|
|
Analysis of uncertainties in the calculation of residual stresses
Dubravec, Kristián ; Houfek, Lubomír (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
This thesis is about analysis of uncertainties in the calculation of residual stresses, which are homogeneous and measured by the hole-drilling method. Stochastic approach is explained using models of beams. Theory of residual stresses is included. Source code for evaluating residual stresses deterministically and stochastically is created using the Python language. Sensitivity analysis of input parameters is performed.
|
|
|
Popis šíření trhlin v polích silně nehomogenních a reziduálních napětí
Štegnerová, Kateřina ; Materna, Aleš (oponent) ; Malíková, Lucie (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Tato dizertační práce vznikla pod vedením mého školitele doc. Ing. Luboše Náhlíka, Ph.D. a školitele specialisty doc. Ing. Pavla Hutaře, Ph.D. a je zaměřena zejména na aplikaci zobecněného konceptu lineárně elastické lomové mechaniky, který umožňuje popsat chování trhlin šířících se z obecných singulárních koncentrátorů napětí, jakými jsou např. materiálová rozhraní či ostré V-vruby a na ověření platnosti použitých lomových kritérií. Získané poznatky jsou využity v další části práce, která se zabývá problematikou šíření trhlin v keramických kompozitních materiálech, kde je rozložení pole napětí silně ovlivněno existencí materiálového rozhraní a přítomností reziduálních napětí vznikajících při výrobě kompozitu.
|
|
|
Analýza vlivu parametrů procesu broušení na integritu obrobené plochy se zaměřením na zbytková napětí
Dömény, Tibor ; Sedlák, Josef (oponent) ; Csölle Putzová, Ildikó (vedoucí práce)
Broušení je často zařazen jako poslední operace ve výrobním postupu, přičemž jeho úkolem je zajistit požadovanou integritu obrobené plochy. Vznik zbytkových napětí po broušení značně ovlivňuje únavové vlastnosti povrchu obrobku a jeho odolnost proti opotřebení. Ve většině případů nelze přesně a definovat jejich rozložení pod povrchem. S cílem co nejpřesnější predikce průběhu zbytkových napětí se mnoho odborníků zaměřuje na analytické a numerické modelování procesu broušení a jeho vlivů. Práce se zabývá analýzou vzniku zbytkových napětí a jejich ovlivnění parametry broušení.
|
|
|
Určování zbytkových napětí z pole přetvoření v okolí odvrtávané díry
Horák, Richard ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Halabuk, Dávid (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá určováním homogenních zbytkových napětí pomocí odvrtávací metody. K měření uvolněných přetvoření je využita optická metoda digitální korelace obrazu (DIC). Aby bylo možné k vyhodnocení zbytkových napětí využít celého pole přetvoření, je potřeba znát funkční závislosti kalibračních konstant na tomto poli. Rozsáhlá část diplomové práce proto zahrnuje nalezení těchto závislostí ve vztahu k rozměrům vrtané díry a souřadnic polohy měřených bodů. Další část práce se zabývá vyhodnocením homogenních zbytkových napětí z poskytnutých experimentálních dat natahované ocelové ploché tyče s průchozí dírou. V závěru práce je provedena citlivostní analýza, zabývající se vlivem vstupních veličin výpočtového algoritmu ve vztahu k vyhodnoceným zbytkovým napětím.
|
|
|
Vliv zbytkových napětí a rozvinutí vzorku tepny na její mechanickou odezvu
Sochor, Ondřej ; Lisický, Ondřej (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem zbytkových napětí ve stěně krční tepny a rozvinutí vzorku krční tepny na její mechanickou odezvu. V rámci rešerše jsou shrnuty poznatky z anatomie a patologie cév. Dále jsou zde popsány nejčastěji používané mechanické zkoušky cévní tkáně. Hlavní stať diplomové práce je rozdělena do dvou větších částí. První část se zabývá určením vlivu rozvinutí vzorku tepny na mechanickou odezvu během ekvibiaxiální tahové zkoušky rovinného vzorku. V úvodu je popsána metoda testování a postup pro určení materiálových konstant z naměřené odezvy. Dále je popsán postup modelování této zkoušky pomocí MKP pro idealizované modely tepny, kdy simulujeme rozvinutí vzorku do roviny a následný průběh zkoušky. Výsledky jsou porovnány se simulací zkoušky u beznapěťového rovinného modelu, čímž je vyhodnocen vliv rozvinutí na mechanickou odezvu. V druhé části, zabývající se vlivem zbytkových napětí ve stěně tepny, jsou popsány experimentální přístupy, kterými lze určit projevy zbytkových napětí, na základě nichž jsou provedeny experimenty. Vyhodnocením experimentů na dvou oddělených vrstvách stěny tepny jsou určeny vstupní parametry, které slouží pro vytvoření idealizovaných modelů geometrie pro MKP výpočet. Porovnáním výsledků z třech úrovní modelů geometrie je vyhodnocen vliv zbytkových napětí na mechanickou odezvu.
