|
|
Role of Plasticity in Nitinol Fatigue
Shayanfard, Pejman ; Seiner,, Hanuš (referee) ; Dlouhý, Antonín (referee) ; Šandera, Pavel (advisor)
Disertace analyzuje vliv koncentrátorů napětí na průběh martensitické transformace, vznik plastické deformace a její vliv na přerozdělení napětí a vznik zbytkového pnutí a reziduálního martenzitu v okolí koncentrátorů v prvcích ze slitin s tvarovou pamětí NiTi. Vliv je analyzován v režimech superelastického isotermálního cyklování a aktuačního cyklování, t.j. teplotního cyklování pod vnějším napětím. Disertace využívá pro vyhodnocení vlivu experimentální přístup spolu s numerickými simulacemi metodou konečných prvků na modelových případech tenkých pásků ze slitin NiTi opatřených půlkruhovými vruby. V experimentální části je vyhodnocován vliv koncentrátorů pomocí termomechanických experimentů s využitím metod obrazové korelace a rentgenové mikrodifrakce pro lokální analýzu deformací a fázových objemových podílů v průběhu cyklování v okolí vrubů. Simulace metodou konečných prvků poskytují komplementární informace o průběhu napětí, deformací a martensitické transformaci, zejména o vývoji jednotlivých složek celkové deformace, tj. elastické a plastické, a vývoji zbytkového pnutí a s ním souvisejícím zbytkovým martensitem.Disertace je dále doplněna o numerickou analýzu vlivu konstrukce stentů na lokální cyklický průběh martensitické transformace a jeho vliv na únavové vlastnosti.
|
|
|
Analysis of Smart Materials
Rašner, Martin ; Lošák, Petr (referee) ; Hadaš, Zdeněk (advisor)
The bachelor's thesis "Smart Materials Analysis" deals with the description of intelligent materials in the way of usability in technical practice. At first, the research of smart materials is carried out, which is further elaborated on a detailed description of shape memory materials. In order to investigate the functionality of the material and the description of its behaviour in terms of non-linear oscillation, a simplified model is proposed. The practical part deals with the application of passive damping of Nitinol. The solution is accomplished by modelling program MATLAB / Simulink.
|
|
|
Investigation of Functional Properties of Thin NiTi Filaments for Applications in Smart Structures and Hybrid Textiles
Pilch, Jan ; Dlouhý, Antonín (referee) ; Heczko,, Oleg (referee) ; Pokluda, Jaroslav (advisor)
PhD thesis focuses the field of textile application of modern functional materials, namely metallic shape memory alloys with unique thermomechanical properties deriving from martensitic transformation in solid state. Particularly, it deals with the development of a nonconventional thermomechanical treatment of thin NiTi filaments via Joule heating by electric current and related basic research involving thermomechanical testing and modeling of functional properties of the filaments, investigation of martensitic transformations and deformation processes in NiTi and investigation of the fast recovery and recrystallization processes in metals heated by short pulses of controlled electric power. The method was developed and called FTMT-EC. In contrast to conventional heat treatment of metallic filaments in environmental furnaces, this method allows for precise control of the raise of the filament temperature and filament stress during the fast heating (rate ~50 000 °C/s). As a consequence, it is possible to precisely control the progress of the fast recovery and recrystallization processes in heat treated filaments. In this way it is possible to prepare filaments with desired nanostructured microstructure and related functional properties. A prototype equipment for application of the method for heat treatment of continuous SMA filaments during respooling in textile processing was designed and built. Comparing to the conventional heat treatment of SMA filaments in tubular environmental furnaces, this approach is faster, saves energy and allows for preparation of filaments with special functional properties. International patent application was filed on the method. It is currently utilized in the research and development of smart textiles for medical applications.
|
|
| |
|
|
Smart materials for actuators
Brehovský, Patrik ; Hadaš, Zdeněk (referee) ; Huzlík, Rostislav (advisor)
The bachelor’s thesis “Smart materials for actuators” deals with appropriate use materials, named smart, in actuators. At the beginning, the thesis completes requests about actuators, which we need to set before making project. Next part is about the research of smart materials suitable used in actuators. The thesis continues with description of few more interesting smart materials. Thesis is ended with summary, which material is suitable to use for few selected projects and why.
