|
|
Nízkocyklová životnost v podmínkách jaderné energetiky
Sehnal, Dominik ; Kuželka, Jiří (oponent) ; Hůlka, Jiří (vedoucí práce)
Prodloužení životnosti jaderných zařízení tkví v hledání projektových rezerv. Tato práce se zabývá hodnocením nízkocyklové životnosti jaderných zařízení typu VVER a posouzením vlivu úrovně výpočtového modelu. V rámci práce jsou provedeny únavové zkoušky austenitické oceli s využitím optické metody digitální korelace obrazu, pro které je navržen a použit postup vyhodnocování. Ze získaných dat jsou kalibrovány modely plasticity s kinematickým (Chaboche) a kombinovaným zpevněním (Chaboche, Voce). Následně je určena životnost zkušebního tělesa pomocí výpočtového modelování pro různé modely materiálu. Z porovnání výsledků únavových zkoušek s výpočtem jsou stanoveny modely materiálu vhodné pro popis únavové životnosti a oblast jejich platnosti.
|
|
| |
|
|
Damage mechanisms in nickel-based superalloy René 41 subjected to fatigue
Babinský, Tomáš ; Pippan, Reinhard (oponent) ; Růžička,, Milan (oponent) ; Polák, Jaroslav (vedoucí práce)
The present study deals with the aspects of fatigue damage in a wrought Ni-based superalloy René 41. The material of interest was investigated in two thermodynamical states: solutionised and aged. Uniaxial, fully-reversed low-cycle fatigue tests were conducted at room and elevated (800 °C) temperatures under total strain amplitude control. To study the relevant damage mechanisms and reveal their connection to plastic deformation, a detailed analysis of the cyclic response using a statistical approach was performed, and advanced microscopy techniques were employed, namely scanning and transmission electron microscopy. Interrupted fatigue tests were performed to study the evolution of surface relief and the underlying dislocation structure. After each interruption, the evolution of the microstructure was analysed using electron microscopy techniques. At room temperature, the damage was mostly transgranular, and the cracks initiated predominantly within grains from the roughened surface. Comparing the two investigated material states, the aged material attained higher stresses and exhibited higher lifetimes in service-relevant stress-life relation. Cyclic deformation was found to localize to persistent slip bands since the first cycle, and the majority of slip bands formed very early in the fatigue life. Hence, shearing of the strengthening phase, coherent ’ precipitates, occurred largely only in the first few cycles. Due to the cyclic slip localization, surface roughening emanated in the form of slip steps, extrusions and intrusions. The formation of surface relief was thoroughly discussed with existing models. The exposure to high temperatures led to an environmental attack, due to which an oxide layer formed on the surface. The cracks initiated and propagated along weakened grain boundaries, and the resulting damage was thus intergranular.
|
|
|
Use of advanced kinematic hardening rules for prediction of multiaxial ratcheting
Klepač, Vilém ; Parma, Slavomír ; Feigenbaum, H. P. ; Marek, René ; Plešek, Jiří ; Svárovský, Jiří
The cumulation of plastic deformation due to cyclic loading, so called ratcheting, is considered as critical process for purpose of simulation. For this reason, many of advanced models of plasticity have been developed to capture the evolution of material during the load reversals. Historically, these models are based on concept of multicomponent back-stress, that provides the prediction of phenomenon of kinematic hardening (KH) [Chaboche 1979]. The key for accurate prediction is, besides well designed model, identification of model parameters. To present results on prediction of multiaxial ratcheting by FEA, the multicomponent Armstrong-Frederick with a threshold with r Modification was implemented via the UMAT interface of Abaqus Standart. Model parameters were identified on experimental data presented in [Hassan, Kyriakides 1992] and [Hassan et. al. 1992]. To prove the performance of the model subroutine, other numerical examples will be presented and their computational costs will be discussed.
|
|
| |
|
|
Nízkocyklová životnost v podmínkách jaderné energetiky
Sehnal, Dominik ; Kuželka, Jiří (oponent) ; Hůlka, Jiří (vedoucí práce)
Prodloužení životnosti jaderných zařízení tkví v hledání projektových rezerv. Tato práce se zabývá hodnocením nízkocyklové životnosti jaderných zařízení typu VVER a posouzením vlivu úrovně výpočtového modelu. V rámci práce jsou provedeny únavové zkoušky austenitické oceli s využitím optické metody digitální korelace obrazu, pro které je navržen a použit postup vyhodnocování. Ze získaných dat jsou kalibrovány modely plasticity s kinematickým (Chaboche) a kombinovaným zpevněním (Chaboche, Voce). Následně je určena životnost zkušebního tělesa pomocí výpočtového modelování pro různé modely materiálu. Z porovnání výsledků únavových zkoušek s výpočtem jsou stanoveny modely materiálu vhodné pro popis únavové životnosti a oblast jejich platnosti.
