|
|
Analýza smart materiálů
Rašner, Martin ; Lošák, Petr (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Bakalářská práce „Analýza smart materiálů“ se zabývá popisem inteligentních materiálů z hlediska využitelnosti v technické praxi. Nejprve je v práci provedena rešerše smart materiálů, která je dále rozvedena na podrobný popis materiálů s tvarovou pamětí. Za účelem zkoumání funkčnosti materiálu a popisu jeho chování z hlediska nelineárního kmitání je navržen zjednodušený model. Praktická část se věnuje aplikaci pasivního tlumení na materiálu Nitinol. Řešení je provedeno v modelovacím prostředí MATLAB/Simulink.
|
|
|
Magnetické slitiny s tvarovou pamětí - ab initio přístup
Heczko, Martin ; Šesták, Petr (oponent) ; Zelený, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá teoretickým studiem slitin s magnetickou tvarovou pamětí na bázi Ni2MnGa při užití ab initio výpočtů elektronové struktury provedených metodou projektovaných přidružených vln. V práci byl studován vliv rostoucí koncentrace manganu v podmřížce galia na průběh totální energie a magnetických momentů podél tetragonální deformační dráhy mezi fází austenitu s kubickou L21 strukturou a fází nemodulovaného martenzitu s tetragonální strukturou. Dále byl zkoumán vliv vzájemného uspořádání atomů manganu v podmřížce galia a změny těchto uspořádání podél tetragonální deformační dráhy. V neposlední řadě byly spočteny elastické konstanty pro fázi austenitu a martenzitu v jednotlivých zkoumaných slitinách. Z výsledků vyplývá, že s rostoucí koncentrací manganu klesá totální energie nemodulovaného martenzitu, což má za následek jeho stabilizaci. Zároveň se snižuje energetická bariera mezi austenitem a martenzitem, tedy austenit z metastabilního stavu přechází do stavu nestabilního.
|
|
|
Studium funkčních vlastností tenkých vláken NiTi pro aplikace v smart strukturách a textiliích
Pilch, Jan ; Dlouhý, Antonín (oponent) ; Heczko,, Oleg (oponent) ; Pokluda, Jaroslav (vedoucí práce)
Dizertační práce je z oboru technických aplikací kovových slitin s tvarovou pamětí, jejichž jedinečné vlastnosti jsou odvozené od martenzitické fázové transformace. Konkrétně se jedná o vývoj nekonvenční metody konečné termomechanické úpravy funkčních vlastností a tvaru tenkých vláken NiTi Jouleovským ohřevem a s tím spojený základní výzkum zahrnující především termomechanické zkoušky a modelování funkčních vlastností vláken, studium martenzitických fázových transformací a deformačních procesů ve slitině NiTi a studium zotavovacích a rekrystalizační procesů v kovech při velmi rychlém ohřevu ultrakrátkými pulzy řízeného elektrického výkonu. Metoda byla v rámci práce vyvinuta a nazvána FTMT-EC. Ve srovnání s konvenčním ohřevem kovového vlákna v peci, umožňuje přesné řízení nárůstu teploty a tahového napětí v rychle ohřívaném vláknu (rychlosti ohřevu ~50 000 °C/s). Pomocí metody je možné přesně řídit velmi rychlé procesy zotavení a rekrystalizace ve vlákně a přesně nastavit požadovanou mikrostrukturu s velikostí zrna nanometrických rozměrů a od ní odvozené funkční vlastnosti vláken. Byl sestrojen prototyp zařízení pro využití metody ke kontinuální úpravě vlastností vláken SMA elektrickým proudem při převíjení z cívky na cívku. Proti v současnosti využívané konvenční úpravě vláken v odporové peci je tato úprava výrazně rychlejší, efektivnější a umožňuje připravit vlákna se zcela novými vlastnostmi. Na ochranu autorských práv k metodě byla podána mezinárodní patentová přihláška. V současnosti je metoda využívána ve výzkumu funkčních textilních materiálů pro aplikace v medicíně.