|
|
|
Shape memory alloy
Sabela, Jakub ; Doležal, Pavel (referee) ; Němec, Karel (advisor)
The main aim is an overview of process in a shape memory metal-based materials. In the first part of the thesis, I commented on the issue of history and principle of shape memory materials. In the second part I have divided this materials by a structural point of view, dealing with the most widely used memory material in practice. I pointed out its advantages and disadvantages. Another part was devoted to the production, thermal and mechanical processing. Then I said the most used application in practice. Finally, I commented on the future shape memory materials.
|
|
|
Memory Materials
Josiek, Robert ; Šesták, Petr (referee) ; Molliková, Eva (advisor)
Currently, shape memory materials are very popular, especially intermetallic compounds NiTi. This alloy is very stable and corrosion resistant, but its production is very difficult because of the high reactivity of titanium. Shape memory effect in this material is dependent on many parameters, such as chemical composition or heat treatment. This bachelor’s thesis explains one-way and two-way memory effect. Another one phenomenon associated with the martensitic transformation, superelasticity, is mentioned, too. The applications of these materials are described in separate chapter of this bachelor’s thesis.
|
|
|
Processing of NiTi alloy by SLM technology
Lukačovič, Samuel ; Dočekalová, Kateřina (referee) ; Koutný, Daniel (advisor)
This thesis deals with development of process parameters suitable for processing nickel titanium alloy, also known as nitinol, using technology Selective laser melting. The main goal of this thesis is development of process parameters capable of producing dense and thin wall parts. Minor goals are description of effect of process parameters on chemical composition, thermomechanical and mechanical properties of printed parts. By analyzing the experiments carried out on single tracks, dense parts and thin walls, the optimal combination of process parameters was able to be determined. Using this combination, it was possible to produce non-porous dense and thin wall parts, which exhibit superelasticity under load. The effects of process parameters on nickel evaporation and transition temperatures were described using analyses of thermal response and chemical composition.
|
|
|
Evaluation of the properties of NiTi instruments in current endodontics
Bumbálek, Michal ; Klíma, Karel (advisor) ; Németh, Tibor (referee) ; Barényi, Igor (referee)
Introduction: One of the key prerequisites of high-quality endodontic treatment is the use of endodontic NiTi instruments for the preparation of root canals. The purpose of this dissertation is to evaluate the effect of individual factors which influence the life of endodontic instruments during the clinical treatment of root canals. The dissertation will evaluate the effect the curvature of the canals, the shape of the tip of the instrument, the speed and type of rotation, and the influence of sterilization. The effect of low-temperature plasma nitriding on the fatigue life of the instruments will also be investigated. Materials and methods: Several endodontic systems used for the machine preparation of root canals were studied. The study focused predominantly on the cyclic fatigue of rotary endodontic instruments, wherein the files were rotated in artificial curved root canals. Additionally, the influence of sterilization on the life of the instruments was also examined. Finally, the instruments were treated using thermal plasma nitridation for the purpose of improving their properties. The instruments were then analyzed using a scanning electron microscope and a microhardness meter. Results: Testing cyclic fatigue in artificial root canals with radii R3 and R5 revealed that instruments with a...
|
|
|
Role of Plasticity in Nitinol Fatigue
Shayanfard, Pejman ; Seiner,, Hanuš (referee) ; Dlouhý, Antonín (referee) ; Šandera, Pavel (advisor)
Disertace analyzuje vliv koncentrátorů napětí na průběh martensitické transformace, vznik plastické deformace a její vliv na přerozdělení napětí a vznik zbytkového pnutí a reziduálního martenzitu v okolí koncentrátorů v prvcích ze slitin s tvarovou pamětí NiTi. Vliv je analyzován v režimech superelastického isotermálního cyklování a aktuačního cyklování, t.j. teplotního cyklování pod vnějším napětím. Disertace využívá pro vyhodnocení vlivu experimentální přístup spolu s numerickými simulacemi metodou konečných prvků na modelových případech tenkých pásků ze slitin NiTi opatřených půlkruhovými vruby. V experimentální části je vyhodnocován vliv koncentrátorů pomocí termomechanických experimentů s využitím metod obrazové korelace a rentgenové mikrodifrakce pro lokální analýzu deformací a fázových objemových podílů v průběhu cyklování v okolí vrubů. Simulace metodou konečných prvků poskytují komplementární informace o průběhu napětí, deformací a martensitické transformaci, zejména o vývoji jednotlivých složek celkové deformace, tj. elastické a plastické, a vývoji zbytkového pnutí a s ním souvisejícím zbytkovým martensitem.Disertace je dále doplněna o numerickou analýzu vlivu konstrukce stentů na lokální cyklický průběh martensitické transformace a jeho vliv na únavové vlastnosti.
|
guest ::
