but.committee	prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Eva Nezbedová, CSc. (člen) Ing. Lucie Malíková, Ph.D. (člen) prof. Ing. Roland Jančo, Ph.D. (člen) Ing. Aleš Materna, Ph.D. (člen) prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc. (člen) doc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D. (člen)	cs
but.defence	Hlavním přínosem je návrh zjednodušené metodiky určení obvodového reziduálního napětí, kterou postačuje aplikovat jen na jednom vzorku. Dále závěr odvozený z principů LELM, že zahrnutí reziduálních napětí do odhadu životnosti je nutné, protože ji významně snižují. Odhadnutá životnost trubek přesahuje 100 let a lze očekávat spíše jejich porušení jiným mechanismem v důsledku degradace materiálu.	cs
but.jazyk	čeština (Czech)
but.program	Aplikované vědy v inženýrství	cs
but.result	práce byla úspěšně obhájena	cs
dc.contributor.advisor	Hutař, Pavel	cs
dc.contributor.author	Poduška, Jan	cs
dc.contributor.referee	Nezbedová, Eva	cs
dc.contributor.referee	Malíková, Lucie	cs
dc.date.created	2019	cs
dc.description.abstract	Požadovaná životnost plastových trubek používaných v tlakových rozvodech vody a dalších aplikacích je minimálně 50 let. Takto dlouhou životnost je poměrně náročné prokázat klasickými metodami zkoušení trubek, jako je např. hydrostatická tlaková zkouška. Je však možné vypočítat odhad životnosti trubky vzhledem k tomu, že nejčastější mechanismus porušení trubky je šíření creepové trhliny a následné porušení. Metoda výpočtu je založena na popisu šíření této trhliny pomocí parametrů lineárně elastické lomové mechaniky. Velmi důležitou součástí této metody je simulace šíření trhliny v trubce metodou konečných prvků, ve které je nutné zohlednit různé typy zatížení působící na trubku. Jedním z těchto zatížení je právě reziduální napětí, které ve stěně trubek vzniká při tuhnutí po extruzi. Tato práce začíná úvodem do problematiky a rešerší řešených témat. Především jsou popsány charakteristické vlastnosti trubkových materiálů, typické mechanismy porušování, metody určování reziduálního napětí v plastových trubkách a jejich výsledky, metody testování trubkových materiálů a určování životnosti. Po tomto úvodu jsou určeny řešené problémy a definovány cíle práce. Hlavním téma-tem je popis reziduálního napětí ve stěně různých plastových trubek. Kombinací experimentů a numerického modelování je určeno obvodové i axiální reziduální napětí v trubkách různých rozměrů a z různých materiálů. Také je navržena zjednodušená metoda určování, která poskytuje dostatečně přesný popis stavu obvodového reziduálního napětí a je zároveň nenáročná na provedení. Je řešen také způsob zavedení reziduálního napětí do výpočtu životnosti a jeho vliv na výsledky těchto výpočtů. Kromě reziduálního napětí je studován také vliv vnějšího tlaku zeminy na zakopanou trubku. Reziduální napětí také může za určitých okolností hrát roli při experimentálním určování rychlosti šíření trhliny. Je-li pro měření rychlosti šíření trhliny použit CRB (cracked round bar) test, může se trhlina vlivem reziduálního napětí ve vzorcích šířit asymetricky, což ovlivňuje výsledky měření. Na základě simulace šíření trhliny v CRB vzorku je hodnoceno, zda je vliv tohoto jevu na výsledky pod-statný a zda lze výsledky z těchto testů použít ve výpočtech životnosti.	cs
dc.description.abstract	The lifetime of plastic pipes for water supply and other applications is demanded to exceed at least 50 years. Such a long lifetime is difficult to prove by standard testing methods like the hydrostatic pres-sure test. However, it is possible to calculate an estimation of the lifetime, as the most frequently oc-curring mechanism of failure of plastic pipes is the creep crack propagation and subsequent failure. The method is based on describing the crack propagation by parameters of the linear-elastic fracture mechanics. An important part of this method is a finite element simulation of crack propagation in a pipe loaded by various types of loads. Residual stress, a side product of solidification after extrusion, is one of these loads. This thesis begins with an introductory part and literature review of the relevant topics – most of all the typical material properties of the pipe materials, mechanisms of failure, methods of residual stress determination suitable for plastic pipes and their results, methods of testing the materials and calculating lifetime. After the introduction, the problems to be solved are defined. The description of the residual stress state in the wall of various plastic pipes is the main topic. Both tangential (hoop) and axial residual stress in pipes of different dimensions and materials are determined using a combination of experiments and numerical simulations. Also, a simplified method of tangential residual stress is designed that can provide a sufficiently precise description of the tangential resid-ual stress state and is not difficult to carry out. A method to include the residual stress in the lifetime calculations and its influence on the lifetime is also dealt with. Apart from residual stress, the influence of soil loads in case of a buried pipe is studied. The residual stress can also influence the experimental determination of crack growth rate. If the CRB (cracked round bar) test is used to measure the crack growth rate, the crack can propagate asymmetrically due to the presence of residual stress in the specimens, which affects the results. Based on a finite element simulation of crack propagation in a CRB specimen, the severity of the influence is assessed.	en
dc.description.mark	P	cs
dc.identifier.citation	PODUŠKA, J. Vliv reziduálních napětí na odhad životnosti polymerních trubek [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.	cs
dc.identifier.other	113834	cs
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11012/180477
dc.language.iso	cs	cs
dc.publisher	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství	cs
dc.rights	Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení	cs
dc.subject	plastové trubky	cs
dc.subject	životnost	cs
dc.subject	šíření creepové trhliny	cs
dc.subject	metoda konečných prvků	cs
dc.subject	simulace šíření trhliny	cs
dc.subject	lineárně-elastická lomová mechanika	cs
dc.subject	cracked round bar test	cs
dc.subject	plastic pipes	en
dc.subject	lifetime	en
dc.subject	slow crack growth	en
dc.subject	finite element method	en
dc.subject	crack growth simulation	en
dc.subject	linear-elastic fracture mechanics	en
dc.subject	cracked round bar test	en
dc.title	Vliv reziduálních napětí na odhad životnosti polymerních trubek	cs
dc.title.alternative	Influence of Residual Stress on Lifetime Prediction of Polymer Pipelines	en
dc.type	Text	cs
dc.type.driver	doctoralThesis	en
dc.type.evskp	dizertační práce	cs
dcterms.dateAccepted	2019-06-26	cs
dcterms.modified	2019-07-09-14:45:27	cs
eprints.affiliatedInstitution.faculty	Fakulta strojního inženýrství	cs
sync.item.dbid	113834	en
sync.item.dbtype	ZP	en
sync.item.insts	2025.03.27 14:43:38	en
sync.item.modts	2025.01.15 17:26:26	en
thesis.discipline	Inženýrská mechanika	cs
thesis.grantor	Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky	cs
thesis.level	Doktorský	cs
thesis.name	Ph.D.	cs

Vliv reziduálních napětí na odhad životnosti polymerních trubek

Files

Original bundle

Collections