Dynamická únosnost a životnost Přednášky
|
|
- Kristina Macháčková
- před 5 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Dynamická únosnost a životnost Přednášky Milan Růžička, Jan Papuga mechanika.fs.cvut.cz milan.ruzicka@fs.cvut.cz 1
2 Přednášky část 1 Základy únavové pevnosti Milan Růžička mechanika.fs.cvut.cz milan.ruzicka@fs.cvut.cz 2
3 Podklady ke studiu Úložiště přednáškové podklady podklady pro cvičení Doporučená literatura Jágrová, J., Čapek, L.: Dynamická únosnost a životnost, skripta TUL FS, 2013 Růžička, M-Hanke.M.-Rost M.: Dynamická pevnost a životnost. skripta ČVUT v Praze, 2. vyd., Růžička,M, Fidranský J. : Pevnost a životnost letadel, skripta ČVUT v Praze, 2000 (mechanika.fsid.cvut.cz) Haibach,E.: Betriebsfestigkeit. 3.Auflage., Springer, Schijve, J.: Fatigue of Structures and Materials. Springer, Radaj,D.- Vormwald,M: Advanced Methods of Fatigue Assessment. Springer, 2013 Radaj.D.- Sonsino, M.C. Fricke, W.: Fatigue assessment of welded joints by local approaches. CEC Press, Cambridge, Lee, Y. Pan J. Hathaway, R.B. Barkey, M.E.: Fatigue testing and analysis. Elsevier,
4 Co je to mezní stav konstrukce? Ztráta schopnosti konstrukce plnit funkci, pro kterou byla určena. 4
5 Mezní stavy konstrukce M.S. pevnosti Statická pevnost (houž. lom) Plasticita, plast. přizpůsobení Stabilita, vzpěr Křehký lom Creep (lom při tečení) Nízko-, vysokocyklová únava Interakce únava+creep Teplotní šok M.S. funkční způsobilosti Elastické a plastické deformace Poškození rázem Dynamická odezva Opotřebení Koroze Interakce různých kombinací uvedených mezních stavů 5
6 Plastické přetvoření 6
7 Stabilita Kolaps mostu u Quebecu
8 Creep tečení za zvýšené teploty 8
9 Dynamická odezva, rezonance The Tacoma Narrows Bridge (1940, present day) 9
10 Křehký lom 10
11 Únava (fatigue) 11
12 Opotřebení a koroze (pitting, fretting) 12
13 Teorie mezních stavů konstrukcí Fyzika materiálů Mechanika kontinua Teorie pravděpodobnosti Technologie, experiment teorie dislokací elasticita, plasticita náhodné procesy zprac. materiálu fyzikální metalurgie statika, dynamika statistika zkušebnictví iniciace trhlin kmitání, rázy teorie spolehlivosti teorie experimentu 13
14 Teorie mezních stavů fáze aplikace Apriorní (design) návrh konstrukce optimalizace návrh technologie omezení provozních podmínek Aposteriorní (provoz) provozní inspekce poruchy a havárie 14
15 Únava materiálu (fatigue, Ermüdung, уста лость..) 15
16 Únava schéma metodiky hodnocení Konstrukční návrh Zatížení, vibrace (teorie) Materiál Technologie výroby Provozní podmínky Materiálové zkoušky: - Wöhlerova křivka - Mansonova-Coffinova křivka - cyklická deformační křivka - lomová houževnatost aj Ovlivňující faktory: - zbytková napětí (RTG analýzy) - defekty (NDT analýzy) - koroze - vliv zvýšených teplot Provozní napětí Přípustné napětí Zkoušky na konstrukci Odhad pevnosti, životnosti Zatížení, vibrace (provozní měření) Posouzení selhání (Fraktografie, NDT, aj.) nevyhovuje Posouzení pevnosti, životnosti vyhovuje Konstrukce, produkce 16
17 Počítačové modelování a numerické posouzení mezních stavů CAD model MISES VALUE E E E E E E E E E E E E E E+03 MKP analýza Elasticita, plasticita Creep Výpočet únavového poškození Analýza mezních stavů 17 17
18 Metody predikce životnosti, které poznáme Přístup pomocí nominálních napětí (NSA - Nominal Stress Approach): Vhodné použití pro analytické výpočty Přístup pomocí lokálních elastických napětí (LESA - Local Elastic Stress Approach) Vhodné použití pro lineární analýzy pomocí MKP Přístup pomocí lokálních elasto-plastických napětí a deformací (LPSA - Local Plastic Stress and Strain Approach) Vhodné použití pro elasto-plastické nelineární analýzy pomocí MKP Přístup využívající lomové mechaniky (FMA - Fracture Mechanics Approach) Vhodné použití pro analýzy pomocí lomové mechaniky 18
19 kovy MATERIÁL TECHNOLOGIE nekovové materiály úprava povrchu typ výroby Hlavní faktory ovlivňující únavový proces geometrické vruby technologické spoje TVAR ÚNAVA PROVOZNÍ ZATÍŽENÍ PROVOZNÍ PODMÍNKY
20 Charakteristiky harmonického cyklického namáhání 20
21 Harmonické zatěžování amplituda napětí: střední hodnota napětí: a m h h 2 2 d d a h m rozkmit napětí: h d d koeficient nesouměrnosti: R d h T perioda kmitu: napěťově řízené zatěžování měkké frekvence kmitu: f T 1 T deformačně řízené zatěžování tvrdé21
22 statický v tlaku: pulzující v tlaku: míjivý v tlaku: nesouměrně střídavý: (stř. hodnota v tlaku) symetricky střídavý: nesouměrně střídavý: (stř. hodnota v tahu) míjivý v tahu: pulzující v tahu: statický v tahu: m a 1 R 1 R. Druhy kmitů R 1 R 0 R 1 R R 0,1 R 1 R 1, R,1 R 1,0 22
23 Pozadí fenoménu únavy 23
24 Krystalografické mřížky kovů kubická prostorově centrovaná (body centered cubic BCC) chrom, wolfram, vanad, železo α kubická plošně centrovaná (face centered cubic FCC) železo γ, nikl, hliník, měď, olovo, zlato, platina, stříbro šesterečná (hexagonal) hořčík, zinek, titan 24
25 Krystalografická mřížka - poruchy bodové poruchy plochové poruchy - zrna, hranice zrn čárové poruchy - dislokace 25
26 Technické slitiny železa makroskopická isometrie díky náhodné orientaci anisotropních krystalů v tuhé fázi V každém materiálu jsou poruchy ideální struktury 26
27 Vlastnosti materiálu při statickém zatěžování Skutečný a smluvní tahový diagram smluvní napětí (Lagrangeovo napětí) S = F / A 0, poměrné prodloužení měřené délky tyče e = (l - l 0 ) / l 0 Provedeme-li přepočet síly na okamžitý průřez: skutečné napětí (Cauchyho napětí) = F / A a logaritmické prodloužení = ln(l / l 0 ) =f() f F A ln S l l 0 A 0 A S l l 0 l l ln 1 l0 l l S 1 l0 0 ln1 0 e S1 e, S [M Pa] S=f(e) S ku te čn ý tah. d iag ram K o n v e n čn í tah. d iag ram R m R e Aproximace v plastické oblasti K n p f 200 Detail této oblasti deformace 100 K n je modul monotónního zpevnění je exponent monotónního zpevnění , e [1] , e [1] 27
28 Zkoušky materiálu Hladké, nebo vrubované vzorky (různá koncentrace napětí), Symetricky střídavé, nebo míjivé zatěžování Odkazy: 28
29 Cyklická deformační křivka (cyclic stress-strain curve) 29
30 Vlastnosti materiálu při cyklickém zatěžování Hysterezní smyčka Je třeba rozlišovat dva základní případy cyklického zatěžování vzorků: zatěžování s řízenou amplitudou napětí, tzv. měkké zatěžování zatěžování s řízenou amplitudou poměrné deformace, tzv. tvrdé zatěžování. 30
31 Hysterezní smyčky, cyklická deformační křivka, aproximace Saturované hysterezní smyčky Cyklická deformační křivka R = -1 cyklická statická zpevnění změkčení pl n ' ' el a E a a K a a a E a K' 1 n' 31
32 Rambergova-Osgoodova aproximace (užívaná pro přibližné vyjádření skutečného tahového diagramu i cyklické deformační křivky) pl K n el el E E pl K 1 n E K 1 n Ramberg Osgood + = 32
33 Rambergova-Osgoodova aproximace Saturované hysterezní smyčky Cyklická deformační křivka a K' pl a n a el a pl a E a a K 1 n K - modul cyklického zpevnění n - exponent cyklického zpevnění E - modul pružnosti v tahu 33
34 Saturovaná hysterezní smyčka Hledáme rovnici pro popis saturované hysterezní smyčky. f Důležité pro vyjádření stavu napětídeformace při složitém kmitavém zatěžování 34
35 σ Masingova aproximace hysterezních smyček a CDK CDK prochází středy posunutých hyster. smyček Nevykazuje chování podle Masingova pravidla ε pl Saturované hysterezní smyčky uměle posunuty spodním rohem do počátku souřadného systému [ε pl, σ] mají shodnou horní větev. Většina kovů se však podle Masingova pravidla nechová. 35 Data převzata z: Radim Halama: Experimentální poznatky a fenomenologické modelování cyklické plasticity kovů [Habilitační práce, VŠB-TU Ostrava], 2009.
