|
|
Ductile Fracture Criteria in Multiaxial Loading – Theory, Experiments and Application
Šebek, František ; Horyl, Petr (oponent) ; Španiel, Miroslav (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
This thesis is concerned with ductile fracture, which is a result of multiaxial quasi-static monotonic loading accompanied with large plastic deformations, while the local approach is considered for material degradation. In computations, the damage evolution is governed by used ductile fracture criteria. These were theoretically studied in the introduction, and the calibration procedure was proposed after the choice of suitable fracture criterion. Next, the experimental program was designed, and the tests on aluminium alloy 2024-T351, concerning tension, torsion and compression, were realized at a room temperature for the investigation of damage accumulation and reliable calibration of chosen phenomenological ductile fracture criterion, expressed through the fracture strain, and dependent on the hydrostatic pressure and deviatoric stress tensor. The ductile fracture model was then coupled with the yield criterion. Plasticity was considered in the form of taking into account the state of third invariant of deviatoric stress tensor as well for investigated material. The whole proposed approach that is fully applicable to multiaxial problems was implemented using user subroutine into the commercial software, based on the explicit finite element method. In the end, the application of the proposed approach to modelling of ductile fracture is presented in the form of verification using chosen specimens, resulting in the conclusions and recommendations for future studies.
|
|
|
Analýza svarů s využitím metody konečných prvků
Štěrba, Martin ; Kala, Jiří (oponent) ; Hradil, Petr (vedoucí práce)
Práce se zabývá numerickou analýzou svařovaných hliníkových konstrukcí. U těchto konstrukcí dochází v důsledku svařování k výraznému poklesu mechanických vlastností v místě svaru a tepelně ovlivněné oblasti. V rámci práce byly provedeny simulace kvazi staticky zatěžovaných svarových spojů ze slitiny EN AW-6082 T6 za účelem stanovení únosnosti a duktility těchto spojů. Pro výpočty byl použit programový systém na bázi explicitní metody konečných prvků. K vystižení anizotropie materiálu byl zvolen nelineární materiálový model s označením Weak texture model. Materiálové vlastnosti svaru a tepelně ovlivněné oblasti byly uvažovány odlišné od základního materiálu. Potřebné materiálové parametry byly převzaty z dostupné literatury, byly však popsány materiálové testy a procedura stanovení těchto parametrů. Ze srovnání výsledků numerických simulací s experimentálními daty vyplynula poměrně dobrá schopnost modelů vystihnout únosnost vyšetřovaných svarových spojů. Nicméně, z důvodu citlivosti modelů na velikost sítě konečných prvků, způsobenou problémem s lokalizací deformace, nebylo možné stanovit duktilitu těchto spojů.
|
|
|
Parametrická studie absorpčního prvku zadní části vozidla
Vražina, Lukáš ; Kubík, Petr (oponent) ; Šebek, František (vedoucí práce)
Roku 1995 byl organizací RCAR vydán předpis stanovující pravidla pro nárazové zkoušky při nízkých rychlostech maximálně do 15 km/h na vozidlech do hmotnosti 2,5 tun. Účelem bylo snížení nákladů na opravy vozidel, pokud dojde k nárazu vozidla v nízké rychlosti. V závislosti na této problematice vznikla tato diplomová práce zaměřená na úpravy deformačního členu neboli absorpčního prvku vozidla. V první části diplomové práce je vytvořena rešeršní studie organizací provádějící základní nárazové testy, dále zahrnuje téma nelineární mechaniky kontinua a popis explicitní metody konečných prvků. V druhé části o výpočtovém modelování jsou nastaveny podmínky pro simulaci nárazu bariéry do vozidla a je provedeno vyhodnocení kritické síly působící na podélník. Poté je výpočtová simulace zjednodušena na zatěžování absorpčního prvku a jsou provedeny materiálové a tvarové úpravy. V závěrečné fázi práce je provedeno srovnání výsledků a vývoje absorpčního prvku.
