Využití konečné lomové mechaniky pro korekci měření lomové houževnatosti u vzorků s různou geometrií kořene vrubu

Simple item page
but.committeeprof. 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)cs
but.defencePři 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: Čím je určen tvar rozdělení napětí na vašem obrázku [v prezentaci]? Je dán absolutními rozměry tělesa? Je změna rozměru vrubu z 5 na 10 m technologicky významná? Jaký je rozsah platnosti vztahu pro lomovou houževnatost, který uvádíte v prezentaci? Závisí nějak na velikosti tělesa, materiálu, hloubce trhliny? Myslíte, že velikost vzorku bude významná? Komise na neveřejném zasedání obhajobu zhodnotila známkou A (výborně).cs
but.jazykčeština (Czech)
but.programInženýrská mechanika a biomechanikacs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorŠeveček, Oldřichcs
dc.contributor.authorDohnal, Petrcs
dc.contributor.refereeMajer, Zdeněkcs
dc.date.created2024cs
dc.description.abstractPráce se zabývá využitím numerických simulací a teorie konečné lomové mechaniky pro analýzu podmínek při vzniku trhliny vkeramickém zkušebním vzorku s vrubem (zatíženém čtyřbodovým ohybem) a možnými způsoby korekce lomové houževnatosti stanovené experimentálně na vzorcích srůzným poloměrem zaoblení vrubu. Za tímto účelem byl vytvořen parametrický výpočtový model pro simulaci zkoušky lomové houževnatosti čtyřbodovým ohybem. V prvním kroku byl odladěn výpočet kritické síly, při níž dojde ke vzniku trhliny ve zkušebním vzorku se zaobleným vrubem a jejímu následnému nestabilnímu šíření skrze zbývající průřez vzorku. K tomuto účelu byla použita metoda konečných prvků (MKP) a sdružené energeticko-napěťové kritérium. V dalším kroku byl výpočet lomových sil aplikován i na sadu experimentálních vzorků s cílem porovnat numerickou predikci s hodnotami naměřenými experimentálně. V práci jsou dále navrženy dva způsoby korekce lomové houževnatosti stanovené experimentálně. Jeden pro korekci naměřených hodnot přímo využívá numerického výpočtu s využitím sdruženého energeticko-napěťového kritéria. V druhém případě byla pomocí numerické simulace odvozena korekční funkce, která již pro samotné použití výpočet MKP nepotřebuje. Korekce naměřené lomové houževnatosti pomocí funkce se ukázala jako lepší, avšak ne zcela účinná pro celý rozsah zkoumaných poloměrů zaoblení v kořenu vrubu. Při porovnání s dalšími korekčními funkcemi nalezenými v literatuře lze konstatovat, že v práci navržený postup korekce poskytuje do určitého poloměru zaoblení vrubu lepší shodu s reálnou hodnotou lomové houževnatosti daného materiálu.cs
dc.description.abstractThe work deals with the use of numerical simulations and the theory of finite fracture mechanics for the analysis of conditions for the formation of a crack in a ceramic test sample with a notch (loaded by four-point bending) and possible ways of correcting the fracture toughness determined experimentally on samples with different notch root radius. For this purpose, a parametric calculation model was created to simulate the fracture toughness test by four-point bending. In the first step, the calculation of the critical force at which a crack occurs in a test specimen with a rounded notch and its subsequent unstable propagation through the remaining cross-section of the specimen was debugged. For this purpose, the finite element method (FEM) and the coupled stress-energy criterion were used. In the next step, the procedure of calculation of fracture forces was also applied to a set of experimental samples in order to compare the numerical prediction with experimentally measured values. Two methods of correction of the fracture toughness determined experimentally are also proposed in the thesis. One uses for a correction of the measured values numerical calculation using the coupled stress-energy criterion. In the second case, a correction function was derived using numerical simulation, which no longer needs an FEM calculation for its future use. Correction of the measured fracture toughness using the function proved to be better but not completely effective for the entire range of investigated notch root radii. When comparing with other correction functions found in the literature, it can be stated that the correction procedure proposed in the work provides a better agreement with the real value of the fracture toughness of the given material up to a certain value of the notch root radius.en
dc.description.markAcs
dc.identifier.citationDOHNAL, P. Využití konečné lomové mechaniky pro korekci měření lomové houževnatosti u vzorků s různou geometrií kořene vrubu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.cs
dc.identifier.other157435cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/248405
dc.language.isocscs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectLomová houževnatostcs
dc.subjectkeramikacs
dc.subjectMKPcs
dc.subjectsdružené kritériumcs
dc.subjectvrubcs
dc.subjectkorekční funkce.cs
dc.subjectFracture toughnessen
dc.subjectceramicsen
dc.subjectFEMen
dc.subjectcoupled criterionen
dc.subjectnotchen
dc.subjectcorrection functions.en
dc.titleVyužití konečné lomové mechaniky pro korekci měření lomové houževnatosti u vzorků s různou geometrií kořene vrubucs
dc.title.alternativeUtilization of finite fracture mechanics for correction of fracture toughness measurement on samples with various notch root geometryen
dc.typeTextcs
dc.type.drivermasterThesisen
dc.type.evskpdiplomová prácecs
dcterms.dateAccepted2024-06-11cs
dcterms.modified2024-06-16-10:36:23cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid157435en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 10:46:02en
sync.item.modts2025.01.16 00:01:29en
thesis.disciplineInženýrská mechanikacs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechanikycs
thesis.levelInženýrskýcs
thesis.nameIng.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
2.24 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file final-thesis.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
appendix-1.zip
Size:
16.48 KB
Format:
Unknown data format
Description:
file appendix-1.zip
Download
Thumbnail Image
Name:
review_157435.html
Size:
11.01 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_157435.html
Download
Collections
2024