|
|
Porovnání omezovačů lokalizace
Květoň, Josef ; Vořechovský, Miroslav (oponent) ; Eliáš, Jan (vedoucí práce)
Předkládaná práce porovnává dva přístupy k zajištění konstantního uvolňování energie při šíření trhliny v konečněprvkostním modelu. Je totiž prokázáno, že výsledky modelů jsou závislé na hustotě sítě konečných prvků. Následující dva přístupy takovou závislost eliminují odlišným způsobem. Model pásu trhlin (crack band model) upravuje poměrné přetvoření v konstitutivních zákonech prvků v závislosti na lomové energii. V nelokálním modelu se konstitutivní zákony neupravují, ale poškození v integračních bodech nejsou závislé pouze na poměrných přetvořeních v daném integračním bodě, ale také na poměrných přetvořeních v integračních bodech v okolí. Tyto přístupy jsou aplikovány na model tříbodového ohybu na různých sítích konečných prvků. Různost sítí spočívá nejen v rozdílných rozměrech konečných prvků, ale také v jejich uklonění. Přístupy jsou na nich vzájemně porovnány.
|
|
|
Pravděpodobnostní diskrétní model porušování betonu
Kaděrová, Jana ; Lehký, David (oponent) ; Konečný,, Petr (oponent) ; Eliáš, Jan (vedoucí práce)
Dizertační práce představuje výsledky numerické studie provedené s pomocí 3D diskrétního mezo–úrovňového mřížkově–částicového (lattice–particle) modelu betonu. Již existující model byl rozšířen o prostorovou variabilitu některých materiálových parametrů pomocí náhodného pole. Laboratorní experimenty z literatury posloužily jednak k identifikaci parametrů, zároveň také umožnily ověřit správné chování modelu s určenými parametry. Se základním i rozšířeným modelem byla provedena série numerických simulací zaměřená na popis vlivu míry proměnlivosti náhodného pole definované korelační délkou na celkovou únosnost prvku. Závěr práce je věnován popisu oblasti, ve které je během zatěžování uvolněna většina lomové energie, a to z hlediska její velikosti i tvaru. Tato zóna rozhoduje o celkové pevnosti prvku a jak je ukázáno, její tvar i velikost nejsou konstantní, ale závisí na typu zatěžování (přítomnost zářezu) a také na korelační délce náhodného pole.
|
|
|
Analýza šíření trhliny pomocí J-integrálu
Bónová, Kateřina ; Květoň, Josef (oponent) ; Eliáš, Jan (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na význam a použití J-integrálu při šíření trhliny v tělese. J-integrál je metoda lomové mechaniky sloužící k určení rychlosti uvolňování energie pružné deformace. Jinými slovy stanoví hodnotu energie dostupné k šíření trhliny v lineárním elastickém i elasticko-plastickém materiálu. V práci jsou také uvedeny a odvozeny vztahy mezi J-integrálem, hnací sílou trhliny a faktorem intenzity napětí. Hlavním přínosem této práce je objasnění celé problematiky a podrobný rozbor J-integrálu na jednoduchých příkladech konstrukcí. Odvozené vztahy jsou v~závěru práce porovnány s výpočty na modelech v programu ANSYS.
|
|
|
Analýza napjatosti a porušení ve zkušebních tělesech používaných pro určování lomově-mechanických parametrů kvazikřehkých materiálů
Holušová, Táňa ; Seitl,, Stanislav (oponent) ; Veselý, Václav (vedoucí práce)
Práce se zabývá testem pro určování lomově-mechanických parametrů kvazikřehkých materiálů, zejména betonu. Zkoumanou zkouškou je tzv. wedge-splitting test, jehož český ekvivalent může znít jako zkouška štípáním klínem. Pro tuto zkoušku je možné použít tělesa různých tvarů se zářezy; tato práce se však výhradně zaměřuje na těleso ve tvaru válce o průměru 150 mm a tloušťce 100 mm. Zkouška je prováděna virtuálně pomocí MKP softwaru Atena 2D. Je sledován průběh porušení tělesa během zatěžování pro různé délky zářezu. Kvantifikuje se množství energie vynaložené na rozvinutí porušení mimo zkoušený průřez oslabený zářezem. Je vyšetřována i velikost lomové procesní zóny v závislosti na relativní délce zářezu. Popsaná analýza se provádí pro více materiálových sad, které se liší kohezivními vlastnostmi vyjádřenými skrze tzv. charakteristickou délku kvazikřehkého materiálu. Hledají se vhodné proporce tělesa tak, aby při provádění zkoušek nedocházelo ke vzniku porušování, a tedy i disipace energie, mimo oblast ligamentu tělesa, čímž se zpřesní odhad lomově-mechanických parametrů zkoušeného materiálu.
