|
| |
|
|
Analýza betonového potrubí s využitím lomově-mechanických modelů
Bejček, Michal ; Šimonová, Hana (oponent) ; Řoutil, Ladislav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá analýzou potrubí z prostého betonu s ohledem na problematiku navrhování. V úvodní části je obecně popsáno betonové potrubí včetně požadavků stanovených normami. Dále jsou shrnuty metody výpočtu používané v současnosti. Práce prošetřuje, zda je lomově-mechanický výpočet dostatečně výstižný a lze ho uplatnit pro navrhování potrubí. K tomuto účelu bylo sestaveno a analyzováno množství modelů trubního profilu. Výpočet založený na deformační metodě konečných prvků s implementovaným modelem šířky pásu trhlin byl realizován programem ATENA 2D. Na modelech s parametricky měněnými vstupními hodnotami je zjišťována především únosnost ve vrcholovém tlaku, která je porovnávána s výsledky reálných zkoušek. Součástí práce je též studie negativních vlivů na únosnost trub zahrnující degradaci materiálu.
|
|
| |
|
|
Vliv velikosti hlavice na procesy tření a mazání v TEP kyčle
Bartošík, Jan ; Dzimko, Marián (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá experimentálním studiem tření a mazání v totální endoprotéze kyčelního kloubu v závislosti na velikosti kloubu. Měření byla provedena na simulátoru kyčelního kloubu, který funguje na principu kyvadla. Z hlediska tření byly vyšetřovány kloubní náhrady od dvou výrobců ve třech materiálových kombinacích a dvou průměrech. Z měření tření plyne, že podstatnější vliv na součinitel tření má volba materiálové kombinace než velikost kloubu. Při použití většího průměru kloubní náhrady byl zaznamenán pokles součinitele tření oproti menšímu průměru u všech materiálových kombinací. Měření mazacího filmu pomocí kolorimetrické interferometrie proběhlo v kontaktu kov-sklo, kdy skleněné kloubní jamky byly vyrobeny podle reálných rozměrů kloubních jamek. Měření proběhlo na čtyřech kloubních náhradách s průměrem 28 a 36 mm se dvěma různými průměrovými vůlemi za stálého pohybu po dobu 210 s. Z měření plyne, že při použití kloubního páru s malou průměrovou vůlí dojde k rychlému nárůstu mazacího filmu nad 800 nm. Při použití velké průměrové vůle nedojde k oddělení třecích povrchů mazacím filmem, a tudíž dojde k poškození chromového povlaku v jamce. Při vytvoření silné mazací vrstvy je součinitel tření vyšší než u kloubních párů s velmi malou nebo žádnou mazací vrstvou.
|
|
|
Multi-filament yarns testing for textile-reinforced concrete
Kaděrová, Jana ; Seitl,, Stanislav (oponent) ; Vořechovský, Miroslav (vedoucí práce)
Cílem předložené práce bylo experimentální studium mnohovláknitých svazů z alkalicky odolného skla, které se používají k výrobě textilně vyztuženého betonu. V rámci laboratorního testu byla zjišťována odezva na tahové zatížení. K získání statisticky významného souboru dat byl proveden vysoký počet zkoušek (přes 300) na vzorcích šesti různých délek (od 1 do 74 cm). K predikci a k pozdější interpretaci výsledků zkoušek byl prezentován numerický model svazku mnoha sériově zapojených vláken se znáhodněnými parametry, které zastupují různé vlivy způsobující odlišnost odezvy od ideálního svazku. Cílem experimentu bylo ověřit předpoklady modelu a případně identifikovat jeho parametry tak, aby odpovídal skutečně naměřeným zatěžovacím křivkám. Díky neúspěšnému pokusu o~opravu naměřených křivek, jejichž deformace byly ovlivněny příspěvkem netuhých části zatěžovacího stroje, nebyla identifikace parametrů modelu možná. K statistickému zpracování experimentu byla použita pouze data naměřených sil (tahových pevností), na kterých byl demonstrován vliv délky vzorku na jeho pevnost.
