Vliv podmínek podzemní instalace na šíření trhliny v polymerních trubkách
Loading...
Date
Authors
Tesař, Jakub
ORCID
Advisor
Referee
Mark
E
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Diplomová práce se zabývá problematikou zakopaných polymerních trubek a vlivem instalačních podmínek na její životnost. Na základě dat získaných z normy jsou získány hodnoty vnějšího zatížení působícího na polymerní trubku. Pro aplikaci těchto hodnot do numerického výpočtu je uveden i přepočet jednotlivých složek zatížení. Na 2D model jsou aplikovány různé hodnoty těchto napětí, které simulují různé instalační podmínky zakopání. V numerickém výpočtu 2D modelu jsou uvedeny průběhy tangenciálních napětí a jejich srovnání s normou. Dále je řešen vliv instalačních podmínek na hloubku zakopání trubky. Srovnání modelů je provedeno pro 2D a 3D model s normou. Srovnáním je ověřeno, že modely jsou ekvivalentní a dobře odpovídají i základnímu výpočtu podle normy. 3D model je pak rozšířen o trhlinu a je modelováno šíření skrz stěnu trubky při nejkritičtějších případech zatížení. Pro odhad životnosti trubky je použita koncepce lineárně elastické lomové mechaniky.
The thesis addresses the issue of buried polymer pipes and the impact of installation conditions on their lifetime. Based on data obtained from standards, the values of external loads acting on the polymer pipe are determined. To apply these values in numerical calculations, the conversion of individual load components is also provided. Various stress values, simulating different burial installation conditions, are applied to a 2D model. The numerical calculation of the 2D model includes the progression of tangential stresses and their comparison with the standard. Furthermore, the influence of installation conditions on the burial depth of the pipe is analyzed. The comparison of models is conducted for both 2D and 3D models against the standard. The comparison verifies that the models are equivalent and closely correspond to the basic calculations according to the standard. The 3D model is then extended to include a crack, and the propagation through the pipe wall under the most critical load conditions is modeled. The concept of linear elastic fracture mechanics is used to estimate the lifetime of the pipe.
The thesis addresses the issue of buried polymer pipes and the impact of installation conditions on their lifetime. Based on data obtained from standards, the values of external loads acting on the polymer pipe are determined. To apply these values in numerical calculations, the conversion of individual load components is also provided. Various stress values, simulating different burial installation conditions, are applied to a 2D model. The numerical calculation of the 2D model includes the progression of tangential stresses and their comparison with the standard. Furthermore, the influence of installation conditions on the burial depth of the pipe is analyzed. The comparison of models is conducted for both 2D and 3D models against the standard. The comparison verifies that the models are equivalent and closely correspond to the basic calculations according to the standard. The 3D model is then extended to include a crack, and the propagation through the pipe wall under the most critical load conditions is modeled. The concept of linear elastic fracture mechanics is used to estimate the lifetime of the pipe.
Description
Citation
TESAŘ, J. Vliv podmínek podzemní instalace na šíření trhliny v polymerních trubkách [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Inženýrská mechanika
Comittee
prof. Ing. Jan Vimmr, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (člen)
prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc. (člen)
doc. Ing. Stanislav Věchet, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jaroslav Zapoměl, DrSc. (člen)
prof. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (člen)
Ing. László Iván, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-11
Defence
Při obhajobě student nejprve prezentoval svoji diplomovou práci, následně byly přečteny posudky a student odpovídal na dotazy oponenta. Poté členové komise položili následující dotazy k diplomové práci:
Bylo by možné posoudit životnost trubky pro dva různé typy zatížení? Jak byste to provedl?
Neměl byste místo pojmu "hustota" používat pojem "měrná tíha"? Jaký je vztah mězi měrnou tíhou a hustotou? Jaký rozměr má tíhové zrychlení?
Píšete, že tlak není rozložen, jak je to myšleno?
Co znamená podmínka "coupling", kterou jste použil? Tato vazba byla aplikována na celý vnitřní obvod?
Jak jste zhodnotil, zda je adekvátní použít 2D model?
Na co jste použil prvek MESH200 (v softwaru Ansys)?
Jak jste konkrétně postupoval při tvorbě sítě?
Komise na neveřejném zasedání obhajobu zhodnotila známkou E (dostatečně).
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení