|
|
Analýza pole napětí v okolí únavové trhliny v IPE profilu vyrobené z nerezové oceli
Juhászová, Tereza ; Malíková, Lucie (oponent) ; Seitl, Stanislav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá analýzou pole napětí v okolí koncentrátoru napětí v IPE nosníku z nerezové oceli v tříbodovém ohybu. V teoretické části je stručně představená lomová mechanika jako obor se základními pojmy, principy a veličinami používanými na popis únavového chování materiálů. Jsou zde uvedené teoretické základy lomových zkoušek, kterými se bude práce zabývat, metody používané ve výpočetním prostředí a použitý materiál. Součástí je rovněž popis modelů, které byli použité k analýze a metody použité k dosažení numerických výsledků. Praktická část představuje porovnání výsledků dvou a tří rozměrných numerických modelů v tříbodovém ohybu, modelu IPE s různými čely trhliny a velikosti plastické zóny. Numerické modely byly sestaveny v programu Ansys Mechanical APDL. Práce rovněž obsahuje výsledky experimentálního provedení únavových zkoušek s vyhodnocením pomocí výpočetního prostředí.
|
|
|
Příprava a charakterizace porézních materiálů na bázi hořčíku
Březina, Matěj ; Pacal, Bohumil (oponent) ; Vojtěch, Dalibor (oponent) ; Ptáček, Petr (vedoucí práce)
V současnosti zkoumané hořčíkové materiály připravované práškovou metalurgií vycházejí ze značně obsáhlého technologického spektra, díky čemu je možné vytvářet širokou škálu materiálů. Tato práce se zaměřuje na přípravu objemových materiálů z hořčíkového prášku metodami lisování za studena a za tepla, slinováním a polem aktivovaným slinováním. Objemové materiály byly připravovány v sérii lisovacích tlaků 100 MPa až 500 MPa a slinovací teploty byly voleny v rozsahu 300 °C až 600 °C s cílem charakterizovat vliv podmínek přípravy a technologie na výsledné vlastnosti připravovaných materiálů. Připravené materiály byly hodnoceny z hlediska mikrostruktury, tvrdosti, mikrotvrdosti, tříbodového ohybu a fraktografie. Objemové materiály byly připraveny pomocí všech testovaných metod, ovšem vlastnosti těchto materiálů se značně lišily v závislosti na použité technologii. Z materiálů lisovaných za tepla měly nejvyšší pevnost a tvrdost ty, které byly připraveny při tlaku 400 a 500 MPa a teplotě 400 °C. Klasické slinování hořčíku v muflové peci a argonové atmosféře se ukázalo jako neefektivní z důvodu oxidické vrstvy na povrchu a přítomnosti kyslíku v technickém argonu. Slinování pomocí technologie SPS (Spark Plasma Sintering – slinování pomocí jiskrového výboje) bylo tím efektivnější, čím nižší byl lisovací tlak použitý na výrobu předlisků a čím vyšší byl aplikovaný tlak během samotného procesu SPS. Nejvyšší pevnosti a tvrdosti dosáhly v tomto případě materiály slinované při teplotě 600 °C připravené z volně sypaného prášku a z nejporéznějšího předlisku (100 MPa).
|
|
|
Srovnání účinnosti simulačních metod při učení umělých neuronových sítí a inverzní analýze
Nezval, Michal ; Novák, Drahomír (oponent) ; Lehký, David (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá inverzní analýzou založenou na kombinaci umělých neuronových sítí a stochastických metod. Cílem je porovnat účinnost nové simulační metody Hierarchical Subset Latin Hypercube Sampling s klasickou metodou Monte Carlo a standardní metodou Latin Hypecube Sampling při učení neuronových sítí. Účinnost je porovnána pro různě složité neuronové sítě. Inverzní analýza je aplikována při identifikaci parametrů inženýrských úloh, což je demonstrováno na funkci poruchy rámu šikmé střechy a určení materiálových charakteristik u tříbodového ohybu. Na závěr práce je diskutována otázka, zda je metoda Hierarchical Subset Latin Hypercube alespoň stejně výkonná jako další dvě stochastické metody.
