|
| |
|
|
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 rozměrového účinku na integritu povrchu při vystružování s využitím moderní vystružovací hlavice MT3
Rybařík, Jaroslav ; Kouřil, Karel (oponent) ; Slaný, Martin (vedoucí práce)
Cílem této práce je navržení, provedení a vyhodnocení experimentu, který ověří vliv rozměrového účinku na vybrané parametry integrity povrchu. Experiment byl prováděn vysokoproduktivní vystružovací hlavicí MT3 firmy HAM-FINAL. Hodnocení integrity povrchu bylo prováděno z hlediska charakteristik drsnosti povrchu, geometrických tolerancí a změny mikrostruktury. Dále byl vliv velikosti přídavku hodnocen z hlediska změny posuvové sily, řezného momentu a změny měrné energie řezání. Teoretická část práce se zabývá popisem rozměrového účinku, charakteristikou vystružování, integritou povrchu, přípravou polotovaru a seznámením s vysoce produktivní vystružovací hlavicí MT3.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Optimization of magnetic nanoparticles for hyperthermia in viscous environments
Sojková, Tereza ; Fabián,, Martin (oponent) ; Hovorka,, Ondrej (oponent) ; Gröger, Roman (vedoucí práce)
Single-domain superparamagnetic iron oxide nanoparticles play a significant role in magnetic hyperthermia, a promising therapeutic method that can potentially treat any kind of tumor. It is generally known that cancer cells are more sensitive to elevated temperatures than healthy cells. This observation makes the tumors particularly sensitive to localized overheating in the process of magnetic hyperthermia, where superparamagnetic nanoparticles with diameters of 10-50 nm serve as the carriers of heat under applied AC magnetic field with the frequency of hundreds of kHz. The key parameter that determines the efficiency of nanoparticles is the specific absorption rate, which is a complex function of the shape, size, and surface coating of these particles. Moreover, the duration of exposure to AC fields is limited by the tendency of these nanoparticles to aggregation when used in vivo. The aim of this thesis is to develop a synthesis protocol for the preparation of monodisperse iron oxide NPs, which exhibit high values of SAR and good colloidal stability. The nanoparticles were prepared by two types of chemical synthesis: coprecipitation and thermal decomposition. The impact of reaction conditions on the size, shape, and magnetic properties of these nanoparticles was investigated. Thermal decomposition was found to be a better option for the preparation of monodisperse iron oxide nanoparticles, where especially the core-shell nanocubes were examined in more detail. Dynamic light scattering in conjunction with transmission and scanning electron microscopies were used to investigate their size, degree of polydispersity, colloidal stability, and morphology. The phase composition of nanoparticles was characterized by powder X-ray diffraction, Mössbauer spectroscopy, and electron energy loss spectroscopy. X-ray diffraction was used to study phase transformations in core-shell nanoparticles. Their magnetic properties were investigated using vibrating sample magnetometry and using electron holography. Moreover, the best candidates were evaluated for use in magnetic hyperthermia, magnetic particle imaging (MPI), and magnetic resonance imaging to inspect nanoparticles' broader application potential. This work expands the knowledge on size-dependent core-shell iron oxide nanoparticles for high-performance bio-applications. The results for 20 nm nanocubes after full phase transformation show very good heating capabilities for use in magnetic hyperthermia and three times higher MPI signal compared to the commercially used tracer.
|
|
|
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
|
host ::
RSS.