|
|
Fatigue behavior of high strength steels (S460, S690 and S960) after corrosion
Benešová, Anna ; Květoň, Josef (referee) ; Seitl, Stanislav (advisor)
The subject of this diploma thesis is the issue of the interaction of fatigue stress and corrosion on high-strength steel. Specifically, S 460, S 690, S 960 were selected. This work presents the results of fatigue experiments on test samples that were degraded by four types of corrosion, mainly in artificial atmospheres. Subsequently, fatigue models were calculated from these data, which describe the fatigue behavior of these steels and were compared with each other. At the end, photographs of fracture surfaces of broken samples of these steels were taken, which were analyzed and their fatigue behavior was discussed with their help together with the created fatigue models.
|
|
|
Comparison of localization limiters for strain-softening
Květoň, Josef ; Vořechovský, Miroslav (referee) ; Eliáš, Jan (advisor)
It is well known, that simulation of crack propagation using the finite element method is dependent on mesh discretization. The thesis compares two approaches, that are designed to reduce the mesh influence: (I) the crack band model and (II) the nonlocal model. These localization limiters are applied to simulate three-point-bent beam with and without notch. The model of the beam is made with several variants of mesh discretization differing in finite element size and inclination. Performance of both localization limiters is discussed.
|
|
|
Analysis of crack propagation using J-integral
Bónová, Kateřina ; Květoň, Josef (referee) ; Eliáš, Jan (advisor)
The bachelor thesis is focused on importance and application of J-integral in crack propagation analysis. J-integral is a method of fracture mechanics used to determine the strain energy release rate. In other words it provides the amount of energy available for crack propagation in elastic and elasto-plastic materials. The thesis presents derivations of relations between J-integral, crack driving force and stress intensity factor. The most important contribution of this thesis is detailed analytical calculation of the J-integral on simple structures. The results are verified by numerical models in ANSYS.
|
|
|
Lagrange multipliers in linear elastostatics
Ondášová, Annamária ; Květoň, Josef (referee) ; Eliáš, Jan (advisor)
The thesis deals with the use of Lagrange multipliers, explaining the principle of their use and the calculating process. Lagrange multipliers are introduced into joints of a given truss structure. The calculation is conducted using minimalization of the potential energy and the principle of virtual work. Results are verified by direct elimination of the variables.
|
|
|
Simulation of concrete fracture using nonlocal model
Květoň, Josef ; Vořechovský, Miroslav (referee) ; Eliáš, Jan (advisor)
The thesis deals with nonlocal model simulations of the three-point-bening test series. The model is applied to set of beams of variable size and notch depth. The intention is to identify such parameters that would provide the response of the nonlocal model similar to experimental data from the comprehensive fracture tests performed at the Northwestern University. Size and shape of the process zone are estimated from the discrete model results and according to that the parameters of weight function and material for the nonlocal model are identified. Results obtained with the model are compared to the experimental data.
|
|
|
Static and dynamic analysis of plain and fiber-reinforced concrete using discrete meso-scale model
Květoň, Josef ; Vorel,, Jan (referee) ; Šejnoha,, Michal (referee) ; Eliáš, Jan (advisor)
Předkládaná práce se zabývá matematickým modelováním chování betonu. K numerické analýze je použit diskrétní částicový model. Tento model zjednodušuje meso-strukturu materiálu na systém propojených diskrétních částic -- konvexních mnohostěnů. Tyto částice jsou uvažovány ideálně tuhé a jejich vzájemná interakce je předepsána na kontaktech sousedních částic. Při hledání nespojitého pole posunů a rotací jsou zjednodušeně předpokládány malé deformace. Práce popisuje dvě rozšíření implementovaná do stávající verze modelu, konkrétně (i) přidání reprezentace krátké rozptýlené výztuže a (ii) implicitní dynamický řešič. První z hlavních částí práce se zabývá modelováním kompozitů s krátkou rozptýlenou výztuží. Krátká vlákna rozptýlená v materiálu přispívají k zlepšení jinak nepříznivé tahové pevnosti betonu. Vlákna jsou v částicovém modelu reprezentována nepřímo, zohledněním tření mezi vláknem a cementovou matricí silami, které působí proti otevírání trhlin. S pomocí tohoto rozšíření model dokáže předpovídat chování vláknobetonu zahrnující tahové zpevnění i navýšení počtu trhlin. Druhá z hlavních částí se zabývá odezvou materiálu na dynamické zatížení. Beton vykazuje rozdílné chování pro různé rychlosti zatěžování. V případě pomalého, kvazi-statického, zatěžování se počáteční mikro-trhliny lokalizují v makro-trhlinu. Dochází-li k rychlému zatěžování, energie nahromaděná v tělese není spotřebována pouze jednou trhlinou, ale dochází k jejímu větvení. V případě rychlých procesů je hlavním faktorem setrvačnost hmoty, která je zatížením urychlována. Struktura materiálu a setrvačnost částic je v mezo-úrovňovém diskrétním modelu zahrnuta. Přesto ale další jevy probíhající pod rozlišovací úrovní modelu ovlivňují výsledné chování materiálu. Proto je do modelu přidána fenomenologická závislost konstitutivního zákona na rychlosti přetváření. Numerické simulace těles rozličných tvarů zatěžovaných různou rychlostí deformace jsou porovnány s experimenty z literatury.
