2021
Browse
Recent Submissions
- ItemVliv tloušťky vzorku na iniciaci trhliny z vrcholu obecného singulárního koncentrátoru napětí(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Kopp, Dalibor; Klusák, Jan; Řoutil,, Ladislav; Malíková, LucieGeometrické nespojitosti, jako jsou ostré vruby, se objevují v konstrukcích technických objektů a vedou ke koncentracím napětí. Tyto body jsou velice nebezpečné, protože snižují pevnost součástí a mohou vést ke vzniku trhlin. Technické objekty však nejsou tvořeny pouze homogenními materiály, ale mohou se skládat i z dvou a více různých materiálů obsahující ostré vruby na rozhraní těchto materiálů. U těchto ostrých vrubů je studován vliv volného povrchu na podmínky iniciace a vyhodnocován prostřednictvím 3D tělesa, poněvadž u těles s konečnou tloušťkou jsou podmínky iniciace trhliny ovlivňovány volným povrchem. Pole napětí v okolí vrcholů obecných singulárních koncentrátorů napětí jsou počítány metodou konečných prvků a výsledky zpracovávány pomocí inženýrského přístupu porovnáváním řídicí veličiny. Tento přístup se dá jednoduše použít v kombinaci se znalostí základních materiálových vlastností a použitím výsledků MKP výpočtu posuzovaných vrubů. K tomu, aby bylo možné stanovit vliv volného povrchu a určit, zdali k iniciaci dojde ze středu součásti, nebo z volného povrchu, byla zavedena hodnota středního kritického aplikovaného napětí, pomocí které je možné jednoduše stanovit místo iniciace trhliny po tloušťce. Poměrem středních kritických aplikovaných napětí uprostřed a na volném povrchu dále kvantifikovat vliv volného povrchu na místo iniciace trhliny. Pomocí tohoto postupu je ukázáno, že místo iniciace trhliny je závislé jak na směru zatížení tělesa, úhlu otevření vrubu a tloušťce vzorku, ale v případě bi-materiálového vrubu také na poměru modulů pružnosti.
- ItemFitting and Extrapolation of Turbocharger Turbine Maps(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Vondrák, Adam; Štětina, Josef; Babák, Martin; Novotný, PavelModelování turbínových charakteristik je nutným předpokladem pro detailní simulaci výměny náplně válce turbodmychadlem přeplňovaných spalovacích motorů. Kromě toho je možnost stanovení účinnosti a průtokové kapacity v libovolných pracovních bodech klíčová pro porovnání různých turbínových stupňů. Cílem této práce je předložit jednotnou metodu pro oba účely tak, aby bylo možné provést porovnání použitím přesně stejných modelů turbín jako při následné simulaci pracovního oběhu motoru. Zdrojem vstupních dat je obvykle měření na plynové zkušebně, které však umožňuje zachycení pouze omezeného pracovního rozsahu turbíny. V této práci jsou navrženy metody umožňující zvýšení věrohodnosti a robustnosti extrapolace turbínových charakteristik, přičemž optimalizace je využita k určení takových parametrů hledaných funkcí, které vedou k nejlepší shodě mezi modelem a vstupními daty.
- ItemTOTAL SITE INTEGRATION METHODOLOGY FOR ENERGY AND MATERIAL CIRCULAR ECONOMY(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Gai, Limei; Varbanov, Petar Sabev; Ditl, Pavel; Hanika, Jiří; Kravanja, Zdravko
- ItemZákladní mechanismy únavového a kombinovaného poškození únava-creep niklových superslitin MAR-M 247 a IN 713LC(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Horník, Vít; Kunz, Ludvík; Kohout, Jan; Pantělejev, LiborPráce je zaměřena na rozšíření poznatků o mechanismech únavového poškození a kombinovaného poškození únava-creep polykrystalických niklových superslitin MAR-M 247 a IN 713LC. V teoretické části práce jsou nejprve uvedeny základní informace o niklových superslitinách a jejich mikrostruktuře, po nichž následuje popis mechanismů poškození únavou, creepem a jejich vzájemnou interakcí. Další část práce obsahuje experimentálně získané výsledky popisující chování niklových superslitin MAR-M 247 a IN 713LC při různých podmínkách. Pro měření únavových vlastností při symetrickém zátěžném cyklu byly zvoleny tři teploty testování - 800, 900 a 950 °C, neboť v rozsahu teplot 800 – 950 °C by mělo u obou superslitin docházet ke změně mechanismu šíření únavových trhlin z původně krystalografického při „nižších“ teplotách (800 °C) na nekrystalografické při „vyšších“ teplotách (950 °C). Mimo získání základních únavových charakteristik byl na superslitině IN 713LC studován vliv technologie zpracování na únavové vlastnosti. K vyvolání interakce únava-creep bylo zvoleno vysokofrekvenční cyklické namáhání (okolo 120 Hz) s vysokým středním napětím při zvýšených teplotách. Pro kombinované namáhání byly zvoleny teploty 800 °C pro superslitinu IN 713LC a 900 °C pro teplotně stabilnější superslitinu MAR-M 247.
- ItemNumerické modelování zavírání únavové trhliny(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Oplt, Tomáš; Hutař, Pavel; Růžička, Milan; Horníková, JanaTato disertační práce vznikla pod vedením školitele doc. Ing. Pavla Hutaře, Ph.D., a školitele specialisty doc. Ing. Luboše Náhlíka, Ph.D. Hlavním tématem práce je efekt plasticky indukovaného zavírání únavové trhliny, jeho charakteristika a způsoby numerického modelování. Předčasné zavírání únavové trhliny má významný vliv na rychlost šíření trhliny a tím i na zbytkovou životnost konstrukce. Trojdimenzionální numerický model poskytuje jednak detailní pohled na rozložení pole napětí a deformace podél čela trhliny, jednak – a to zejména – umožňuje lokální popis parametrů podél čela trhliny, které řídí hnací sílu trhliny. První část práce je věnována studii vlivu singulárního pole napětí u volného povrchu na tvar únavové trhliny bez vlivu předčasného zavírání. V druhé části je vytvořen a pomocí experimentů verifikován rovinný numerický model plasticky indukovaného zavírání. Ve finální části disertační práce je vytvořen trojdimenzionální numerický model, který popisuje vliv zavírání trhliny na rychlost jejího šíření po celé délce jejího čela a vysvětluje tak její typické zakřivení. V práci navržené postupy umožňují kvalitativní zpřesnění numerických simulací šíření únavových trhlin a s tím související věrohodnější odhad zbytkové životnosti součástí s trhlinou nebo defektem.