|
|
|
Vyhodnocení lomově-mechanických parametrů betonu po vystavení vysokým teplotám
Bejček, Michal ; Keršner, Zbyněk (oponent) ; Šimonová, Hana (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vyhodnocením vybraných lomově-mechanických parametrů betonu, který byl vystaven vysokým teplotám (požáru). V úvodní teoretické části jsou shrnuty obecné principy lomové mechaniky s důrazem na lineární elastickou lomovou mechaniku, nelineární lomové modely pro beton a vysvětlení významu lomové zkoušky v tříbodovém ohybu pro zjišťování jednotlivých lomových parametrů. Dále je popsán vliv vysokých teplot na dílčí složky betonu a obecné modelování teplotního zatížení. Praktická část se zabývá vyhodnocením požárních experimentů betonových panelů včetně jejich numerických simulací v programu GiD a ATENA. Podstatnou částí této diplomové práce je zpracování dat z lomových testů v tříbodovém ohybu provedených na tělesech s koncentrátorem napětí odebraných z betonových panelů. Z naměřených F–d a F–CMOD diagramů jsou po náležité úpravě v aplikaci GTDiPS stanoveny hodnoty modulu pružnosti, efektivní lomové houževnatosti, lomové práce a lomové energie. Samotné vyhodnocení lomově-mechanických parametrů proběhlo za pomoci softwaru StiCrack, který využívá modelu efektivní trhliny a metody lomové práce a softwaru DKFM_BUT využívajícího lomový model dvojí-K. V závěru práce je pozornost věnována analýze získaných dat.
|
|
|
Vliv nečistot na kohezi rozhraní v multivrstvách nitridů tranzitivních kovů
Češka, Jakub ; Zelený, Martin (oponent) ; Černý, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem multivrstev nitridů tranzitivních kovů pomocí prvoprincipiálních výpočtů. Studovány jsou tři konkrétní systémy AlN / TiN, AlN / VN a TiN / VN. Tyto systémy jsou studovány ve struktuře B1. Rozhraní je orientováno podél krystalové roviny (001). Hlavním cílem je objasnění vlivu nečistoty na kohezi multivrstev. Studovanou nečistotou je substituční atom O, který v nitridu nahradí atom N. Pro zmíněné systémy jsou predikovány preferované pozice substituce pro tři rozdílné koncentrace substitučních atomů. Tyto predikce jsou provedeny na základě energetické bilance substituce v různých pozicích. Podle výsledků se preferované pozice substituce mohou lišit pro rozdílné koncentrace kyslíku. Ve většině případů se preferované pozice nacházejí na rozhraní mezi nitridy. Pro systémy s nečistotou v preferované pozici jsou vypočteny hodnoty lomové energie pro různé lomové roviny ve směru (001). Vliv nečistoty na lomovou energii závisí na její koncentraci. V případě multivrstvy AlN / TiN bylo při vhodné koncentraci pozorováno zvýšení lomové energie nejslabšího článku multivrstvy. V ostatních případech se lomová energie vlivem přítomnosti nečistoty výrazně neměnila nebo se zhoršila.
|
|
|
Víceúrovňové hodnocení křehkosti vybraných stavebních kompozitů
Machačová, Denisa ; Veselý, Václav (oponent) ; Keršner, Zbyněk (vedoucí práce)
Zadaným tématem diplomové práce je víceúrovňové hodnocení křehkosti stavebních kompozitů. Práce se zabývá posudky lomových parametrů zkušebních těles z lehkého a obyčejného betonu. Zmíněná tělesa se dále odlišovala obsahem vláken v betonových směsích, jejich druhem a délkou. Práce se člení na dvě části, teoretickou a praktickou. Teoretická část pojímá kompozitní materiály a úvod do lomové mechaniky. V praktické části jsou popsány jednotlivé kroky pro získání lomově-mechanických parametrů pomocí programu StiCrack a Excel Visual Basic. Stěžejní částí práce je vyhodnocení křehkosti rozdílných zkušebních vzorků zohledňující druh betonové směsi a druh vláken.
