BOLELOUCKÝ, V. Vliv zbytkové napjatosti na únavovou životnost části tlakové nádoby [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2018.
Student ve své práci řešil problematiku vlivu tlakové zkoušky na únavovou životnost válcového pláště s plochým dnem tlakové nádoby. K hodnocení únavové životnosti použil přístup z normy ČSN EN 13445-3, kap. 18, který vychází z cyklických změn napětí. Výpočty napětí byly provedeny jak analyticky, tak i pomocí MKP v softwaru ANSYS Mechanical. Pro určování zbytkových napětí po tlakové zkoušce byla použita analýza s elastoplastickým materiálem. Nakonec byl vyhodnocen výsledný vliv tlakové zkoušky na únavovou životnost části nádoby. Student si osvojil jak provádění analytických výpočtů tak i numerických analýz a srovnání jejich výsledků. Stěžejní část práce je pak v samotných výpočtech únavové životnosti danou metodou, která umožňuje zohlednění plasticity a zbytkových napětí jen do jisté míry. Omezení jsou studentem diskutována včetně možností jejich řešení. Všechny cíle práce byly splněny, práce je velmi zdařilá a doporučuji ji k obhajobě.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | B | ||
| Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | B |
Autor si klade za cíl porovnat vliv pevnostní tlakové zkoušky na celkovou únavovou životnost tlakové nádoby. Vzhledem k tomu, že jde o zatěžování v elasto-plastické oblasti, je téma vhodné spíše pro diplomovou práci nikoliv pro bakalářskou. Lze tedy konstatovat, že zadání práce je pro bakaláře obtížný úkol. První třetina práce je věnována rešerši a shrnuje základní pojmy z membránové teorie, definice víceosé napjatosti, redukovaného napětí, podmínky plasticity a únavové životnosti. Pro výpočet je zvolena tlaková nádoba s plochým dnem, což slibuje, že v místě koncentrace napětí bude překročena mez kluzu a bude dosaženo zatížení v elasto-plastické oblasti. Úloha je řešena analyticky (zjednodušeně bez odlehčovací drážky) i numericky pomocí metody konečných prvků (včetně odlehčovací drážky). Výsledné deformace a napjatosti na vnitřním i vnějším povrchu spoje dna s pláštěm jsou přehledně porovnány v grafech. Maximální vypočtený rozkmit napětí dosahuje zhruba dvojnásobku meze kluzu. Dovolený počet cyklů autorovi vyšel kolem 3E4. Z výpočtového postupu však není úplně zřejmé, jaké napětí bylo dosazeno do únavové rovnice nebo pro jaké napětí byl odečten minimální dovolený počet cyklů. Vzhledem k tomu, že rozkmit zatížení je nad mezí kluzu, měla by být stanovena celková deformace (součet plastické a elastické) a dále stanoveno fiktivní napětí (součin Youngova modulu a celkové deformace). Tomuto fiktivnímu napětí odpovídá dovolený počet cyklů v rovnici nebo křivce únavy. V poslední větě závěru autor konstatuje, že kapitola 18 Podrobné posuzování únavové životnosti v normě ČSN EN 13445 – 3 má nedostatky. K tomuto velmi odvážnému tvrzení by autor pravděpodobně nedospěl, pokud by se podrobně seznámil s metodami výpočtu plastické a elastické deformace, což je látka druhého ročníku magisterského studia. Lze ale tvrdit, že i přes velmi náročné zadání si autor s problematikou poradil velmi dobře a ke shora popsaným nedostatkům je možno se postavit s tolerancí. Jako celkové hodnocení tedy navrhuji B. Formální nedostatky: • V textu je uváděn pojem životní cyklus. Vhodnější je používat zátěžný cyklus. • Ve vysvětlivkách jsou uvedeny jednotky kurzívou v kulatých závorkách ale v textu závorky chybí, což snižuje orientaci.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | B | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry | C | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 105641