|
|
|
Analýza svarů s využitím metody konečných prvků
Štěrba, Martin ; Kala, Jiří (oponent) ; Hradil, Petr (vedoucí práce)
Práce se zabývá numerickou analýzou svařovaných hliníkových konstrukcí. U těchto konstrukcí dochází v důsledku svařování k výraznému poklesu mechanických vlastností v místě svaru a tepelně ovlivněné oblasti. V rámci práce byly provedeny simulace kvazi staticky zatěžovaných svarových spojů ze slitiny EN AW-6082 T6 za účelem stanovení únosnosti a duktility těchto spojů. Pro výpočty byl použit programový systém na bázi explicitní metody konečných prvků. K vystižení anizotropie materiálu byl zvolen nelineární materiálový model s označením Weak texture model. Materiálové vlastnosti svaru a tepelně ovlivněné oblasti byly uvažovány odlišné od základního materiálu. Potřebné materiálové parametry byly převzaty z dostupné literatury, byly však popsány materiálové testy a procedura stanovení těchto parametrů. Ze srovnání výsledků numerických simulací s experimentálními daty vyplynula poměrně dobrá schopnost modelů vystihnout únosnost vyšetřovaných svarových spojů. Nicméně, z důvodu citlivosti modelů na velikost sítě konečných prvků, způsobenou problémem s lokalizací deformace, nebylo možné stanovit duktilitu těchto spojů.
|
|
|
Ductile Fracture Criteria in Multiaxial Loading – Theory, Experiments and Application
Šebek, František ; Horyl, Petr (oponent) ; Španiel, Miroslav (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
This thesis is concerned with ductile fracture, which is a result of multiaxial quasi-static monotonic loading accompanied with large plastic deformations, while the local approach is considered for material degradation. In computations, the damage evolution is governed by used ductile fracture criteria. These were theoretically studied in the introduction, and the calibration procedure was proposed after the choice of suitable fracture criterion. Next, the experimental program was designed, and the tests on aluminium alloy 2024-T351, concerning tension, torsion and compression, were realized at a room temperature for the investigation of damage accumulation and reliable calibration of chosen phenomenological ductile fracture criterion, expressed through the fracture strain, and dependent on the hydrostatic pressure and deviatoric stress tensor. The ductile fracture model was then coupled with the yield criterion. Plasticity was considered in the form of taking into account the state of third invariant of deviatoric stress tensor as well for investigated material. The whole proposed approach that is fully applicable to multiaxial problems was implemented using user subroutine into the commercial software, based on the explicit finite element method. In the end, the application of the proposed approach to modelling of ductile fracture is presented in the form of verification using chosen specimens, resulting in the conclusions and recommendations for future studies.
|
|
|
Ductile fracture criteria in multiaxial loading – theory, experiments and application
Šebek, František ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
This thesis is concerned with ductile fracture, which is a result of multiaxial quasi-static monotonic loading accompanied with large plastic deformations, while the local approach is considered for material degradation. In computations, the damage evolution is governed by used ductile fracture criteria. These were theoretically studied in the introduction, and the calibration procedure was proposed after the choice of suitable fracture criterion. Next, the experimental program was designed, and the tests on aluminium alloy 2024-T351, concerning tension, torsion and compression, were realized at a room temperature for the investigation of damage accumulation and reliable calibration of chosen phenomenological ductile fracture criterion, expressed through the fracture strain, and dependent on the hydrostatic pressure and deviatoric stress tensor. The ductile fracture model was then coupled with the yield criterion. Plasticity was considered in the form of taking into account the state of third invariant of deviatoric stress tensor as well for investigated material. The whole proposed approach that is fully applicable to multiaxial problems was implemented using user subroutine into the commercial software, based on the explicit finite element method. In the end, the application of the proposed approach to modelling of ductile fracture is presented in the form of verification using chosen specimens, resulting in the conclusions and recommendations for future studies.
|
|
|
Parametrická studie absorpčního prvku zadní části vozidla
Vražina, Lukáš ; Kubík, Petr (oponent) ; Šebek, František (vedoucí práce)
Roku 1995 byl organizací RCAR vydán předpis stanovující pravidla pro nárazové zkoušky při nízkých rychlostech maximálně do 15 km/h na vozidlech do hmotnosti 2,5 tun. Účelem bylo snížení nákladů na opravy vozidel, pokud dojde k nárazu vozidla v nízké rychlosti. V závislosti na této problematice vznikla tato diplomová práce zaměřená na úpravy deformačního členu neboli absorpčního prvku vozidla. V první části diplomové práce je vytvořena rešeršní studie organizací provádějící základní nárazové testy, dále zahrnuje téma nelineární mechaniky kontinua a popis explicitní metody konečných prvků. V druhé části o výpočtovém modelování jsou nastaveny podmínky pro simulaci nárazu bariéry do vozidla a je provedeno vyhodnocení kritické síly působící na podélník. Poté je výpočtová simulace zjednodušena na zatěžování absorpčního prvku a jsou provedeny materiálové a tvarové úpravy. V závěrečné fázi práce je provedeno srovnání výsledků a vývoje absorpčního prvku.
|
host ::
RSS.