|
|
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.
|
|
|
Matematické modelování magnetosriktních látek
Vermach, Lukáš ; Kružík, Martin (vedoucí práce) ; Zeman, Jan (oponent)
3 Název práce: Matematické modelování magnetostriktních látek Autor: Lukáš Vermach Katedra (ústav): Matematický ústav Univerzity Karlovy Vedoucí diplomové práce: Priv.-Doz. Dr. habil. RNDr. Martin Kružík Ph.D., Ústav teorie informace a automatizace AV ČR, v.v.i. e-mail vedoucího: kruzik@utia.cas.cz Abstrakt V předložené práci je sestaven izotermický matematický model materiálů s feromagnetic- kou tvarovou pamětí (FSMA). FSMA jsou speciální třídou tzv. magnetostriktních látek, materiálů, u nichž lze měnit tvar vzorku aplikací magnetického pole a naopak vyvolávat změny magnetizace namáháním vzorku. Podstatou této vlastnosti jsou fázové přechody uvnitř materiálu, k nimž dochází během zatěžování vzorku. Nejprve je zformulován stacionární model FSMA. Je sestaven termodynamický poten- ciál (zde Helmholzova volná energie) a je ukázáno, že není kvazikonvexní. Kvazikonvexifi- kace je provedena pomocí teorie relaxace, tj. konstrukcí kvazikonvexní obálky. Pro takto sestavený model je provedena existenční analýza. Výsledky stacionárního modelu jsou následně využity k modelu časového vývoje, při- čemž pozornost je věnována hystereznímu chování, které vzniká v důsledku disipace volné energie. Časová diskretizace vede na sekvenci hysterezí modifikovaných stacionárních úloh (koncept energetického řešení). S využitím...
|
|
|
Variational Methods in Thermomechanics of Solids
Pelech, Petr ; Kružík, Martin (vedoucí práce) ; Dondl, Patrick (oponent) ; Zeman, Jan (oponent)
Práce je věnována problematice mechaniky a termodynamiky kontinua a matematické analýze jejích rovnic. Sestává se ze čtyř samostatných částí, které se zabývají jednotlivými aspekty. První kapitola se zaměřuje na paridynamiku, nelokální teorii mechaniky kontinua, a její vztah ke klasické lokální teorii elasticity. Takováto porovnání byly v minulosti pou- žity k důkazu konzistence peridynamiky s lokální teorii i pro určení části jejích materiá- lových parametrů ze znalosti parametrů v teorii lokální. V této kapitole je odvozen vztah pro nelokální silový tok a je vyjádřen pomocí nelokální silové interakce v peridynamice. Je tak dán jasný vztah mezi oběma fundamentálními pojmy obou teorií, který do té doby nebyl publikován. Druhá i třetí kapitola jsou věnovány rychlostně nezávislým systémům (RNS) a jejich použití v mechanice kontinua. RNS jsou vhodnou aproximací v případě, že setrvačné, viskózní i teplotní efekty jsou zanedbatelné. RNZ našli široké uplatnění v modelování hystereze, fázového rozhraní v pevných látkách, elasto-plasticity, poškození a lomů, ať už v případě malých či velkých deformací. V druhé kapitole je dokázána existence řešení pro rychlostně nezávislý model materiálů s tvarovou pamětí. Model zahrnuje nekonvexní energie a je tak vhodný pro předpovídání mechanické odezvy při velkých deformacích....
|
|
|
Relaxace v mechanice kontinua tuhé fáze
Pathó, Gabriel ; Kružík, Martin (vedoucí práce) ; Zeman, Jan (oponent)
Práce se zabývá modelováním materiálů s tvarovou pamětí, konkrétně stacionárního modelu tenkých martenzitických filmů. Po úvodní motivaci je popsána krystalografická struktura těchto materiálů a následně zaveden matematický přechod k teorii kontinua. Další části práce jsou zaměřeny na přehled možných řešení daného 3D variačního problému (kvazikonvexní obal, Youngovy míry), pak na různé odvození teorie tenkých filmů z 3D modelu (regularizačn' člen, -konvergence). V poslední části práce je uvedena aproximace obdrženého modelu a její numerická realizace pro případ materiálu Ni-Mn-Ga.