|
|
|
Tahová pevnost vláknitých svazků a kompozitů
Rypl, Rostislav ; Šejnoha,, Michal (oponent) ; Zeman,, Jan (oponent) ; Vořechovský, Miroslav (vedoucí práce)
Technické textilie hrají v současnosti velmi důležitou roli v materiálovém inženýrství. Používají se pro vyztužování nebo zvyšování houževnatosti ve vláknitých kompozitech, které nachází uplatnění v celé řadě průmyslových odvětví sahajících od aeronautiky až po stavební inženýrství. S rostoucí produkcí vláknitých materiálů roste také potřeba standardizovaných a reprodukovatelných metod řízení jakosti. Tato doktorská práce se zaměřuje na tahovou pevnost vysokomodulových vláknitých svazků z teoretického i praktického úhlu pohledu. V obou těchto aspektech jsou představeny nové přístupy. Co se týče teoretické pevnosti vláknitých svazků, je v této práci formulován model délkově závislé tahové pevnosti, který rozlišuje tři asymptotická chování pevnosti v závislosti na délce. Zdůrazněna je především problematika přechodu z módu svazku nezávislých paralelních vláken (kratší svazky) do módu řetězce nezávislých svazků (delší svazky). Ukazuje se, že tento přechod závisí na kotevní délce vláken ve svazku a je možné jej experimentálně identifikovat pomocí standardních tahových zkoušek svazků na různých délkách. V experimentální části práce se autor zabývá koncentrací napětí v uchycení svazků při tahové zkoušce. Vysokomodulové svazky s křehkými vlákny jsou v průběhu tahové zkoušky velmi náchylné ke koncentracím napětí, což často znemožňuje použití standardních metod pro jejich zkoušení. V rámci této práce byl vyvinut a vyroben adaptér uchycení pro existující zkušební stroj Statimat 4U firmy Textechno GmbH. Byla provedena série komparativních tahových zkoušek na vláknitých svazcích s vyvinutým adaptérem a standardními metodami a výsledky jsou v práci diskutovány. Tyto zkoušky jsou rovněž porovnány s~teoretickou pevností svazků predikovanou Danielsovým statistickým modelem pro svazky.
|
|
|
Určování lomově-mechanických charakteristik z podrozměrných zkušebních těles
Stratil, Luděk ; Džugan, Jan (oponent) ; Haušild, Petr (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Pro stanovení lomové houževnatosti jsou ve standardech stanoveny požadavky na velikost zkušebních těles. V případech limitovaného množství zkušebního materiálu nabízejí jednu z možností hodnocení houževnatosti miniaturní zkušební tělesa. Kvůli malým zatěžovaným objemům na čele trhliny dochází v těchto tělesech ke ztrátě constraintu, což vede k ovlivnění měřených hodnot houževnatosti a nesplnění velikostních požadavků na určení platných lomově mechanických charakteristik. Pro své malé rozměry se tato tělesa nacházejí na hranici ruční manipulace a silového rozsahu zkušebních strojů. Důležitou úlohou je pak při zvládnuté metodice přípravy, měření deformace a zkoušení těchto těles interpretace měřených hodnot lomově mechanických charakteristik a jejich případná korekce vzhledem k tělesům standardní velikosti. V oblasti horních prahových hodnot je u miniaturních těles stále nedostatečně řešena zvláště otázka kvantifikace a interpretace vlivu velikosti. Práce je svým zaměřením experimentálně výpočtovou studií zaměřenou na hodnocení vlivu velikosti zkušebního tělesa na lomovou houževnatost v oblasti horních prahových hodnot. Vliv velikosti byl kvantifikován zkoušením miniaturních těles a těles větší velikosti s cílem určení jejich J R křivek. V rámci práce byla věnována pozornost dvěma geometriím miniaturních zkušebních těles, miniaturnímu tělesu pro tříbodový ohyb a excentrické zatěžování. Jako experimentální materiál byly zvoleny pokročilé oceli vyvinuté pro jaderný a energetický průmysl, ocel Eurofer97 a ODS ocel MA956. Za účelem hodnocení a interpretace napěťově deformačního stavu na čele trhliny ve zkoušených tělesech pro ocel Eurofer97 byly realizovány simulace provedených testů pomocí metody konečných prvků a pomocí