|
|
|
Únavové charakteristiky kompozitů s kovovu matricí (MMC)
Judas, Jakub ; Věchet, Stanislav (oponent) ; Zapletal, Josef (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá analýzou únavových charakteristik hybridního kompozitu s hořčíkovou matricí QE22 vyztuženého vlákny Al2O3 a částicemi SiC. Zkušební vzorky kompozitu, připravené metodou infiltrace preformy taveninou, byly nejprve podrobeny kvazistatickému namáhání v tahu a tlaku a zjištěná data byla následně porovnána s příslušnou hořčíkovou matricí. Na kompozitním materiálu byla dále studována cyklická deformační odezva a únavová životnosti v oblasti nízkocyklové únavy v módu řízené velikosti amplitudy smluvního napětí. Všechny experimenty probíhaly při pokojové teplotě. Cyklické křivky byly na základě regresní analýzy proloženy odpovídající mocninnou závislostí ke zjištění únavových parametrů hybridního kompozitu. Na závěr byly diskutovány a porovnány cyklické a únavové parametry s obdobnou hořčíkovou slitinou AZ91 zpevněnou částicemi SiC.
|
|
|
Optimalizace tvaru nového typu obvodového závěsu pro lopatky parních turbín
Mívalt, Tomáš ; Petruška, Jindřich (oponent) ; Polzer, Stanislav (vedoucí práce)
V této práci je popsán výběr a provedena kalibrace vhodného modelu konstitutivního vztahu pro popis cyklického změkčování materiálu. Práce se zabývá deformačně-napěťovou analýzou závěsu poslední řady lopatek parní turbíny při použití zmíněného modelu materiálu a vyhodnocením životnosti stávajícího závěsu. Následně je provedena víceparametrická optimalizace nového tvaru závěsu, výběr ideálních parametrů, zhodnocení změn v napjatosti oproti stávajícímu závěsu a odhad možného zvýšení otáček turbíny s novým závěsem.
|
|
|
Únavové chování hořčíkových slitin AZ31 a AZ61
Gejdoš, Pavel ; Lukáč, Pavel (oponent) ; Kohout, Jan (oponent) ; Podrábský, Tomáš (vedoucí práce)
Tato dizertační práce se zabývá únavovým chováním hořčíkových slitin AZ31 a AZ61 odlitých pokročilou metodou lití squeeze casting. Na základě regresních funkcí a naměřených únavových dat byly určeny únavové parametry těchto slitin. Práce dále zasahuje do oblasti šíření únavových trhlin ve slitině AZ31. Bylo provedeno měření rychlosti šíření únavových trhlin na modifikovaných válcových zkušebních tělesech. V práci jsou také nastíněny možnosti popisu únavového chování slitiny AZ61 v oblasti extrémně nízkocyklové únavy.
|
|
|
Nízkocyklové a vysokocyklové únavové vlastnosti ADI
Zapletal, Josef ; Věchet, Stanislav (vedoucí práce)
Práce se zabývá posouzením únavových vlastností izotermicky zušlechtěné litiny s kuličkovým grafitem. Na základě nejvhodnější kombinace pevnostních a plastických vlastností určených tahovými zkouškami byla stanovena optimální doba izotermické transformace. Na tomto materiálu byly studovány cyklické odezvy a únavové životnosti v nízkocyklové oblasti jak v módu řízení napětí tak celkové podélné deformace. Všechny experimenty probíhaly při pokojové teplotě. Průběhy křivek cyklického zpevnění-změkčení jsou závislé na velikosti amplitudy zatěžování pro oba módy. Cyklické deformační křivky lze aproximovat mocninnou závislostí. Tyto data byla porovnávána s cyklickými deformačními křivkami stanovenými v obou módech zkrácenými postupy (multiple step test) s ověřením vlivu cyklického creepu na vyšších hladinách u měkkého zatěžování. Experimentální body křivek životnosti jsou v souladu s Manson-Coffinovým a Basquinovými zákonem. Byly porovnávány a diskutovány získané cyklické a únavové parametry. Byla zjišťována únavová životnost ve vysokocyklové oblasti. Experimentálně zjištěnými výsledky byly proloženy vhodné regresní funkce a byly stanoveny regresní parametry jednotlivých funkcí a meze únavy. S využitím nízkocyklových experimentálních dat v módu řízení síly vedla k popisu celé křivky únavové životnosti s příslušnými parametry. Zde nebyla sledována nespojitost experimentálních výsledků. Byla provedena predikce nízkocyklového únavového chování a aproximace tolerančních pásů Wöhlerových křivek pro vysokocyklové výsledky i pro celou oblast únavové životnosti.
|
host ::
RSS.