|
|
|
Ab initio výpočty stability slitin na bázi Ni-Mn-Ga
Pongrácz, Jakub ; Šesták, Petr (oponent) ; Zelený, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá teoretickým studiem magnetické slitiny s tvarovou pamětí na bázi Ni2MnGa s pomocí ab initio výpočtů elektronové struktury provedených metodou projektovaných přidružených vln. Konkrétně je studován vliv dopování mědí a kobaltem na průběh totální energie podél tetragonální deformační dráhy mezi fází austenitu s kubickou L21 strukturou a fází nemodulovaného martenzitu. Na základě získaných výsledků je zhodnocen vliv dopování na teplotu martenzitické transformace a mřížkové parametry studovaných slitiny. Teplota martenzitické transformace bude růst pro slitinu dopovanou 3,125 at. % mědi místo galia, zatímco u slitiny dopované 3,125 at. % kobaltu místo niklu bude teplota transformace klesat. Budou-li pro dopování použity oba prvky současně, převáží vliv mědi a martenzitická transformační teplota bude mírně růst. Porovnáním výsledku s výsledky získanými pomocí aproximace koherentního potenciálu ukazuje, že lokální distorze mřížky kolem dopovaného atomu má na studované vlastnosti minimální vliv.
|
|
|
Nízkocyklová únava pseudoelastické slitiny NiTi
Kaňová, Monika ; Hutař, Pavel (oponent) ; Pantělejev, Libor (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem mechanických vlastností slitiny NiTi, která vykazuje jev pseudoelasticity a paměťového efektu. V části zabývající se únavou je zkoumána oblast funkční a strukturní únavy. Cílem této práce bylo provést a vyhodnotit sérii únavových testů. Materiál k experimentům byl dodán ve formě drátu, který byl upnut do speciálních čelistí. V první části experimentu jsou vyhodnoceny tahové zkoušky, kterými lze dokázat reprodukovatelnost měření. Dále byla provedena série únavových zkoušek. Výsledky těchto testů byly vyhodnoceny společně s výsledky již dříve provedených zkoušek. Jedna část diskuse byla zaměřena na porovnání změn tvaru hysterezních smyček při cyklickém zatěžování v závislosti na rychlosti zatěžování. Ve druhé části byly vyneseny křivky únavové životnosti. Bylo zjištěno, že tyto křivky mají nestandardní tvar, který je v práci vysvětlen.
|
|
|
Vliv Fe substitucí na transformační teploty ve slitinách Ni2MnGa
Drastichová, Kristýna ; Klicpera, Milan (vedoucí práce) ; Prchal, Jiří (oponent)
In this bachelor thesis we are interested in studying the properties of Ni2MnGa alloy and their development with the other element substitution, for example with iron. Overally, we were studying five samples with four different compositions described by the formula Ni50Mn 25Ga25-xFex where the concentration of iron was in the interval . Consequently we performed on the prepared single crystals an extensive characterization by the methods of x-ray and electron diffraction, differential scanning calorimetry and dilatometry. Special emphasis was devoted to measuring the magnetization with vibrational magnetometer. The obtained data enabled us to confirm the quality of the prepared single crystals and to observe a development of Ni2MnGa properties, especially the temperatures of the phase transformations.
|
|
|
Magnetic shape memory alloys: Effects of doping with Cu and Fe
Kancko, Andrej ; Colman, Ross Harvey (vedoucí práce) ; Uhlířová, Klára (oponent)
V této bakalářské práci je kladen důraz na studium vlastností slitin Ni-Mn-Ga s magnetickou tvarovou pamětí (MSM), feromagnetických Heuslerových sloučenin, dopovaných s Fe a Cu. Doping Ni-Mn-Ga MSM slitin s Fe a Cu byl dříve studován kvůli synergii při zvyšování teploty martenzitické transformace - klíčového parametru pro praktické aplikace efektu magnetické tvarové paměti. Představujeme proces přípravy pěti Ni-Mn-Ga-Fe-Cu monokrystalů pomocí metody optické plovoucí zóny a analýzu jejich složení, krystalové struktury a magnetických vlastností, provedené po růstu. Výsledky získané z našich monokrystalů byly nakonec porovnány s údaji z dříve studovaných polykrystalických slitin Ni-Mn-Ga-Fe-Cu, které ukazují podobné trendy ve zvyšování teploty martenzitické transformace, Curie teploty a saturační magnetizace.