36 Masingova aproximace hysterezních smyček a CDK σ CDK prochází středy posunutých hyster. smyček 2 a 2 el a 2 pl a 2 a E 2 2 a 2K 1 n E 2 a 2K 1 n ε pl Saturované hysterezní smyčky uměle posunuty spodním rohem do počátku souřadného systému [ε pl, σ] mají shodnou horní větev. Většina kovů se však podle Masingova pravidla nechová. 36 Data převzata z: Radim Halama: Experimentální poznatky a fenomenologické modelování cyklické plasticity kovů [Habilitační práce, VŠB-TU Ostrava], 2009.
37 t t t t t t t t t a b c d e 0 A B C D D C B A 0 C E Cyklické zpevnění Cyklické změkčení Cyklická relaxace Cyklický creep (ratcheting) Paměťový efekt 1 Mechanické změny při cyklování 37
38 Fáze únavového procesu Fáze změn mechanických vlastností změny struktury kovu v celém objemu. Doba trvání několik procent života do lomu. Fáze nukleace (iniciace) mikrotrhliny formování makrotrhliny, zahrnuje lokální změny v povrchové vrstvě vyvolané dislokačními efekty a následné propojování mikrotrhlin nebo růst dominantní mikrotrhliny. Doba trvání 10 i 90 % života. Fáze šíření makrotrhliny, Zahrnuje stádium růstu dominantní makrotrhliny změnu jejího směru kolmo na max. hlavní napětí. Fáze závěrečného lomu, je reprezentována přechodem na zrychleným rozvojem zakončeným houževnatým nebo křehkým lomem na mezi kluzu nebo mezi pevnosti. Glissile Dislocation 1 A 10 2 A 1 m 10 2 m 1 mm 10 2 mm Atomic Distance Micro-crack Formation Grain Size of Austenite Macro-crack Creation Macro-crack Growth 38
39 Místa iniciace, lomová plocha 2 Skluzová pásma Striační čáry postupu čela trhliny Extruse 3 Místo iniciace Intruse 4 Odkazy: 39
40 Fáze únavového procesu, fáze únavového procesu oblasti únavové pevnosti a životnosti R m oblast R e C 40
41 Technický život Fáze změn mechanických vlastností. Doba trvání jednotky % únavového života Fáze nukleace (iniciace) makrotrhliny, Vysoké hladiny namáhání: Doba trvání 10 % až 50 % Nižší hladiny namáhání: Doba trvání 50 % až 90 % života Fáze šíření makrotrhliny Vysoké hladiny namáhání: Doba života trvání 90 % až 50 % života Nižší hladiny namáhání: Doba trvání 50 % až 10 % života Fáze závěrečného lomu. Doba trvání jednotky cyklů únavového života, náhlé porušení Dominantní fáze jsou 1 a 2 iniciace + šíření N = N i + N 41
42 Filosofie navrhování na únavu přístupy Kritické místo YES Neomezený počet cyklů? NO Trvalá pevnost (neomezený ún. život) Časovaná pevnost (omezený ún. život) Bezpečný život SAFE-LIFE NO Prohlídky, Inspekce? YES Přípustné poškození (Damage Tolerance) Pomalé šíření trhliny (Slow crack growth) NO Více nosných elementů? YES Bezpečná i při poruše (FAIL SAFE) 42
43 Bezpečný život SAFE-LIFE L B k n L 50 k N Přípustné poškození (Damage Tolerance) Inspekční intervaly: t i = (2 3) a cr L délka trhliny (mm) a 0 0 L/2 první prohlídka a d ujeté km I 1 I 2 I 3 /2 /2 inspekční interval t i I d I cr 43
Dynamická pevnost a životnost Přednášky
DPŽ 1 Dynamická pevnost a životnost Přednášky Milan Růžička, Josef Jurenka, Martin Nesládek, Jan Papuga mechanika.fs.cvut.cz milan.ruzicka@fs.cvut.cz DPŽ 2 Přednášky část 1 Základy únavové pevnosti Milan
VíceDynamická pevnost a životnost Přednášky
DPŽ 1 Dynamická pevnost a životnost Přednášky Milan Růžička, Josef Jurenka, Martin Nesládek, Jan Papuga mechanika.fs.cvut.cz milan.ruzicka@fs.cvut.cz DPŽ 2 Přednášky část 1 Základy únavové pevnosti Milan
VíceÚnava (Fatigue) Úvod
Únava (Fatigue) Úvod Únavové křivky napětí - historie 9. století rozvoj technického poznání rozšíření možnosti využití oceli a kovových materiálů v běžné praxi. Rozvoj železniční dopravy parní lokomotiva
VíceHru I. Milan RůžR. zbynek.hruby.
