|
|
Fatigue Crack Propagation under Combined Load in Selected Polymer and Metal Materials
Slávik, Ondrej ; Klusák, Jan (oponent) ; Padovec,, Zdeněk (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Material fatigue plays key role in terms of lifetimes of many service parts. Study of fatigue behavior of materials is ongoing from the previous century. To a large degree, the focus is put on studies of fatigue crack growth under uniaxial loading, or the so-called opening mode crack growth. However, in practice there are multiple cases of multiaxially loaded service parts, in which cracks loaded under mixed-mode loading conditions may be present. There is currently not enough knowledge with regards to this topic. This thesis is focused on some of the aspects of fatigue crack growth under combined loading. The aim is to find appropriate experimental specimens for studies regarding these issues and with their help to acquire necessary experimental data. Obtained results were used for simplification of residual fatigue lifetime estimation of parts made of polymer and metal materials. In the thesis it is also noticed about the differences in fatigue fractures between polymer and metal materials loaded by combination of tension and shear loading. These results contribute to better understanding of the processes of fatigue fractures of parts loaded by combined loading. Therefore, the submitted thesis is focused on the studies of fatigue behavior of metal and polymer materials under multiaxial loading.
|
|
|
Simulation of fatigue crack propagation in the wing main spar flange
Augustin, Petr
Simulation of fatigue crack growth in the bottom flange of twin turboprop commuter aircraft wing spar is described in this paper. Analysed crack propagation scenario represents real wing full-scale fatigue test failure. Computational model of bottom flange was prepared using three-dimensional fracture mechanics software FRANC3D. Calculation of crack growth under the variable amplitude loading was performed in AFGROW code using the NASGRO equation and Wheeler retardation model. It was verified with the results of wing spar specimen fatigue test and fractograpic analysis of fatigue fracture from this experiment. Computational model was applied in the prognostic algorithm of structure health monitoring system.
|
|
| |
|
| |
|
|
Calculation of Fatigue Crack Lengths from CMOD Measurement Performed on Concrete 3PB Specimens
Holušová, Táňa ; Seitl, Stanislav
The fatigue of cement based composites is now one of the progressive branches in research. To describe fatigue crack growth quantitatively it is necessary to know the values of materials parameters for Paris-Erdogan law. In cement based composites it is difficult to measure crack lengths directly. Therefore the crack mouth opening displacement (CMOD) is measured and then recalculated to crack lengths. The aim of the present article is to find the relation between CMOD and the corresponding crack length for three point bend (3PB) specimen by using cohesive model that is implemented in ATENA software
|
|
|
Kinetika růstu únavových trhlin v oceli Eurofer 97
Kruml, Tomáš ; Hutař, Pavel ; Náhlík, Luboš ; Seitl, Stanislav ; Polák, Jaroslav
Rychlost růstu únavových trhlin v oceli Eurofer 97 byla měřena dvěma odlišnými metodologiemi. Data pro malé trhliny byly získány na válcových vzorcích s mělkým vrubem. Růst polokruhových trhlin o délce mezi 10-2000 mikrometry byly měřeny při symetrickém cyklu tah-tlak s konstantní amplitudou deformace. Data k šíření dlouhých trhlin (10 – 30 mm) byla získána na CT vzorcích pomocí procedury popsané v ASTM normě při řízení napětí s R = 0.1. Bylo ukázáno, že rychlosti šíření obou typů trhlin jsou ve velmi dobrém souhlasu, pokud je použito srovnání pomocí J-integrálu a jsou uplatněny běžně přijímané předpoklady o efektu zavírání trhliny.
|
|
|
Kinetika růstu únavových trhlin pod vruby v duplexní oceli
Kotecký, Ondřej ; Degallaix, S. ; Polák, Jaroslav
Zatímco odezva materiálu konstrukčních součástí s vrubem na elastické únavové zatěžování je poměrně dobře známa a predikce jsou dobré, predikce únavy součástí namáhaných elasto-plasticky jsou špatné a vedou k předimenzování součásti. Předkládaná práce studuje vliv gradientu napětí a vliv mikrostruktury austeno-feritické korozivzdorné oceli 2507. Únavové zkoušky byly provedeny na plochých oboustranně vrubovaných vzorcích. Optické pozorování a rezistometrická metoda kalibrovaná metodou konečných prvků byly použity pro měření povrchové délky a podpovrchové hloubky a ke stanovení rychlosti růstu trhlin. Vliv gradientu napětí a deformace je vyhodnocen a diskutován.
|
|
|
Odhad směru šíření únavové trhliny v prahové oblasti pomocí dvouparametrové lomové mechaniky
Seitl, Stanislav
V rámci dvouparametrové lomové mechaniky je v příspěvku provedena analýza vlivu parametru r0 na předpokládaný směr šíření trhliny v případě kombinovaného normálového a smykového namáhání a to pro kritéria maximálního tangenciálního napětí (MTS) a minima faktoru hustoty deformační energie (S ůkritéria), kdy trhlina je charakterizována odpovídajícími hodnotami součinitelů intenzity napětí KI a KII a hodnotou T-napětí určující velikost constraintu napětí.
|
|
|
Influence of grain orientation on threshold values of short fatigue cracks
Náhlík, Luboš ; Knésl, Zdeněk
Problém, kterým se zabývá tento příspěvek je analýza šíření trhliny napříč zrnem, přičemž hranice mezi dvěmi zrny je považována za rozhraní dvou různých elastických materiálů. Hlavním cílem je stanovení kritického napětí, potřebného k šíření trhliny přes hranici zrna, jako funkce elastických konstant zrn. Příspěvek vychází z předpokladu, že hodnota kritického napětí je primárně určena prahovou hodnotou pro šíření únavových trhlin. V tomto příspěvku je jako určující veličina pro určení prahové hodnoty šíření trhlin použita velikost plastické zóny na čele únavové trhliny a jako její kritická hodnota je předpokládána její velikost odpovídající prahové hodnotě namáhání v homogenním materiálu. Je navržen model zabývající se vlivem orientace zrn na šíření krátkých a dlouhých únavových trhlin přes hranice zrn. Při výpočtu kritického napětí bylo využito kombinace analytického a numerického přístupu.
|
host ::
RSS.