Propagation of Fatigue Cracks under Shear Loading Modes II, III and II+III in the Near-Threshold Region

Simple item page
but.committeeprof. Ing. Rudolf Foret, CSc. (předseda) Ing. Jiří Man, Ph.D. (člen) prof. RNDr. Jaroslav Polák, DrSc. (člen) prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (člen) prof. RNDr. Vladislav Navrátil, CSc. (člen) doc. RNDr. Karel Obrtlík, CSc. (člen) prof. RNDr. Pavel Šandera, CSc. (člen)cs
but.defencePřínosem DDP je určení pravých prahových hodnot rozkmitu faktoru intenzity napětí pro šíření únavových trhlin v netradičních módech i rychlostí šíření v prahové oblasti spolu s demonstrací vlivu tvaru lomové plochy a rozbor výsledků v souvislosti s modely uvedenými v literatuře.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programFyzikální a materiálové inženýrstvícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorPokluda, Jaroslaven
dc.contributor.authorVojtek, Tomášen
dc.contributor.refereeMan, Jiříen
dc.contributor.refereePolák, Jaroslaven
dc.date.createdcs
dc.description.abstractPráce je zaměřena na šíření únavových trhlin v módech II, III a II + III v prahové oblasti v kovových materiálech. Byly provedeny experimenty pro ARMCO železo, titan, nikl a austenitickou ocel na třech druzích vzorků pro zatěžování trhliny ve smykových módech. Byl použit zvláštní způsob vytváření iniciační trhliny, který eliminoval efekt zavírání trhliny na začátku smykového zatěžování. Ve všech zkoumaných materiálech byly efektivní prahové hodnoty v módu II přibližně 1,7 krát nižší než v módu III. Měřením úhlů lokálních odklonů a natočení lomových faset s použitím stereofotogrammetrie v SEM bylo usuzováno na tendenci trhliny k vyhýbání do lokálního módu I. Nejmenší úhly byly zjištěny u ARMCO železa pro trhliny v módech II i III, středně velké úhly u titanu a niklu a největší úhly (vyhnutí do čistého módu I) byly pozorovány u austenitické oceli. Tyto rozdíly lze vysvětlit různým počtem dostupných skluzových systémů v krystalových mřížkách daných materiálů. Poměry mezi naměřenými prahovými hodnotami v módu I, II a III byly srovnány s předpověďmi teoretických modelů. Byl navržen analytický vztah pro efektivní prahové hodnoty v módu II, který byl v dobré shodě s experimentálními výsledky. Pomocí efektivních prahových hodnot bylo vyčísleno kritérium pro vyhýbání do módu I, které vedlo ke kritickému úhlu odklonu 40° souvisejícímu s přechodem z lokálního smykového módu do otevíracího módu.en
dc.description.abstractThe work is focused on fatigue crack propagation under modes II, III and II + III in the near-threshold region in metallic materials. Experiments were conducted for ARMCO iron, titanium, nickel and stainless steel on three types of specimens for shear-mode crack loading. A special technique of precrack generation was used which enabled a closure-free loading at the beginning of the shear-mode experiments. For all investigated materials the effective thresholds under the remote mode II loading were found to be about 1.7 times lower than those under the remote mode III. Tendency to local mode I branching was assessed by a measurement of local deflection and twist angles of fracture facets using stereophoto-grammetry in SEM. The lowest angles of both mode II and mode III cracks were identified for the ARMCO iron, the intermediate ones in titanium and nickel and the highest ones (pure mode I branches) were determined for the stainless steel. These differences can be explained by different numbers of available slip systems in crystal lattices of investigated materials. Ratios of measured effective thresholds in modes I, II and III were compared with results predicted by theoretical models. An analytical formula for effective mode-II thresholds was proposed and found in a good agreement with experimental results. The mode I branching criterion in terms of effective thresholds led to a critical deflection angle of 40° related to a transition from local shear to opening mode.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationVOJTEK, T. Propagation of Fatigue Cracks under Shear Loading Modes II, III and II+III in the Near-Threshold Region [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. .cs
dc.identifier.other69122cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/35820
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectsmykové únavové trhlinyen
dc.subjectefektivní prahové hodnotyen
dc.subjectdislokační modely růstu trhlinen
dc.subjectvyhýbání do módu Ien
dc.subjectkvantitativní fraktografieen
dc.subjectkovové materiályen
dc.subjectshear-mode fatigue crackscs
dc.subjecteffective thresholdcs
dc.subjectdislocation crack growth modelscs
dc.subjectmode I branchingcs
dc.subjectquantitative fractographycs
dc.subjectmetallic materialscs
dc.titlePropagation of Fatigue Cracks under Shear Loading Modes II, III and II+III in the Near-Threshold Regionen
dc.title.alternativePropagation of Fatigue Cracks under Shear Loading Modes II, III and II+III in the Near-Threshold Regioncs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.modified2023-11-06-11:57:52cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid69122en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 14:40:57en
sync.item.modts2025.01.15 19:12:51en
thesis.disciplineFyzikální a materiálové inženýrstvícs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav fyzikálního inženýrstvícs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 5
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
11.87 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file final-thesis.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
943.17 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file thesis-1.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Opnentsky posudek_disertace_Vojtek_2014.pdf
Size:
157.73 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-Opnentsky posudek_disertace_Vojtek_2014.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-PosudekVojtek.pdf
Size:
108.04 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-PosudekVojtek.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
review_69122.html
Size:
1.76 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_69122.html
Download
Collections
2013