Výpočtová analýza únavového chování kovových meta-materiálových struktur
Loading...
Date
Authors
Tichý, Marek
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá numerickou analýzou únavového chování kovové metamateriálové struktury vyrobené metodou selektivního laserového tavení. V úvodní rešeršní části jsou popsána témata matemateriálů. Aditivní výroby a únavového porušování kovových struktur. Praktická část se věnuje tvorbě výpočtového modelování memateriálové struktury typu re-entrant honeycomb. Analyzován je vliv geometrických parametrů na napěťově-deformační odezvu a výslednou únavovou životnost. Ta je vyhodnocována na základě prvního hlavního napětí a redukované napětí dle podmínky HMH. Součástí práce je rovněž návrh metodiky pro experimentální validaci výsledků. Získané poznatky mohou sloužit jako podklad pro optimalizaci kovových metamateriálových struktur z hlediska jejich odolnosti vůči cyklickému zatěžování.
This thesis focuses on the numerical analysis of the fatigue behaviour of a metallic metamaterial structure manufactured using the selective laser melting (SLM) method. The introductory theoretical section discusses the topics of metamaterials, additive manufacturing, and fatigue failure of metallic structures. The practical part deals with the development of a numerical model of a re-entrant honeycomb-type metamaterial structure. The influence of geometric parameters on the stress-strain response and resulting fatigue life is analyzed. Fatigue life is evaluated based on the first principal stress and the equivalent stress according to the HMH criterion. The thesis also includes a proposed methodology for the experimental validation of the results. The findings can serve as a basis for optimizing metallic metamaterial structures in terms of their resistance to cyclic loading.
This thesis focuses on the numerical analysis of the fatigue behaviour of a metallic metamaterial structure manufactured using the selective laser melting (SLM) method. The introductory theoretical section discusses the topics of metamaterials, additive manufacturing, and fatigue failure of metallic structures. The practical part deals with the development of a numerical model of a re-entrant honeycomb-type metamaterial structure. The influence of geometric parameters on the stress-strain response and resulting fatigue life is analyzed. Fatigue life is evaluated based on the first principal stress and the equivalent stress according to the HMH criterion. The thesis also includes a proposed methodology for the experimental validation of the results. The findings can serve as a basis for optimizing metallic metamaterial structures in terms of their resistance to cyclic loading.
Description
Citation
TICHÝ, M. Výpočtová analýza únavového chování kovových meta-materiálových struktur [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Inženýrská mechanika
Comittee
prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (člen)
prof. Ing. Jan Vimmr, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc. (člen)
prof. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jaroslav Zapoměl, DrSc. (člen)
Ing. Jaroslav Suchánek (člen)
Ing. Michal Vajdák (člen)
doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (místopředseda)
Date of acceptance
2025-06-10
Defence
Student ve vymezeném čase prezentoval svoji závěrečnou práci. Poté byly předneseny posudky a zodpovězeny dotazy oponenta. Následně byly pokládány další otázky vztahující se k diplomové práci:
Byla síť konečných prvků v kritických místech dostatečně hustá?
Odpovídal si rozsah aplikovaného měkkého a tvrdého zatěžování?
Mělo zatěžování vliv na křivku napětí?
Po zodpovězení všech dotazů bylo vystoupení hodnoceno jako výborné.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení