These values are used to predict the fatigue life.
|
|
|
Residual life assessment of hydrogen adsorption vessel subjected to cyclic loading
Brančan, Peter ; Vincour, Dušan (oponent) ; Létal, Tomáš (vedoucí práce)
There was a need to asses the residual life of a cyclically pressurized adsorber of PSA unit used for the separation of hydrogen gas from a feedstock mixture, of which designed lifetime according to outdated standart ČSN 69 0010-4.20 was exceeded. The maximum design life was determined according to more recent design codes by the methodology of fatigue curves and comparison of results of outdated standard and 3 newer standards: EN 13445-3 - clause 17 and clause 18, and ASME BPVC Section VIII Div.2 - Level 2 was made. Due to the exceeding of the design life results by all of the standards the alternative approach of Fitness for service method based on linear elastic fracture mechanics of crack growth with the assumption of the occurrence of non-detectable defect size was used. The crack growth parameters were adjusted according to the study of crack propagation in hydrogen environment and implemented into the calculation of API-579-1/ASME FFS-1 Fitness for Service standard. The results showed, that pressure vessel can be further operated if regular NDT inspections are made. Inspection intervals of critical positions were determined from these results with compliance to safety and, at the same time, the scope of inspections has been modified to reduce expenses of carrying them out.
|
|
|
Termomechanická únava superslitin na bázi niklu
Pech, Filip ; Škorík, Viktor (oponent) ; Šulák, Ivo (vedoucí práce)
Hlavním cílem této bakalářské práce je zpracovat literární rešerši na téma termomechanické únavy superslitin na bázi niklu. Ty byly vyvinuty pro práci za vysokých teplot, kde musí být zajištěna dostatečně velká pevnost, odolnost proti oxidaci, creepu a dalším nepříznivým vlivům uplatňujících se ve vysokoteplotních aplikacích. Tyto slitiny jsou i přes snahu o nalezení alternativ stále intenzivně používané a proto je nutná dobrá znalost jejich vlastností a limit. Na základě odborných publikací je v předkládané práci zpracován základní přehled niklových superslitin. Jejich dělení, chemické složení spolu s přehledem nejdůležitějších fázi ovlivňujících vlastnosti superslitin. Jejich struktura a popis jednotlivých fází. V další kapitole jsou popsány základy izotermické únavy materiálů, její definice, základní popis mechanismu a přehled nejdůležitějších křivek únavového života. Předposlední kapitola literární rešerše pojednává o termomechanické únavě, přičemž struktura textu je obdobná jako u izotermické únavy. V poslední kapitole je přehled termomechanické únavy jednotlivých druhů superslitin na bázi niklu.
|
|
|
Únavové vlastnosti materiálů vyráběných technikou SLM
Hanáček, Josef ; Pantělejev, Libor (oponent) ; Štěpánek, Roman (vedoucí práce)
Práce se zabývá popisem metody SLM („Selective Laser Melting“), která se řadí mezi metody ALM („Additive Layer Manufacturing“). V první části jsou rozebrány obecné zákonitosti o únavě materiálu a metodě SLM. V druhé části se práce věnuje samotnému vlivu výrobních parametrů na výsledné vlastnosti materiálu. Hlavním cílem práce je zjištění souvislostí mezi výrobními parametry a mechanickými vlastnostmi součástek vyrobených metodou SLM. Zvláštní pozornost je věnována únavovým vlastnostem.
|
|
|
Mechanické vlastnosti hliníkové slitiny EN AW 7020 za zvýšených teplot
Slouka, Marek ; Kohout, Jan (oponent) ; Věchet, Stanislav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá jednou z vysokopevných slitin hliníku AlZn4Mg (EN AW 7020). Tato slitina je využívaná pro její vysokou pevnost, nízkou hmotnost, dobrou odolnost proti korozi a dobrou svařitelnost v ochranné atmosféře. Tato práce nejdříve popíše obecně slitiny hliníku, možnosti jejich výroby a historii. Dále se zaměří na slitiny hliníku určené k tváření, na jejich tepelné zpracování a hlavně na slitiny Al-Zn-Mg. Na slitině EN AW 7020 byly provedeny zkoušky tahem za pokojové teploty i zvýšené teploty, únavové zkoušky a metalografická analýza. Byl sestaven model, který popisuje chování této slitiny za zvýšených teplot a byl porovnán z naměřenými hodnotami. Tato práce by měla popsat chování studované slitiny za pokojové i za zvýšené teploty.
|
|
|
Detekce únavy z elektromyogramu
Mošnerová, Jitka ; Chmelař, Milan (oponent) ; Janoušek, Oto (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je navržení a realizace metod pro detekci únavy z elektromyogramu. Nejprve je provedena literární rešerše v oblasti hodnocení únavy z elektromyografického (EMG) signálu. Měření únavou vyvolaných změn v EMG signálu probíhá na deseti dobrovolnících pomocí systému Biopac©. Dále je v diplomové práci řešen výběr optimální metodiky pro hodnocení únavou vyvolaných změn EMG záznamu pomocí statistického testování. V poslední části diplomové práce je diskuze nad výsledky statistického testování metod, vytvoření uživatelského rozhraní v programovém prostředí Matlab© a uceleného návodu pro laboratorní úlohu věnující se hodnocení únavy v EMG signálu.
|
|
|
Kinetika šíření krátkých únavových trhlin v superduplexní oceli
Bártová, Lenka ; Pantělejev, Libor (oponent) ; Polák, Jaroslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá únavovým životem a růstem krátkých trhlin ve vzorcích z austeniticko-feritické duplexní oceli cyklovaných s konstantní amplitudou napětí při různých hodnotách středního napětí. Únavový život byl určen na hladkých válcových vzorcích. Byly zaznamenány amplitudy deformace a střední deformace. Růst krátkých trhlin byl studován na válcových vzorcích s mělkou ploškou. Cyklické zatěžování bylo přerušováno a byla měřena délka trhliny pomocí optického mikroskopu umístěného na zkušebním stroji. Byly vyhodnoceny délky trhliny a rychlosti růstu trhliny. Byl diskutován vliv středního napětí na rychlost růstu krátkých trhlin a na únavový život.
|
|
| |
|
|
Navrhování konstrukcí s FRP výztuží
Januš, Ondřej ; Girgle, František (oponent) ; Štěpánek, Petr (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou návrhu konstrukcí s FRP výztuží. Je zde zpracován postup návrhu průřezu s FRP výztuží namáhaného ohybovým momentem a posouvající silou na mezní stav únosnosti podle daných norem a směrnic. Při tom jsou zohledňovány dlouhodobé fyzikálně mechanické vlastnosti. Dále se porovnávají únosnosti průřezu namáhaného kombinací normálové síly a ohybového momentu, které byly vypočteny podle zmíněných norem. V další části práce je proveden návrh konstrukce (prefabrikovaná vrátnice) ve variantách s FRP výztuží a ocelovou výztuží s obyčejným a lehkým betonem.
|
|
|
Asfaltové směsi se zvýšenou odolností vůči vzniku trhlin
Stromecký, Roman ; Šperka, Pavel (oponent) ; Dašek, Ondřej (vedoucí práce)
V rámci bakalářské práce byly navrženy dvě asfaltové směsi, z nichž jedna obsahuje konvenční asfaltové pojivo a druhá asfalt modifikovaný pryžovým granulátem. Cílem práce je srovnat tuhost a únavové charakteristiky těchto dvou směsí dvoubodovou zkouškou ohybem na komolých klínech a zhodnotit vliv přídavku asfaltu modifikovaného pryžovým granulátem do jedné z těchto směsí.
|
host ::
RSS.