- Hru I 1/75 Dynamická pevnost a životnost Hru I Milan RůžR ůžička, Josef Jurenka,, Zbyněk k Hrubý zbynek.hruby hruby@fs.cvut.cz - Hru I /75 Literatura Růžička, M., Fidranský,, J. Pevnost a životnost letadel.
VíceProvozní pevnost a životnost dopravní techniky. - úvod do předmětu
Provozní pevnost a životnost dopravní techniky - úvod do předmětu doc. Ing. Miloslav Kepka, CSc. ZČU v Plzni, Fakulta strojní, Katedra konstruování strojů Provozní pevnost a životnost dopravní techniky
VíceÚnava materiálu. únavového zatěžování. 1) Úvod. 2) Základní charakteristiky. 3) Křivka únavového života. 4) Etapy únavového života
Únava materiálu 1) Úvod 2) Základní charakteristiky únavového zatěžování 3) Křivka únavového života 4) Etapy únavového života 5) Klíčové vlivy na únavový život 1 Degradace vlastností materiálu za provozu
VíceTest A 100 [%] 1. Čím je charakteristická plastická deformace? - Je to deformace nevratná.
Test A 1. Čím je charakteristická plastická deformace? - Je to deformace nevratná. 2. Co je to µ? - Poissonův poměr µ poměr poměrného příčného zkrácení k poměrnému podélnému prodloužení v oblasti pružných
Více12. Únavové šíření trhliny. Únava a lomová mechanika Pavel Hutař, Luboš Náhlík
Únava a lomová mechanika Proces únavového porušení Iniciace únavové trhliny v krystalu Cu (60 000 cyklů při 20 C) (převzato z [Suresh 2006]) Proces únavového porušení Jednotlivé stádia únavového poškození:
VícePevnost a životnost Jur III
1/48 Pevnost a životnost Jur III Milan Růžička, Josef Jurenka, Zbyněk Hrubý Poděkování: Děkuji prof. Ing. Jiřímu Kunzovi, CSc za laskavé svolení s využitím některých obrázků z jeho knihy Aplikovaná lomová
VícePřetváření a porušování materiálů
Přetváření a porušování materiálů Přetváření a porušování materiálů 1. Viskoelasticita 2. Plasticita 3. Lomová mechanika 4. Mechanika poškození Přetváření a porušování materiálů 2. Plasticita 2.1 Konstitutivní
VíceHouževnatost. i. Základní pojmy (tranzitní lomové chování ocelí, teplotní závislost pevnostních vlastností, fraktografie) ii.
Henry Kaiser, Hoover Dam 1 Henry Kaiser, 2 Houževnatost i. Základní pojmy (tranzitní lomové chování ocelí, teplotní závislost pevnostních vlastností, fraktografie) ii. (Empirické) zkoušky houževnatosti
Více5. Únava Zatížení při únavě, Wöhlerův přístup a lomová mechanika, únosnost, vliv vrubů, kumulace poškození, přístup podle Eurokódu.
5. Únava Zatížení při únavě, Wöhlerův přístup a lomová mechanika, únosnost, vliv vrubů, kumulace poškození, přístup podle Eurokódu. K poškození únavou dochází při zatížení výrazně proměnném s časem. spolehlivost
VícePlastická deformace a pevnost
Plastická deformace a pevnost Anelasticita vnitřní útlum Tahová zkouška (kovy, plasty, keramiky, kompozity) Fyzikální podstata pevnosti - dislokace (monokrystal polykrystal) - mez kluzu nízkouhlíkových
VícePevnost a životnost. Hru I. PEVNOST a ŽIVOTNOST. Milan RůžR. zbynek.hruby.
- Hru I /00 PEVNOST a ŽIVOTNOST Hru I Milan RůžR ůžička, Josef Jurenka,, Zbyněk k Hrubý zbynek.hruby hruby@fs.cvut.cz - Hru I /0 Literatura Růžička, M., Fidranský,, J. Pevnost a životnost letadel. ČVUT,
VíceNelineární problémy a MKP
Nelineární problémy a MKP Základní druhy nelinearit v mechanice tuhých těles: 1. materiálová (plasticita, viskoelasticita, viskoplasticita,...) 2. geometrická (velké posuvy a natočení, stabilita konstrukcí)
VíceDynamická pevnost a životnost Přednášky
DPŽ 1 Dynamická pevnost a životnost Přednášky Milan Růžička, Josef Jurenka, Martin Nesládek, Jan Papuga mechanika.fs.cvut.cz martin.nesladek@fs.cvut.cz DPŽ 2 Přednášky část 3 Koncentrace napětí a její
VíceAktuální trendy v oblasti modelování
Aktuální trendy v oblasti modelování Vladimír Červenka Radomír Pukl Červenka Consulting, Praha 1 Modelování betonové a železobetonové konstrukce - tunelové (definitivní) ostění Metoda konečných prvků,
VíceJméno: St. skupina: Datum cvičení: Autor cvičení: Doc. Ing. Stanislav Věchet, CSc., Ing. Petr Liškutín, Ing. Martin Petrenec,
BUM - 7 Únava materiálu Jméno: St. skupina: Datum cvičení: Autor cvičení: Doc. Ing. Stanislav Věchet, CSc., Ing. Petr Liškutín, Ing. Martin Petrenec, Úkoly k řešení 1. Vysvětlete stručně co je únava materiálu.