|
|
|
Advance evaluation of fatigue resistance of selected construction materials
Benešová, Anna ; Květoň, Josef (referee) ; Seitl, Stanislav (advisor)
This thesis deals with the analysis of S–N curves of models according to Basquin, Kohout and Věchet and Castilla–Canteli using Weibull and Gumbel solution. These curves are interpolated by measured data of cyclically loaded civil engineering materials like concrete and steel. For each material, the accuracies of individual models are determined and in the conclusion, the suitability or unsuitability of individual models for selected materials is compared and evaluated.
|
|
|
Lagrange multipliers in linear elastostatics
Ondášová, Annamária ; Květoň, Josef (referee) ; Eliáš, Jan (advisor)
The thesis deals with the use of Lagrange multipliers, explaining the principle of their use and the calculating process. Lagrange multipliers are introduced into joints of a given truss structure. The calculation is conducted using minimalization of the potential energy and the principle of virtual work. Results are verified by direct elimination of the variables.
|
|
|
Advance evaluation of fatigue resistance of selected construction materials
Benešová, Anna ; Květoň, Josef (referee) ; Seitl, Stanislav (advisor)
This thesis deals with the analysis of S–N curves of models according to Basquin, Kohout and Věchet and Castilla–Canteli using Weibull and Gumbel solution. These curves are interpolated by measured data of cyclically loaded civil engineering materials like concrete and steel. For each material, the accuracies of individual models are determined and in the conclusion, the suitability or unsuitability of individual models for selected materials is compared and evaluated.
|
|
|
Static and dynamic analysis of plain and fiber-reinforced concrete using discrete meso-scale model
Květoň, Josef ; Vorel,, Jan (referee) ; Šejnoha,, Michal (referee) ; Eliáš, Jan (advisor)
Předkládaná práce se zabývá matematickým modelováním chování betonu. K numerické analýze je použit diskrétní částicový model. Tento model zjednodušuje meso-strukturu materiálu na systém propojených diskrétních částic -- konvexních mnohostěnů. Tyto částice jsou uvažovány ideálně tuhé a jejich vzájemná interakce je předepsána na kontaktech sousedních částic. Při hledání nespojitého pole posunů a rotací jsou zjednodušeně předpokládány malé deformace. Práce popisuje dvě rozšíření implementovaná do stávající verze modelu, konkrétně (i) přidání reprezentace krátké rozptýlené výztuže a (ii) implicitní dynamický řešič. První z hlavních částí práce se zabývá modelováním kompozitů s krátkou rozptýlenou výztuží. Krátká vlákna rozptýlená v materiálu přispívají k zlepšení jinak nepříznivé tahové pevnosti betonu. Vlákna jsou v částicovém modelu reprezentována nepřímo, zohledněním tření mezi vláknem a cementovou matricí silami, které působí proti otevírání trhlin. S pomocí tohoto rozšíření model dokáže předpovídat chování vláknobetonu zahrnující tahové zpevnění i navýšení počtu trhlin. Druhá z hlavních částí se zabývá odezvou materiálu na dynamické zatížení. Beton vykazuje rozdílné chování pro různé rychlosti zatěžování. V případě pomalého, kvazi-statického, zatěžování se počáteční mikro-trhliny lokalizují v makro-trhlinu. Dochází-li k rychlému zatěžování, energie nahromaděná v tělese není spotřebována pouze jednou trhlinou, ale dochází k jejímu větvení. V případě rychlých procesů je hlavním faktorem setrvačnost hmoty, která je zatížením urychlována. Struktura materiálu a setrvačnost částic je v mezo-úrovňovém diskrétním modelu zahrnuta. Přesto ale další jevy probíhající pod rozlišovací úrovní modelu ovlivňují výsledné chování materiálu. Proto je do modelu přidána fenomenologická závislost konstitutivního zákona na rychlosti přetváření. Numerické simulace těles rozličných tvarů zatěžovaných různou rychlostí deformace jsou porovnány s experimenty z literatury.
|
guest ::
RSS feed.