|
|
|
Mathematical modelling of thin films of martensitic materials
Pathó, Gabriel ; Kružík, Martin (vedoucí práce) ; Kalamajska, Agnieszka (oponent) ; Šilhavý, Miroslav (oponent)
Cílem této práce je matematické a počítačové modelování tenkých filmů martenzitických materiálů. Dvoustupňovém postupem odvodíme mezoskopický termodynamický model pro tenké filmy, jenž umí zachytit evoluční proces efektu tvarové paměti. Nejprve provedeme redukci dimenze v mikroskopickém 3D modelu, pak zvětšíme měřítko zanedbáním mikroskopických mezifázových vlivů. Počítačové modelování tenkých filmů je provedeno v statickém případě zahrnutím modifikované Hadamardovy podmínky skoku, jež dává slabší podmínku na kompatibilitu fází ve srovnání s 3D modelem. Dále jsou popsány $L^p$-Youngovy míry generované regulárními maticemi, popř. maticemi s kladným determinantem. Gradientní případ je vyřešen pro zobrazení, kde gradient a inverze gradientu jsou v $L^\infty$, netriviálním problémem byla manipulace s okrajovými podmínkami u generující posloupnosti, neboť standardní "ořezávací metody" nelze v našem případě aplikovat kvůli podmínce na determinant. V poslední kapitole zmíníme nové výsledky týkající se slabé zdola polospojitosti integrálních funkcionálů podél tzv. (asymptoticky) $\mathcal{A}$-free posloupností, jež mohou být záporné i nekoercivní. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Variational Methods in Thermomechanics of Solids
Pelech, Petr ; Kružík, Martin (vedoucí práce) ; Dondl, Patrick (oponent) ; Zeman, Jan (oponent)
Práce je věnována problematice mechaniky a termodynamiky kontinua a matematické analýze jejích rovnic. Sestává se ze čtyř samostatných částí, které se zabývají jednotlivými aspekty. První kapitola se zaměřuje na paridynamiku, nelokální teorii mechaniky kontinua, a její vztah ke klasické lokální teorii elasticity. Takováto porovnání byly v minulosti pou- žity k důkazu konzistence peridynamiky s lokální teorii i pro určení části jejích materiá- lových parametrů ze znalosti parametrů v teorii lokální. V této kapitole je odvozen vztah pro nelokální silový tok a je vyjádřen pomocí nelokální silové interakce v peridynamice. Je tak dán jasný vztah mezi oběma fundamentálními pojmy obou teorií, který do té doby nebyl publikován. Druhá i třetí kapitola jsou věnovány rychlostně nezávislým systémům (RNS) a jejich použití v mechanice kontinua. RNS jsou vhodnou aproximací v případě, že setrvačné, viskózní i teplotní efekty jsou zanedbatelné. RNZ našli široké uplatnění v modelování hystereze, fázového rozhraní v pevných látkách, elasto-plasticity, poškození a lomů, ať už v případě malých či velkých deformací. V druhé kapitole je dokázána existence řešení pro rychlostně nezávislý model materiálů s tvarovou pamětí. Model zahrnuje nekonvexní energie a je tak vhodný pro předpovídání mechanické odezvy při velkých deformacích....
|
|
|
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...
|
|
|
Mathematical modelling of thin films of martensitic materials
Pathó, Gabriel ; Kružík, Martin (vedoucí práce) ; Kalamajska, Agnieszka (oponent) ; Šilhavý, Miroslav (oponent)
Cílem této práce je matematické a počítačové modelování tenkých filmů martenzitických materiálů. Dvoustupňovém postupem odvodíme mezoskopický termodynamický model pro tenké filmy, jenž umí zachytit evoluční proces efektu tvarové paměti. Nejprve provedeme redukci dimenze v mikroskopickém 3D modelu, pak zvětšíme měřítko zanedbáním mikroskopických mezifázových vlivů. Počítačové modelování tenkých filmů je provedeno v statickém případě zahrnutím modifikované Hadamardovy podmínky skoku, jež dává slabší podmínku na kompatibilitu fází ve srovnání s 3D modelem. Dále jsou popsány $L^p$-Youngovy míry generované regulárními maticemi, popř. maticemi s kladným determinantem. Gradientní případ je vyřešen pro zobrazení, kde gradient a inverze gradientu jsou v $L^\infty$, netriviálním problémem byla manipulace s okrajovými podmínkami u generující posloupnosti, neboť standardní "ořezávací metody" nelze v našem případě aplikovat kvůli podmínce na determinant. V poslední kapitole zmíníme nové výsledky týkající se slabé zdola polospojitosti integrálních funkcionálů podél tzv. (asymptoticky) $\mathcal{A}$-free posloupností, jež mohou být záporné i nekoercivní. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Matematické modelování magnetosriktních látek
Vermach, Lukáš ; Kružík, Martin (vedoucí práce) ; Zeman, Jan (oponent)
3 Název práce: Matematické modelování magnetostriktních látek Autor: Lukáš Vermach Katedra (ústav): Matematický ústav Univerzity Karlovy Vedoucí diplomové práce: Priv.-Doz. Dr. habil. RNDr. Martin Kružík Ph.D., Ústav teorie informace a automatizace AV ČR, v.v.i. e-mail vedoucího: kruzik@utia.cas.cz Abstrakt V předložené práci je sestaven izotermický matematický model materiálů s feromagnetic- kou tvarovou pamětí (FSMA). FSMA jsou speciální třídou tzv. magnetostriktních látek, materiálů, u nichž lze měnit tvar vzorku aplikací magnetického pole a naopak vyvolávat změny magnetizace namáháním vzorku. Podstatou této vlastnosti jsou fázové přechody uvnitř materiálu, k nimž dochází během zatěžování vzorku. Nejprve je zformulován stacionární model FSMA. Je sestaven termodynamický poten- ciál (zde Helmholzova volná energie) a je ukázáno, že není kvazikonvexní. Kvazikonvexifi- kace je provedena pomocí teorie relaxace, tj. konstrukcí kvazikonvexní obálky. Pro takto sestavený model je provedena existenční analýza. Výsledky stacionárního modelu jsou následně využity k modelu časového vývoje, při- čemž pozornost je věnována hystereznímu chování, které vzniká v důsledku disipace volné energie. Časová diskretizace vede na sekvenci hysterezí modifikovaných stacionárních úloh (koncept energetického řešení). S využitím...
|
|
|
Relaxace v mechanice kontinua tuhé fáze
Pathó, Gabriel ; Kružík, Martin (vedoucí práce) ; Zeman, Jan (oponent)
Práce se zabývá modelováním materiálů s tvarovou pamětí, konkrétně stacionárního modelu tenkých martenzitických filmů. Po úvodní motivaci je popsána krystalografická struktura těchto materiálů a následně zaveden matematický přechod k teorii kontinua. Další části práce jsou zaměřeny na přehled možných řešení daného 3D variačního problému (kvazikonvexní obal, Youngovy míry), pak na různé odvození teorie tenkých filmů z 3D modelu (regularizačn' člen, -konvergence). V poslední části práce je uvedena aproximace obdrženého modelu a její numerická realizace pro případ materiálu Ni-Mn-Ga.
|
host ::
RSS.