|
|
|
Application of the spectral method to the simulation of the phase-field model for martensitic transformation
Sejková, Klára ; Tůma, Karel (vedoucí práce) ; Kružík, Martin (oponent)
Martensitická transformace je u některých slitin zodpovědná za tzv. efekt tvarové paměti a efekt pseudoelasticity. Tyto vlastnosti jsou hojně využívány v nejrůznějších odvětvích průmyslu. Každý z těchto materiálů se při zahřátí nad určitou kritickou teplotu vrací do původního tvaru (fáze austenit), ve kterém byl zhotoven, nehledě na tvar, do kterého byl deformován při nižší teplotě (ve fázi martensitu). Na úrovni mikrostruktury pozorujeme při martenzitické trans- formaci výraznou změnu krystalické mřížky materiálu v závislosti na teplotě a deformaci, které je materiál vystaven. Tato práce se zaměřuje na modelování vývoje mikrostruktury při deformaci pro materiály ve fázi martenzitu. V tomto případě je možné pozorovat vznik různých variant martenzitu, mezi kterými vznikají nová rozhraní, do nichž se ukládá část energie. Toto chování může být zachyceno pomocí modelu fázového pole, jehož numerická implementace pomocí standardní metody konečných prvků je výpočetně náročná. Cílem práce je im- plementace modelu v MATLABu pomocí spektrání metody využívající rychlé Fourierovy transformace, která je vhodná pro řesení problémů na periodické oblasti. Zajímavé je porovnání výpočtu...
|
|
|
Magnetické slitiny s tvarovou pamětí - ab initio přístup
Heczko, Martin ; Šesták, Petr (oponent) ; Zelený, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá teoretickým studiem slitin s magnetickou tvarovou pamětí na bázi Ni2MnGa při užití ab initio výpočtů elektronové struktury provedených metodou projektovaných přidružených vln. V práci byl studován vliv rostoucí koncentrace manganu v podmřížce galia na průběh totální energie a magnetických momentů podél tetragonální deformační dráhy mezi fází austenitu s kubickou L21 strukturou a fází nemodulovaného martenzitu s tetragonální strukturou. Dále byl zkoumán vliv vzájemného uspořádání atomů manganu v podmřížce galia a změny těchto uspořádání podél tetragonální deformační dráhy. V neposlední řadě byly spočteny elastické konstanty pro fázi austenitu a martenzitu v jednotlivých zkoumaných slitinách. Z výsledků vyplývá, že s rostoucí koncentrací manganu klesá totální energie nemodulovaného martenzitu, což má za následek jeho stabilizaci. Zároveň se snižuje energetická bariera mezi austenitem a martenzitem, tedy austenit z metastabilního stavu přechází do stavu nestabilního.
|
|
|
AGEING OF BINARY Ti-Ni ALLOY AND ITS INFLUENCE ON TRANSFORMATION CHARACTERISTICS
Szurman, I. ; Kursa, M. ; Petlák, D. ; Dlouhý, Antonín
Transformation temperatures of binary alloys from Ti-Ni system are highly sensitive to chemical composition of the alloy. This sensitivity, however, causes rather considerable complications already during process of preparation. Transformation temperatures of bays rich in Ni can be successfully modified. The key to modification of transformation temperatures lies in use of precipitation reaction of quenched over-saturated solution for influencing of composition of TiNi matrix and thus to precise control of transformation temperatures. Principle of this method consists in metastable balance between intermetallic phase TiNi and coherent precipitates Ti3Ni4. Although the precipitate Ti3Ni4 is considered to be metastable in comparison with TiNi3, it is highly stable at temperatures below 600 degrees C. During precipitation reaction Ti3Ni4 is formed and this phenomenon is connected with decrease of Ni content in TiNi matrix, which leads to increased temperatures of phase transformations TR (temperature of formation of R-phase) and Ms (temperature 'martensite start'). It is important that transformation temperature after long-term ageing is independent on chemical composition of the alloy, and it depends only on temperature of ageing as a consequence of equilibrium between these phases. This phenomenon should not occur at ageing at higher temperatures, formation of precipitate Ti3Ni4 should occur only during cooling of the sample from the temperature of ageing. The alloy Ni50.6-Ti (at. %), prepared in high-frequency induction vacuum furnace, was chosen as experimental material. Samples of the alloy were sealed into evacuated quartz glass tube and aged at constant temperature with various durations of dwell. Afterwards transformation characteristics of the samples were determined by DSC method.
|
host ::
RSS.