|
|
|
Ohýbaná tělesa: Numerická podpora v software ANSYS
Viszlay, Viliam ; Šimonová, Hana (oponent) ; Seitl, Stanislav (vedoucí práce)
Práca sa zaoberá skúmaním lomovo-mechanických parametrov na telesách z kvazikrehkých materiálov. Využíva k tomu postupy dvojparametrovej lomovej mechaniky. Na základe numerických simulácií prevedených v softwarovom prostredí ANSYS využívajúcom metódu konečných prvkov sú v práci analyzované dve základné problematiky. V prvej, hlavnej časti, sa práca venuje ohýbaným telesám. Analyzovaný je vplyv zmeny vybraných parametrov na lomovo-mechanické vlastnosti ohýbaného telesa porušeného trhlinou – koncentrátorom napätia. Pri kalibrácii modelov sa práca opiera o odborné zdroje, ktoré sa už niektorými geometriami telies zaoberali. V druhej časti sa práca zaoberá telesom pre skúšku excentrickým ťahom, konkrétne jej modifikovanú variantu, upravenú pre využitie na cementových kompozitoch. V oboch prípadoch sú výstupom kalibračné polynómy sledovaných parametrov. Ukážka ich využitia je v prípade trojbodového ohybu prezentovaná na ukážke výpočtu kritickej hodnoty súčiniteľa intenzity napätia z hodnôt získaných pri laboratórnych testoch materiálu na princípe cementového kompozitu s nahradením istej časti plniva drveným keramickým odpadom.
|
|
|
Víceprvkové systémy biomateriálů na bázi hořčíku a zinku
Hasoňová, Michaela ; Nový, František (oponent) ; Vojtěch, Dalibor (oponent) ; Doležal, Pavel (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá základním výzkumem v oblasti materiálů z čistých Zn prášků a binárních směsí na bázi Mg, Zn a Ca připravených práškovou metalurgií. V teoretické části jsou shrnuty obecné principy a metody práškové metalurgie, stručný popis struktury a vlastností Mg, Zn a Ca a nejnovější výzkum v oblasti jejich zpracování se zaměřením na práškovou metalurgii. Experimentální část se zaměřuje na přípravu materiálů z jemnějších a hrubších částic Zn lisováním za tepla při teplotě 300 a 400 °C za tlaku 100, 200, 300, 400 a 500 MPa. Binární směsi na bázi Mg s přídavkem Zn nebo Ca byly připraveny lisováním za tepla v pevné fázi (300 °C) a lisováním za tepla částečně v tavenině (400 °C, 450 °C v případě Mg- Ca systém) při tlaku 500 MPa. Binární směsi na bázi Zn s přídavkem Mg nebo Ca byly připraveny lisováním za tepla částečně v tavenině (400 °C) za tlaku 500 MPa. Připravené materiály byly hodnoceny z hlediska mikrostruktury, prvkového a fázového složení, mikrotvrdosti, pevnosti v ohybu a fraktografie. Výsledky ukázaly, že v případě materiálů z čistých prášků Zn bylo dosaženo lepší kombinace pevnosti v ohybu a průhybu v případě jemnějšího Zn prášku, a to u materiálu připraveného při teplotě 400 °C a tlaku 500 MPa. V případě směsí bylo nejlepšího spojení mezi částicemi prášku dosaženo v případě materiálu na bázi jemnějšího Zn prášku s 0,5 hm. % Mg, což mělo významný vliv na dosažené hodnoty pevnosti v ohybu a průhyb. Obsah přísadového prášku měl zásadní vliv na strukturu a fázové složení připravených materiálů, zatímco podmínky přípravy ovlivňovali dosažené pevnostní charakteristiky a charakter lomu.