|
|
|
Vliv nečistot na kohezi rozhraní v multivrstvách nitridů tranzitivních kovů
Češka, Jakub ; Zelený, Martin (oponent) ; Černý, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem multivrstev nitridů tranzitivních kovů pomocí prvoprincipiálních výpočtů. Studovány jsou tři konkrétní systémy AlN / TiN, AlN / VN a TiN / VN. Tyto systémy jsou studovány ve struktuře B1. Rozhraní je orientováno podél krystalové roviny (001). Hlavním cílem je objasnění vlivu nečistoty na kohezi multivrstev. Studovanou nečistotou je substituční atom O, který v nitridu nahradí atom N. Pro zmíněné systémy jsou predikovány preferované pozice substituce pro tři rozdílné koncentrace substitučních atomů. Tyto predikce jsou provedeny na základě energetické bilance substituce v různých pozicích. Podle výsledků se preferované pozice substituce mohou lišit pro rozdílné koncentrace kyslíku. Ve většině případů se preferované pozice nacházejí na rozhraní mezi nitridy. Pro systémy s nečistotou v preferované pozici jsou vypočteny hodnoty lomové energie pro různé lomové roviny ve směru (001). Vliv nečistoty na lomovou energii závisí na její koncentraci. V případě multivrstvy AlN / TiN bylo při vhodné koncentraci pozorováno zvýšení lomové energie nejslabšího článku multivrstvy. V ostatních případech se lomová energie vlivem přítomnosti nečistoty výrazně neměnila nebo se zhoršila.
|
|
|
Pravděpodobnostní diskrétní model porušování betonu
Kaděrová, Jana ; Lehký, David (oponent) ; Konečný,, Petr (oponent) ; Eliáš, Jan (vedoucí práce)
Dizertační práce představuje výsledky numerické studie provedené s pomocí 3D diskrétního mezo–úrovňového mřížkově–částicového (lattice–particle) modelu betonu. Již existující model byl rozšířen o prostorovou variabilitu některých materiálových parametrů pomocí náhodného pole. Laboratorní experimenty z literatury posloužily jednak k identifikaci parametrů, zároveň také umožnily ověřit správné chování modelu s určenými parametry. Se základním i rozšířeným modelem byla provedena série numerických simulací zaměřená na popis vlivu míry proměnlivosti náhodného pole definované korelační délkou na celkovou únosnost prvku. Závěr práce je věnován popisu oblasti, ve které je během zatěžování uvolněna většina lomové energie, a to z hlediska její velikosti i tvaru. Tato zóna rozhoduje o celkové pevnosti prvku a jak je ukázáno, její tvar i velikost nejsou konstantní, ale závisí na typu zatěžování (přítomnost zářezu) a také na korelační délce náhodného pole.
|
|
|
Vyhodnocení lomově-mechanických parametrů betonu po vystavení vysokým teplotám
Bejček, Michal ; Keršner, Zbyněk (oponent) ; Šimonová, Hana (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vyhodnocením vybraných lomově-mechanických parametrů betonu, který byl vystaven vysokým teplotám (požáru). V úvodní teoretické části jsou shrnuty obecné principy lomové mechaniky s důrazem na lineární elastickou lomovou mechaniku, nelineární lomové modely pro beton a vysvětlení významu lomové zkoušky v tříbodovém ohybu pro zjišťování jednotlivých lomových parametrů. Dále je popsán vliv vysokých teplot na dílčí složky betonu a obecné modelování teplotního zatížení. Praktická část se zabývá vyhodnocením požárních experimentů betonových panelů včetně jejich numerických simulací v programu GiD a ATENA. Podstatnou částí této diplomové práce je zpracování dat z lomových testů v tříbodovém ohybu provedených na tělesech s koncentrátorem napětí odebraných z betonových panelů. Z naměřených F–d a F–CMOD diagramů jsou po náležité úpravě v aplikaci GTDiPS stanoveny hodnoty modulu pružnosti, efektivní lomové houževnatosti, lomové práce a lomové energie. Samotné vyhodnocení lomově-mechanických parametrů proběhlo za pomoci softwaru StiCrack, který využívá modelu efektivní trhliny a metody lomové práce a softwaru DKFM_BUT využívajícího lomový model dvojí-K. V závěru práce je pozornost věnována analýze získaných dat.
|
host ::
RSS.