Víceb) Křehká pevnost 2. Podmínka max τ v Heigově diagramu a) Křehké pevnosti
1. Podmínka max τ a MOS v Mohrově rovině a) Plasticity ϭ K = ϭ 1 + ϭ 3 b) Křehké pevnosti (ϭ 1 κ R * ϭ 3 ) = ϭ Rt Ϭ red = max (ϭ 1, ϭ 1 - κ R * ϭ 3 ) MOS : max (ϭ 1, ϭ 1 - κ R * ϭ 3 ) = ϭ Rt a) Plasticita
VíceDynamická pevnost a životnost Přednášky
DPŽ 1 Dynamická pevnost a životnost Přednášky Milan Růžička, Josef Jurenka, Martin Nesládek, Jan Papuga mechanika.fs.cvut.cz martin.nesladek@fs.cvut.cz DPŽ 2 Přednášky část 3 Koncentrace napětí a její
VíceFilosofie konstruování a dimenzování mechanických částí vozidel z hlediska jejich funkce a provozního zatěžování
Filosofie konstruování a dimenzování mechanických částí vozidel z hlediska jejich funkce a provozního zatěžování doc. Ing. Miloslav Kepka, CSc. ZČU v Plzni, Fakulta strojní, Katedra konstruování strojů
VícePevnost a životnost Jur III
1/48 Pevnost a životnost Jur III Milan Růžička, Josef Jurenka, Zbyněk Hrubý Poděkování: Děkuji prof. Ing. Jiřímu Kunzovi, CSc za laskavé svolení s využitím některých obrázků z jeho knihy Aplikovaná lomová
VíceWöhlerova křivka (uhlíkové oceli výrazná mez únavy)
Únava 1. Úvod Mezním stavem únava je definován stav, kdy v důsledku působení časově proměnných zatížení dojde k poruše funkční způsobilosti konstrukce či jejího elementu. Charakteristické pro tento proces
VíceNAUKA O MATERIÁLU I. Zkoušky mechanické. Přednáška č. 04: Zkoušení materiálových vlastností I
NAUKA O MATERIÁLU I Přednáška č. 04: Zkoušení materiálových vlastností I Zkoušky mechanické Autor přednášky: Ing. Daniela ODEHNALOVÁ Pracoviště: TUL FS, Katedra materiálu ZKOUŠENÍ mechanických vlastností
VíceFakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování. KONSTRUOVÁNÍ STROJŮ strojní součásti. Přednáška 2
Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování KONSTRUOVÁNÍ STROJŮ strojní součásti Přednáška 2 Porušování při cyklickém zatěžování All machine and structural designs are problems in fatigue
VíceČeské vysoké učení technické v Praze, Fakulta strojní. Pevnost a životnost Jur II. Pevnost a životnost. Jur II
České vysoké učení technické v Praze, Fakulta strojní 1/13 Pevnost a životnost Jur II Milan Růžička, Josef Jurenka, Zbyněk Hrubý Poděkování: Děkuji prof. Ing. Jiřímu Kunzovi, CSc za laskavé svolení s využitím
VíceČásti a mechanismy strojů 1 KKS/CMS1
Katedra konstruování strojů Fakulta strojní Části a mechanismy strojů 1 KKS/CMS1 Podklady k přednáškám část A4 Prof. Ing. Stanislav Hosnedl, CSc. a kol. Tato prezentace je spolufinancována Evropským sociálním
VíceVlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.9 Plasticita a creep
Vlastnosti a zkoušení materiálů Přednáška č.9 Plasticita a creep Vliv teploty na chování materiálu 1. Teplotní roztažnost L = L α T ( x) dl 2. Závislost modulu pružnosti na teplotě: Modul pružnosti při
Více2. Mezní stavy. MS porušení
p02 1 2. Mezní stavy V kapitole 6. Zatížení tělesa jsou mezi různými zatěžovacími stavy zavedeny stavy přechodové a mezní jako stavy, v nichž je částečně nebo úplně a dočasně nebo trvale znemožněna funkce
VíceNauka o materiálu. Přednáška č.5 Základy lomové mechaniky
Nauka o materiálu Přednáška č.5 Základy lomové mechaniky Způsoby stanovení napjatosti a deformace Využívají se tři přístupy: 1. Analytický - jen jednoduché geometrie těles - vždy za jistých zjednodušujících
VíceVýzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - Kolokvium Božek 2010, Praha 7.12.2011 -
53A107 Systematický výzkum vlastností vybraného konstrukčního materiálu (litina, slitiny lehkých kovů) typického pro teplotně exponované díly motoru (hlava, blok, skříně turbodmychadla ) s ohledem na kombinované
VíceÚvod do únavového poškozování
4. Historie 1923 Palmgren Kumulativní poškození 1949 Irwin 1957 Irwin K-koncepce Historie r. 1843 Rankine hovoří o krystalizaci materiálu během opakovaného zatěžování, díky níž se materiál stává křehkým.
