Analýza pole napětí v okolí únavové trhliny v IPE profilu vyrobené z nerezové oceli

Abstract

Diplomová práce se zabývá analýzou pole napětí v okolí koncentrátoru napětí v IPE nosníku z nerezové oceli v tříbodovém ohybu. V teoretické části je stručně představená lomová mechanika jako obor se základními pojmy, principy a veličinami používanými na popis únavového chování materiálů. Jsou zde uvedené teoretické základy lomových zkoušek, kterými se bude práce zabývat, metody používané ve výpočetním prostředí a použitý materiál. Součástí je rovněž popis modelů, které byli použité k analýze a metody použité k dosažení numerických výsledků. Praktická část představuje porovnání výsledků dvou a tří rozměrných numerických modelů v tříbodovém ohybu, modelu IPE s různými čely trhliny a velikosti plastické zóny. Numerické modely byly sestaveny v programu Ansys Mechanical APDL. Práce rovněž obsahuje výsledky experimentálního provedení únavových zkoušek s vyhodnocením pomocí výpočetního prostředí.The master thesis is focused on analysis of stress field in the vicinity of stress concentration of stainless steel IPE beam loaded in tree point bending. Theoretical part includes introduction to fracture mechanics with basic terms, principles and variables used to describe fatigue behaviour of material. It concludes teoretical grounds of fracture tests which are future focus of the thesis, methodes used by numerical softwares and methodes used to obtain numerical results. Practical part includes comparision between two and three dimensional numerical models in three point bending, IPE model with different crack front shapes and plastic zone size. Numerical modelling was processed in Ansys Mechanical APDL. Thesis also involves results of experimental testing evaluated using numerical model.