|
|
|
Porušování jemnozrnného cementového kompozitu v blízkosti rozhraní plniva a matrice
Vyhlídal, Michal ; Kabele,, Petr (oponent) ; Profant, Tomáš (oponent) ; Keršner, Zbyněk (vedoucí práce)
Přechodová oblast mezi zrnem kameniva/výztuží a matricí je považována za nejslabší článek cementových kompozitů a dle některých autorů přímo souvisí s jejich nelineárním (přesněji kvazikřehkým) chováním. Tato práce si klade za cíl ověřit tento obecně uznávaný předpoklad nejslabšího článku za pomoci lomových experimentů a jim odpovídajícím numerických simulací. V experimentální části práce byly vedle tradičních lomových testů využity moderní metody 3D skenování, rastrovací elektronové mikroskopie, chemické analýzy pomocí elektronové mikrosondy a metod měření mechanických vlastností malých objemů – nanoindentace. V numerické části práce byly využity modely založené na zobecněné lineární elastické lomové mechanice i modely moderní určené pro simulace cementových kompozitů, konkrétně model rozetřených trhlin a mikroploškový (Microplane) model. V návaznosti na dosažených výsledcích byla práce doplněna i o kohezivní model simulující chování rozhraní. Výsledky jsou diskutovány a dány do kontextu s již publikovanými pracemi. Hlavním závěrem práce je, že vlastnosti přechodové oblasti nemají na chování cementových kompozitů takový vliv jako samotná adheze mezi inkluzí a přechodovou oblastí, potažmo matricí.
|
|
|
Návrh betonových prvků s FRP výztuží
Mrkvová, Kateřina ; Lagiň, Juraj (oponent) ; Kostiha, Vojtěch (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá výpočtem průhybu betonových konstrukcí vyztužených FRP výztuží. Práce představuje a následně srovnává několik přístupů u nás platných i zahraničních norem a aktuálních výzkumných prací k výpočtu průhybu betonových konstrukcí vyztužených jak ocelovou, tak i kompozitní výztuží. Cílem práce je poukázat na rozdíly v jednotlivých přístupech a vyzdvihnout z daných postupů ten, který je pro danou úlohu nejvíce vypovídající. Na základě výsledků teoretické a experimentální činnosti je snahou upravit již existující nebo představit nový přístup, který by zpřesňoval predikci reálného průhybu nosníku vyztuženého FRP výztuží. Jako referenční prvek je zvolen prostě uložený nosník zatížený tříbodovým ohybem. Je provedena jak analytická studie prvku, tak nelineární analýza pomocí softwaru ATENA. Výsledky jsou porovnány s reálným experimentem.
|
|
| |
|
|
Analýza pole napětí v okolí únavové trhliny v IPE profilu vyrobené z nerezové oceli
Juhászová, Tereza ; Malíková, Lucie (oponent) ; Seitl, Stanislav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá analýzou pole napětí v okolí koncentrátoru napětí v IPE nosníku z nerezové oceli v tříbodovém ohybu. V teoretické části je stručně představená lomová mechanika jako obor se základními pojmy, principy a veličinami používanými na popis únavového chování materiálů. Jsou zde uvedené teoretické základy lomových zkoušek, kterými se bude práce zabývat, metody používané ve výpočetním prostředí a použitý materiál. Součástí je rovněž popis modelů, které byli použité k analýze a metody použité k dosažení numerických výsledků. Praktická část představuje porovnání výsledků dvou a tří rozměrných numerických modelů v tříbodovém ohybu, modelu IPE s různými čely trhliny a velikosti plastické zóny. Numerické modely byly sestaveny v programu Ansys Mechanical APDL. Práce rovněž obsahuje výsledky experimentálního provedení únavových zkoušek s vyhodnocením pomocí výpočetního prostředí.
|
|
|
Předpokládaný růst únavové trhliny s vybranými geometrickými tvary v IPE 80
Juhászová, Tereza ; Seitl, Stanislav ; Miarka, Petr
Příspěvek se zabývá únavovým chováním nerezového nosníku I průřezu s koncentrátorem napětí. Ocelový nosník z IPE 80 je zatížen tříbodovým ohybem a je provedena analýza rychlosti růstu únavové trhliny pro různé tvary jejího čela. V rámci analýzy jsou sledovány hodnoty součinitele intenzity napětí ve vrcholu trhliny pod středem stojiny. Na základě AISI 304 parametrů Parisova vztahu jsou odhadované rychlosti šíření diskontinuity/trhliny v IPE 80. Zatížení a počet cyklů je stanovený pomocí předpokladů únavového chování materiálu a výsledky jsou porovnány s výsledky studií experimentálně provedených laboratorních testů na stejném materiálu.
|
host ::
RSS.