VíceZde je uveden abecední seznam důležitých pojmů interaktivního učebního textu
index 1 Rejstřík Zde je uveden abecední seznam důležitých pojmů interaktivního učebního textu Pružnost a pevnost. U každého termínu je uvedeno označení kapitoly a čísla obrazovek, na nichž lze pojem nalézt.
VíceIdentifikace materiálových parametrů Vybraných modelů plasticity
Teorie plasticity 1. VŠB TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STROJNÍ KATEDRA PRUŽNOSTI A PEVNOSTI 17.listopadu 15, 708 33 Ostrava - Poruba Identifikace materiálových parametrů Vybraných modelů plasticity
VíceNavrhování konstrukcí z korozivzdorných ocelí
Navrhování konstrukcí z korozivzdorných ocelí Marek Šorf Seminář Navrhování konstrukcí z korozivzdorných ocelí 27. září 2017 ČVUT Praha 1 Obsah 1. část Ing. Marek Šorf Rozdíl oproti navrhování konstrukcí
VíceHouževnatost. i. Základní pojmy (tranzitní lomové chování ocelí, teplotní závislost pevnostních vlastností, fraktografie)
Houževnatost i. Základní pojmy (tranzitní lomové chování ocelí, teplotní závislost pevnostních vlastností, fraktografie) ii. (Empirické) zkoušky houževnatosti (Charpy, TNDT) iii. Lineárně-elastická elastická
Více8. Základy lomové mechaniky. Únava a lomová mechanika Pavel Hutař, Luboš Náhlík
Únava a lomová mechanika Koncentrace napětí nesingulární koncentrátor napětí singulární koncentrátor napětí 1 σ = σ + a r 2 σ max = σ 1 + 2( / ) r 0 ; σ max Nekonečný pás s eliptickým otvorem [Pook 2000]
VíceIOK L. Rozlívka 1, M. Vlk 2, L. Kunz 3, P. Zavadilová 3. Materiál. Institut ocelových konstrukcí, s.r.o
IOK ÚNAVOVÉ ZKOUŠKY PATINUJÍCÍ OCELI L. Rozlívka 1, M. Vlk 2, L. Kunz 3, P. Zavadilová 3 1 Institut ocelových konstrukcí, s.r.o 2 VUT Brno, Fakulta strojního inženýrství 3 Ústav fyziky materiálů AVČR Seminář
VíceA mez úměrnosti B mez pružnosti C mez kluzu (plasticity) P vznik krčku na zkušebním vzorku, smluvní mez pevnosti σ p D přetržení zkušebního vzorku
1. Úlohy a cíle teorie plasticity chopnost tuhých těles deformovat se působením vnějších sil a po odnětí těchto sil nabývat původního tvaru a rozměrů se nazývá pružnost. 1.1 Plasticita, pracovní diagram
VíceKumulace poškození termoplastického laminátu C/PPS při cyklickém zatížení a jeho posuzování
Kumulace poškození termoplastického laminátu C/PPS při cyklickém zatížení a jeho posuzování Jiří Minster, Martin Šperl, ÚTAM AV ČR, v. v. i., Praha Jaroslav Lukeš, FS ČVUT v Praze Motivace a obsah přednášky
Více5. Únava materiálu S-n přístup (Stress-life) Pavel Hutař, Luboš Náhlík
Příklad Zadání: Vytvořte přibližný S-n diagram pro ocelovou tyč a vyjádřete její rovnici. Jakou životnost můžeme očekávat při zatížení souměrně střídavým cyklem o amplitudě 100 MPa? Je dáno: Mez pevnosti
VíceInkrementální teorie plasticity - shrnutí
Inkrementální teorie plasticity - shrnutí Aditivní zákon = e p. Hookeův zákon pro elastickou složku deformace =C: e. Podmínka plasticity f = f Y =0. Pravidlo zpevnění p e d =g, p,,d, d p,..., dy =h, p,y,
VíceÚNAVOVÉ CHOVÁNÍ NIKLOVÉ SUPERSLITINY INCONEL 713LC ZA VYSOKÝCH TEPLOT FATIGUE BEHAVIOUR OF NICKEL BASE SUPERALLOY INCONEL 713LC AT HIGH TEMPERATURE.