|
|
|
Numerical simulation of the hole drilling method for residual stress measurement
Halabuk, Dávid ; Ganev, Nikolaj (oponent) ; Pástor,, Miroslav (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
The doctoral thesis is focused on the investigation of various cases that may occur in the measurement of residual stresses by hole-drilling method and which deviate from the ideal state for which hole-drilling method is derived. In order to assess various stress states, geometries or material properties of the measured body, a computational model simulating the hole-drilling method was created by the finite element method. The first investigated case deals with cylindrical bodies and errors that may occur when the hole-drilling method is used to measure residual stresses in bodies with various surface radii. In addition to the evaluation of errors for different stress states, a procedure for the calculation of uniform residual stresses in cylindrical bodies has been proposed. The next part of the thesis is focused on investigating the influence of the residual stress placed in the perpendicular direction to the measured surface on the error of evaluated residual stresses located in a plane parallel to the surface of a measured body. The last and largest part of the thesis deals with cases in which plastic deformations form in the area around the drilled hole during residual stress measurement. After examining of various parameters influencing the formation of plastic deformations, a correction procedure which is capable to correct the uniform residual stresses for various hole diameters and various strain gauge rosettes independently of the stress state or material properties was proposed. The proposed correction procedure was thoroughly tested to ensure its satisfactory results. Based on the obtained results published in this thesis, it is possible to estimate the influence of various conditions deviating from the ideal case on the accuracy of the evaluated residual stresses and in some cases minimize this influence by the proposed procedures.
|
|
|
Zpracování slitiny Inconel 939 selektivním laserovým tavením za zvýšených teplot
Hertl, David ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Malý, Martin (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou zpracování slitiny Inconel 939 technologií SLM s využitím předehřevu základové desky. Hlavním cílem práce je ověřit vliv předehřevu základové desky na zbytková napětí. Problém byl řešen dvěma přístupy: simulací procesu a následným experimentálním ověřením. Simulace procesu o teplotě předehřevu 400 °C dosáhla největší shody s experimentem s odchylkou 4,1 %. Na základě experimentu byla stanovena vhodná teplota předehřevu základové desky pro snížení deformací a zbytkových napětí na teplotu 100 °C. Zpracováním Inconelu 939 s využitím předehřevu o teplotách 100 °C a 400 °C bylo dosaženo statických mechanických vlastností, které jsou srovnatelné s mechanickými vlastnostmi standardně zpracovaných komponent, technologií SLM, z Inconelu 939 po tepelném zpracování. Tyto výsledky přináší potenciál pro výrazné snížení celkového výrobního času a nákladů spojených s výrobou komponent ze slitiny Inconel 939.
|
|
|
Stanovení zbytkové únavové životnosti povrchově upravené vlakové nápravy
Pánek, Ondřej ; Poduška, Jan (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá predikcí zbytkové únavové životnosti vlakové nápravy. V první části této práce je na základě dostupné literatury zpracován teoretický úvod do problematiky. Druhá část je již věnována numerickému modelování reálné vlakové nápravy s trhlinou, kterým jsou získány potřebné parametry vstupující do samotného výpočtu zbytkové únavové životnosti. V prvním kroku byl vytvořen konečno-prvkový model válcového tělesa s trhlinou zatíženého ohybovým momentem, který byl srovnán s analytickým řešením za účelem verifikace tohoto modelu. Druhým krokem bylo vytvoření modelů vlakové nápravy s trhlinou pro tři typy zatížení – ohybový moment, nalisování kola a zbytková napětí. Dále byl dle metodiky vyvinuté na ÚFM AVČR stanoven tvar trhliny, jakým se dle uvažovaných předpokladů bude trhlina šířit a pro takto stanovený tvar byly vypočteny součinitele intenzity napětí zvlášť od jednotlivých složek zatížení pro různé hloubky trhliny, které byly použity pro závěrečný výpočet zbytkové únavové životnosti pro reálné zátěžné spektrum.
|
|
|
Machining of hardened parts
Heiserová, Sofia ; Sliwková, Petra (oponent) ; Polzer, Aleš (vedoucí práce)
The usage of quenched materials in industrial production leads to the application of hard machining. Higher requirements for machines and cutting tools are needed during hard machining than during conventional machining. Quenched materials carry problem of volume and geometric changes after quenching and after machining as well. It is necessary to think about volumetric compensation in advance, before quenching of the workpiece. An experiment is suggested for optimalisation of longitudinal turning of steels 42CrMo4 and 50CrMo4. Hard turning has notable benefits such as flexibility of cutting tools and elimination of coolants, which provides ecological benefits. However, the disadvantages are higher tool wear and high prices of tools.
|
|
|
Residual stresses of laser-welded pressure vessel steel determined by X-ray and neutron diffraction
Trojan, K. ; Vlk, A. ; Čapek, J. ; Hervoches, Charles ; Ganev, N.
To gain insight into the quality of the laser weld, information about the residual stress state across the weld is very useful. In this contribution, the residual stress profiles for lowalloy carbon steel plates of P355NL1 grade, which were laser welded from both sides, are presented. To separate the effects of the production of plates from the welding process, the samples were annealed for stress relieving. Using X-ray and neutron diffraction, the surface and bulk RS profiles were obtained. From the obtained data, first, the difference in the character of the longitudinal (parallel to the weld axis) and the transversal component of the RS tensor can be seen. The longitudinal component has a tensile character with a maximum value approximately 500 MPa. Values and character of the transversal component vary strongly with depth and distance from the weld axis.
|
host ::
RSS.