mikromechanického modelu tvárného porušení. V rámci srovnávání experimentů a simulací J R křivek byly odvozeny vzájemné závislosti geometrie tělesa a vhodné velikosti prvku v simulaci pro daný materiál. Na základě těchto vztahů byla navržena metodika, která může být použita k predikci J R křivky tělesa standardních rozměrů. Hlavním přínosem práce je zjištění vlivu úrovně houževnatosti materiálu na odolnost proti šíření trhliny u miniaturních těles. U materiálu, ve kterém dochází k významnému růstu trhliny po překročení limitních hodnot J integrálu (ocel Eurofer97), se výrazně projevuje ztráta constraintu a dochází k poklesu odolnosti proti šíření trhliny. Miniaturní tělesa pak vykazují významně nižší J R křivky oproti tělesům větší velikosti. Tento jev je v protikladu s chováním miniaturních těles v tranzitní oblasti. U materiálu, kdy k růstu trhliny dochází v oblasti platnosti J integrálu (ODS ocel MA956), jsou projevy ztráty constraintu velmi malé bez významného vlivu na odolnost proti šíření trhliny. Miniaturní tělesa v takovém případě poskytují srovnatelné J R křivky jako tělesa větších velikostí. Neméně podstatným přínosem práce je navržená metodika využívající mikromechanické modelování pro predikci J R křivky z malého množství materiálu.
|
|
|
Testování lomové houževnatosti za vysokých teplot s využitím miniaturních CT těles
Lokvenc, Martin ; Chlup, Zdeněk (oponent) ; Stratil, Luděk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá testováním lomové houževnatosti za vysokých teplot a studiem vlivu velikosti zkušebního tělesa na měřené hodnoty při využití miniaturních CT těles. Pro účely experimentální práce byla z oceli P91 vyrobena zkušební tělesa standardní a čtvrtinové velikosti. J-R křivky byly měřeny v rozsahu teplot 23°C až 600°C. Na výsledcích nebyl prokázán vliv velikosti při pokojové teplotě. Provedené experimenty spolu s fraktografickou analýzou prokázaly pokles houževnatosti při 400°C zapříčiněný efektem dynamického stárnutí.
|
|
|
Stochastické diskrétní modelování rozvoje porušení v betonových konstrukcích
Kučera, Michal ; Sadílek, Václav (oponent) ; Vořechovský, Miroslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá statistickou pevností konstrukce z kvazikřehkého materiálu, konkrétně z betonu. Zvláštní pozornost je věnovaná vlivu velikosti konstrukce na pevnost a na celý proces porušování materiálu v průběhu zatěžování. Mechanika těchto procesů je modelo- vána s použitím diskrétních modelů a tyto modely jsou uvažovány i v pravděpodobnostní variantě s prostorově proměnlivými materiálovými parametry. Prostorová variabilita je pak modelována pomocí náhodných polí. Práce objasňuje vliv rozptýleného poškození v objemu konstrukce před dosažením maximálního zatížení na další průběh disipativních procesů, zejména na tvar lomové procesní zóny a následně na její interakci s náhodnou proměnlivostí parametrů materiálu u excentricky tažených těles tvaru psí kosti. Kromě nástrojů stochastické počítačové lomové mechaniky je představen i analytický model založený na průměrování a následné analýze minima náhodného pole
|
|
|
Víceúrovňové stanovení lomově-mechanických parametrů betonu ze štípacích testů
Lipowczan, Martin ; Šomodíková, Martina ; Lehký, David
Článek představuje výsledky části výzkumu zaměřeného na vývoj komplexní experimentálně-výpočtové metodiky pro stanovení hodnot lomově-mechanických parametrů betonu nezávisle na velikosti a geometrii vzorku. K tomuto účelu byly provedeny laboratorní zkoušky štípání klínem na vzorcích třech různých velikostí se dvěma rozdílnými hloubkami zářezů. Na základě experimentálně získaných odezev zkušebních vzorků byla provedena identifikace lomově-mechanických parametrů všech vzorků pomocí inverzní analýzy. Získané parametry byly použity při numerické simulaci zkoušek a analyzovány z hlediska jejich závislosti na velikosti počátečního neporušeného ligamentu.
|
host ::
RSS.