ÚNAVOVÉ CHOVÁNÍ NIKLOVÉ SUPERSLITINY INCONEL 713LC ZA VYSOKÝCH TEPLOT FATIGUE BEHAVIOUR OF NICKEL BASE SUPERALLOY INCONEL 713LC AT HIGH TEMPERATURE. Martin Juliš a Karel Obrtlík b Tomáš Podrábský a Martin
VíceNAUKA O MATERIÁLU I. Přednáška č. 03: Vlastnosti materiálu II (vlastnosti mechanické a technologické, odolnost proti opotřebení)
NAUKA O MATERIÁLU I Přednáška č. 03: Vlastnosti materiálu II (vlastnosti mechanické a technologické, odolnost proti opotřebení) Autor přednášky: Ing. Daniela Odehnalová Pracoviště: TUL FS, Katedra materiálu
VíceKřehké materiály. Technická univerzita v Liberci Nekovové materiály, 5. MI Doc. Ing. Karel Daďourek, 2008
Křehké materiály Technická univerzita v Liberci Nekovové materiály, 5. MI Doc. Ing. Karel Daďourek, 2008 Základní charakteristiky Křehký lom bez znatelné trvalé deformace Mez pevnosti má velký rozptyl
VíceČeské vysoké učení technické v Praze, Fakulta strojní. Dynamická pevnost a životnost - Jur V. Dynamická pevnost a životnost. Jur V
1/46 Dynamická pevnost a životnost Jur V Milan Růžička, Josef Jurenka, Martin Nesládek Poděkování: Děkuji prof. Ing. Jiřímu Kunzovi, CSc za laskavé svolení s využitím některých obrázků z jeho knihy Aplikovaná
Více18MTY 1. Ing. Jaroslav Valach, Ph.D.
18MTY 1. Ing. Jaroslav Valach, Ph.D. valach@fd.cvut.cz Informace o předmětu http://mech.fd.cvut.cz/education/bachelor/18mty Popis předmětu Témata přednášek Pokyny k provádění cvičení Informace ke zkoušce
VíceTéma: Dynamiky - Základní vztahy kmitání
Počítačová podpora statických výpočtů Téma: Dynamiky - Základní vztahy kmitání 1) Vlastnosti materiálů při dynamickém namáháni ) Základní vztahy teorie kmitání s jedním stupněm volnosti Katedra konstrukcí
Více10. Elasto-plastická lomová mechanika
(J-integrál) Únava a lomová mechanika J-integrál je zobecněním hnací síly trhliny a umožňuje použití i v případech plastické deformace většího rozsahu: d J = A U da ( ) A práce vnějších sil působících
VíceStatika 2. Vybrané partie z plasticity. Miroslav Vokáč 2. prosince ČVUT v Praze, Fakulta architektury.
ocelových 5. přednáška Vybrané partie z plasticity Miroslav Vokáč miroslav.vokac@klok.cvut.cz ČVUT v Praze, Fakulta architektury 2. prosince 2015 Pracovní diagram ideálně pružného materiálu ocelových σ
VíceZkouška rázem v ohybu. Autor cvičení: prof. RNDr. B. Vlach, CSc; Ing. Petr Langer. Jméno: St. skupina: Datum cvičení:
BUM - 6 Zkouška rázem v ohybu Autor cvičení: prof. RNDr. B. Vlach, CSc; Ing. Petr Langer Jméno: St. skupina: Datum cvičení: Úvodní přednáška: 1) Vysvětlete pojem houževnatost. 2) Popište princip zkoušky
VíceZKOUŠKY MECHANICKÝCH. Mechanické zkoušky statické a dynamické
ZKOUŠKY MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ MATERIÁLŮ Mechanické zkoušky statické a dynamické Úvod Vlastnosti materiálu, lze rozdělit na: fyzikální a fyzikálně-chemické; mechanické; technologické. I. Mechanické vlastnosti
VícePrvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška
Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška Mezní stavy únosnosti - zásady výpočtu, předpoklady řešení. Navrhování ohýbaných železobetonových prvků - modelování, chování a způsob porušení. Dimenzování
VíceVýpočtová i experimentální analýza vlivu vrubů na omezenou životnost součástí
Výpočtová i experimentální analýza vlivu vrubů na omezenou životnost součástí Martin Laštovka. Úvod Predikce životnosti je otázka, kterou se zabývají inženýři již dlouho dobu. Klasické přístupy jsou zvládnuty,
VíceKONSTITUČNÍ VZTAHY. 1. Tahová zkouška
1. Tahová zkouška Tahová zkouška se provádí dle ČSN EN ISO 6892-1 (aktualizována v roce 2010) Je nejčastější mechanickou zkouškou kovových materiálů. Zkoušky se realizují na trhacích strojích, kde se zkušební
