Mechanismy poškození při multiaxiální únavě

but.committeedoc. Ing. Libor Pantělejev, Ph.D. (člen) Ing. Jan Papuga, Ph.D. (člen) prof. RNDr. Ludvík Kunz, CSc., dr. h. c. (člen) prof. PD Dr. Philippe Spätig (člen) prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (předseda) prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (místopředseda)cs
but.defenceDisertační práce Ing. Poczklána se zabývá víceosou únavou austenitické korozivzdorné oceli 316L. Materiál byl zatěžován cyklicky v tahu/tlaku a krutu. Jejich kombinace byla použita pro testování ve dvou víceosých módech: in-phase (ve fázi) a out-of-phase (mimo fázi). Všechny zkoušky byly provedeny v režimu řízení celkové deformace za pokojové teploty. Výsledky únavových zkoušek naznačují, že cyklování v módu tah/tlak způsobuje nejrychlejší růst trhliny a nejkratší životnost. Množství výsledků prezentovaných v této disertační práci je poměrně významné a jasně prezentované. Kvalita TEM snímků je na dobré úrovni. Oponenti ocenili úsilí vynaložené na propojení mechanických vlastností s vyvinutými dislokačními mikrostrukturami. V práci bylo také vykonáno velké množství práce pro porovnání experimentálních dat s četnými uvažovanými modely kritických rovin a pro odvození vztahů rychlosti růstu trhlin. Výsledky disertační práce byly publikovány ve významných mezinárodních žurnálech. V průběhu obhajoby Ing. Poczklán prezentoval vysokou odbornost a porozumění studované oblasti. Na dotazy oponentů a komise odpověděl výborně a prokázal připravenost samostatné vědecké práce.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programPokročilé materiály a nanovědycs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorKruml, Tomášen
dc.contributor.authorPoczklán, Ladislaven
dc.contributor.refereeKunz,, Ludviken
dc.contributor.refereeSpätig, Philippeen
dc.date.accessioned2024-01-30T07:38:36Z
dc.date.available2024-01-30T07:38:36Z
dc.date.created2024cs
dc.description.abstractPráce se zabývá víceosou únavou austenitické korozivzdorné oceli 316L. Materiál byl zatěžován cyklicky v tahu/tlaku a krutu. Jejich kombinace byla použita pro testování ve dvou víceosých módech: in-phase (ve fázi) a out-of-phase (mimo fázi). Všechny zkoušky byly provedeny v režimu řízení celkové deformace za pokojové teploty. Výsledky únavových zkoušek naznačují, že cyklování v módu tah/tlak způsobuje nejrychlejší růst trhliny a nejkratší životnost. Naproti tomu torzní mód vedl k nejpomalejšímu šíření únavových trhlin a k nejdelším životnostem. Oba víceosé módy se ukázaly být podobně poškozující. Detailně byly studovány dva aspekty mikrostrukturních změn: vzniklé dislokační struktury a deformačně indukovaná martenzitická transformace. Oba jevy byly analyzovány pomocí elektronové mikroskopie. In-phase zatěžování stejně jako oba jednoosé módy vedly k vytvoření podobných dislokačních struktur odlišných od těch pozorovaných v out-of-phase módu což vedlo k odlišné mechanické odezvě. Stabilita austenitu během cyklování byla závislá na zatěžujícím módu a amplitudě deformace. Rozložení indukovaného martenzitu v torzním a out-of-phase módu se ukázalo být silně heterogenní. Měření jeho obsahu pomocí feritoskopu na vnějším povrchu může v některých případech vést k zavádějícím výsledkům. Nejnižší množství martenzitu bylo pozorováno v módu tah/tlak. Odolnost vůči únavovému lomu a úhel náklonu únavové trhliny byly predikovány pomocí modelů založených na principu kritické roviny. Počet cyklů do lomu byl nejpřesněji předpovězen kritériem, které navrhnul Fatemi a Socie. Model Smith Watson Topper vedl k nejlepším odhadům orientace únavové trhliny. Kinetika růstu trhlin byla analyzována metodou navrženou Polákem a dále také pomocí plastické části J-integrálu. Druhý způsob vedl k univerzálnímu popisu rychlosti růstu trhlin ve všech zatěžujících módech s výjimkou out-of-phase, kde výpočet plastické části J-integrálu nebyl proveden.en
dc.description.abstractThe manuscript is focused on multiaxial fatigue of austenitic stainless steel 316L. The material was cyclically tested in tension/compression and pure torsion as well as in two multiaxial modes formed by their in-phase and 90° out-of-phase combination. All tests were performed in total strain-controlled mode at ambient temperature. Results of fatigue tests suggest that cycling in tension/compression mode causes the fastest crack growth rate and the shortest fatigue life. Torsional mode, on the contrary, led to the slowest propagation of fatigue cracks and the longest fatigue lives. Both multiaxial modes proved to be comparably damaging. Two aspects of microstructural changes were studied in detail: developed dislocation structures and strain-induced martensitic transformation. Electron microscopy was utilized for analyzing both features. In in-phase and both uniaxial modes similar dislocation structures distinguished from those observed in out-of-phase mode were formed which results in the distinct mechanical response observed in the case of out-of-phase loading path. The stability of austenite during cycling was dependent on the loading mode and strain amplitude. The distribution of induced martensite in torsional and out-of-phase modes was strongly heterogeneous. Measuring its content on the outer surface with the Feritscope may give misleading results in some cases. The lowest amount of martensite was observed in tension/compression mode. The endurance against fatigue fracture as well as the tilt angle of the fatigue crack path were predicted using models based on the critical plane approach. The number of cycles to failure was predicted the most precisely by the criterion proposed by Fatemi and Socie. The Smith-Watson-Topper yielded the best predictions of the fatigue crack orientation. The analysis proposed by Polák and the method using the plastic part of the J-integral were applied to investigate the crack growth kinetics. The later approach provided a versatile description of the crack growth rate under all loading paths except out-of-phase mode.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationPOCZKLÁN, L. Mechanismy poškození při multiaxiální únavě [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. 2024.cs
dc.identifier.other153286cs
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11012/244356
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. CEITEC VUTcs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectAustenitická ocelen
dc.subjectvíceosá únavaen
dc.subjectdeformačně indukovaný martenziten
dc.subjectdislokační strukturaen
dc.subjectkritická rovinaen
dc.subjectrychlost růstu trhlinyen
dc.subjectAustenitic steelcs
dc.subjectMultiaxial fatiguecs
dc.subjectStrain-induced martensitecs
dc.subjectDislocation structurecs
dc.subjectCritical planecs
dc.subjectCrack growth ratecs
dc.titleMechanismy poškození při multiaxiální únavěen
dc.title.alternativeDamage mechanisms in multiaxial fatiguecs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2024-01-17cs
dcterms.modified2024-01-29-10:31:57cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyCEITEC VUTcs
sync.item.dbid153286en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2024.01.30 08:38:36en
sync.item.modts2024.01.30 05:13:04en
thesis.disciplinePokročilé materiálycs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. Středoevropský technologický institut VUTcs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 5
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
8.33 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-Posudek_skolitele.pdf
Size:
1.14 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Vedouci prace-Posudek_skolitele.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Posudek_ProfKunz_bezpodisu.pdf
Size:
181.02 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-Posudek_ProfKunz_bezpodisu.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Posudek_Dr_Spatig.pdf
Size:
151.95 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-Posudek_Dr_Spatig.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
review_153286.html
Size:
1.68 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_153286.html
Collections