|
|
Role of Plasticity in Nitinol Fatigue
Shayanfard, Pejman ; Seiner,, Hanuš (oponent) ; Dlouhý, Antonín (oponent) ; Šandera, Pavel (vedoucí práce)
This doctoral thesis deals with the analysis of the role of stress risers in NiTi elements on the local cyclic evolutions of martensitic transformation, plastic deformations, and mechanical gradients at the stress risers, under both iso-thermal cyclic loading in the superelastic regime and thermal cycling under external load in actuator regime. The methodology of investigation includes both experimental measurements and finite element simulations of notched thin NiTi superelastic/shape-memory ribbons. In the experimental part of the work, the DIC method is used to capture the spatial evolutions of strain gradients around the notch, and the X-ray microdiffraction is used to analyze the local strain fields around the notch and the plasticity induced remnant martensite at the notch-tip. Besides, the finite element results help assess the corresponding evolutions of stresses and strains, martensitic transformation, and the partitioning of total strains into elastic, plastic and residual strains around the notch. In addition, the thesis includes numerical analysis investigating the effect of the design of self-expanding NiTi stents on local cyclic evolution of martensitic transformation and its relation to fatigue performance.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
| |
|
|
Smart materiály pro aktuátory
Brehovský, Patrik ; Hadaš, Zdeněk (oponent) ; Huzlík, Rostislav (vedoucí práce)
Bakalárska práca „Smart materiály pro aktuátory“ za zaoberá vhodným využitím materiálov, označovaných ako inteligentné pre ich vlastnosti, v oblasti aktuátorov. Z počiatku sa práca zaoberá hlavnými požiadavkami na aktuátory, ktoré je nutné určiť pri výbere vhodného aktuátora pre vznikajúci projekt. Následne je spracovaná literárna rešerše pre typy smart materiálov vhodných pre použitie u aktuátorov. V druhej časti sú vybrané niektoré materiály a je spravený ich podrobnejší popis. Koniec práce tvorí vyhodnotenie jednotlivých materiálov ako vhodných pre vopred určené aplikácie a vymenovanie dôvodov pre zvolenie materiálu.
|
|
|
Slitiny s tvarovou pamětí
Sabela, Jakub ; Doležal, Pavel (oponent) ; Němec, Karel (vedoucí práce)
Cieľom bakalárskej práce je spracovať prehľad materiálov s tvarovou pamäťou na báze kovu. V prvej časti bakalárskej práce som sa vyjadril k histórii a problematike princípu materiálov s tvarovou pamäťou. V druhej časti som tieto materiály rozdelil podľa štruktúrneho hľadiska a zaoberal sa najpoužívanejším pamäťovým materiálom v praxi. Uviedol som jeho výhody a nevýhody. Ďalšia časť bola venovaná výrobe, tepelnému a mechanickému spracovaniu. Následne som uviedol najpoužívanejšie aplikácie v praxi. Na záver som sa vyjadril k budúcnosti materiálov s tvarovou pamäťou.
|
|
|
Paměťové materiály
Josiek, Robert ; Šesták, Petr (oponent) ; Molliková, Eva (vedoucí práce)
V současné době je věnována velká pozornost materiálům s paměťovým efektem a především intermetalické sloučenině NiTi. Tato slitina je velmi stabilní a korozně odolná. Její výroba je však velmi obtížná z důvodu velké reaktivity titanu. Paměťový jev v tomto materiálu je závislý na mnoha faktorech, například je citlivý na přesné dodržení složení slitiny a na způsob tepelného zpracování. V této práci je popsán a vysvětlen paměťový efekt a to jak jednocestný, tak i dvoucestný. Je také věnována pozornost dalšímu jevu souvisejícímu s martenzitickou transformací – superelasticitě. V samostatné kapitole jsou uvedeny aplikace těchto materiálů v praxi.
|
|
|
Zpracování NiTi slitiny technologií SLM
Lukačovič, Samuel ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Táto diplomová práca sa zaoberá vývojom procesných parametrov vhodných na spracovanie zliatiny niklu a titánu, taktiež známu pod názvom nitinol, pomocou technológie Selective laser melting. Hlavným cieľom tejto diplomovej práce je návrh SLM procesných parametrov vhodných na výrobu objemových a tenkostenných dielov. Vedľajšími cieľmi je popis vplyvu procesných parametrov na chemické zloženie, termomechanické a mechanické vlastnosti výtlačkov. Analýzou experimentov vykonaných na návaroch, objemových telesách a tenkých stenách bola určená optimálna kombinácia procesných parametrov. Použitím tejto kombinácie boli vyrobené neporézne tenkostenné a objemové diely disponujúce efektom superelasticity. Pomocou analýz chemického zloženia a termomechanických vlastností boli stanovené závislosti odparovania niklu a zmeny tranzitných teplôt na procesných parametroch.
|
|
|
Hodnocení vlastností NiTi nástrojů v současné endodoncii
Bumbálek, Michal ; Klíma, Karel (vedoucí práce) ; Németh, Tibor (oponent) ; Barényi, Igor (oponent)
Úvod: Nekróza a gangréna zubní dřeně je komplikací a progresí zubního kazu. Odstranění infikované tkáně v rámci endodontického ošetření představuje jedinou možnost záchrany zubu. Jedním ze základních předpokladů kvalitního endodontického ošetření je použití endodontických NiTi nástrojů pro strojové opracování kořenových kanálků. Cílem této disertační práce je zhodnotit vliv jednotlivých faktorů, které při klinickém ošetření kořenových kanálků ovlivňují životnost endodontických nástrojů. V práci bude hodnocen vliv zakřivení kanálků, tvar průřezu nástroje, rychlost a typ otáčení a vliv sterilizace. Zároveň bude v disertační práci zkoumán vliv nízkoteplotní plazmové nitridace na únavovou životnost nástroje. Materiály a metodika: Bylo zkoumáno několik endodontických systémů pro strojové opracování kořenových kanálků. Výzkum se věnoval zejména cyklické únavě rotačních endodontických nástrojů, kdy byly nástroje otáčeny v umělých zakřivených kořenových kanálcích. Dále byl posuzován vliv sterilizace na životnost nástrojů, a v poslední řadě byly nástroje upraveny pomocí tepelné plazmové nitridace za účelem zlepšení jejich vlastností. Nástroje byly následně analyzovány pomocí SEM mikroskopu a mikrotvrdoměru. Výsledky: Při testování cyklické únavy v umělých kořenových kanálcích o poloměru R3 a R5 bylo...
|
|
|
Role of Plasticity in Nitinol Fatigue
Shayanfard, Pejman ; Seiner,, Hanuš (oponent) ; Dlouhý, Antonín (oponent) ; Šandera, Pavel (vedoucí práce)
This doctoral thesis deals with the analysis of the role of stress risers in NiTi elements on the local cyclic evolutions of martensitic transformation, plastic deformations, and mechanical gradients at the stress risers, under both iso-thermal cyclic loading in the superelastic regime and thermal cycling under external load in actuator regime. The methodology of investigation includes both experimental measurements and finite element simulations of notched thin NiTi superelastic/shape-memory ribbons. In the experimental part of the work, the DIC method is used to capture the spatial evolutions of strain gradients around the notch, and the X-ray microdiffraction is used to analyze the local strain fields around the notch and the plasticity induced remnant martensite at the notch-tip. Besides, the finite element results help assess the corresponding evolutions of stresses and strains, martensitic transformation, and the partitioning of total strains into elastic, plastic and residual strains around the notch. In addition, the thesis includes numerical analysis investigating the effect of the design of self-expanding NiTi stents on local cyclic evolution of martensitic transformation and its relation to fatigue performance.
|
host ::
RSS.