VíceTrend: nákladů na letadlovou techniku ( požadavků na: bezpečnost + komfort +vyšší výkony, )
Bezpečnost Spolehlivost Letová způsobilost Vývoj požadavků na letecké konstrukce: 1. etapa (úplné začátky létání) konstrukce = funkce 2. etapa (brzy po začátku létání) konstrukce = funkce + bezpečnost
VíceLETECKÉ MATERIÁLY. Úvod do předmětu
LETECKÉ MATERIÁLY Úvod do předmětu Historický vývoj leteckých konstrukčních materiálů Uplatnění konstrukčních materiálů souvisí s pevnostními koncepcemi leteckých konstrukcí Pevnostní koncepce leteckých
VícePrvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška
Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška Mezní stavy únosnosti - zásady výpočtu, předpoklady řešení. Navrhování ohýbaných železobetonových prvků - modelování, chování a způsob porušení. Dimenzování
VíceVlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.4 Úvod do pružnosti a pevnosti
Vlastnosti a zkoušení materiálů Přednáška č.4 Úvod do pružnosti a pevnosti Teoretická a skutečná pevnost kovů Trvalá deformace polykrystalů začíná při vyšším napětí než u monokrystalů, tj. hodnota meze
VícePoruchy krystalové struktury
Tomáš Doktor K618 - Materiály 1 15. října 2013 Tomáš Doktor (18MRI1) Poruchy krystalové struktury 15. října 2013 1 / 30 Poruchy krystalové struktury nelze vytvořit ideální strukturu krystalu bez poruch
VíceMechanické vlastnosti technických materiálů a jejich měření. Metody charakterizace nanomateriálů 1
Mechanické vlastnosti technických materiálů a jejich měření Metody charakterizace nanomateriálů 1 Základní rozdělení vlastností ZMV Přednáška č. 1 Nejobvyklejší dělení vlastností materiálů v technické
Více3. Mezní stav křehké pevnosti. Únava a lomová mechanika Pavel Hutař, Luboš Náhlík
Únava a lomová mechanika Mezní stav křehké pevnosti Při monotónním zatěžování tělesa může dojít k nepředvídanému porušení křehkým lomem. Poškození houževnaté oceli při různých způsobech namáhání Poškození
Vícetuhost, elasticita, tvrdost, relaxace a creep, únava materiálu, reologické modely, zátěž a namáhání
tuhost, elasticita, tvrdost, relaxace a creep, únava materiálu, reologické modely, zátěž a namáhání Reologie obor mechaniky - zabývá obecnými mechanickými vlastnostmi látek vztahy mezi napětím, deformacemi
VícePožadavky na technické materiály
Základní pojmy Katedra materiálu, Strojní fakulta Technická univerzita v Liberci Základy materiálového inženýrství pro 1. r. Fakulty architektury Doc. Ing. Karel Daďourek, 2010 Rozdělení materiálů Požadavky
VíceÚVOD DO MODELOVÁNÍ V MECHANICE
ÚVOD DO MODELOVÁNÍ V MECHANICE PRUŽNOST A PEVNOST Přednáška č. 5 Prof. Ing. Vladislav Laš. CSc. MECHANIKA PODDAJNÝCH TĚLES Úkolem PP z inženýrského hlediska je navrhnout součásti nebo konstrukce, které
VíceVlastnosti a zkoušení materiálů typové otázky ke zkoušce
Vlastnosti a zkoušení materiálů typové otázky ke zkoušce Přednáška č. 1 Definujte pojem materiál. Vyjmenujte degradradační procesy materiálů. Stručně popište Bohrův model atomu. Jaké znáte druhy vazeb
VícePrincipy navrhování stavebních konstrukcí
Pružnost a plasticita, 2.ročník bakalářského studia Principy navrhování stavebních konstrukcí Princip navrhování a posudku spolehlivosti stavebních konstrukcí Mezní stav únosnosti, pevnost stavebních materiálů
VícePrincipy navrhování stavebních konstrukcí
Pružnost a plasticita, 2.ročník kombinovaného studia Principy navrhování stavebních konstrukcí Princip navrhování a posudku spolehlivosti stavebních konstrukcí Mezní stav únosnosti, pevnost stavebních
Více12. Struktura a vlastnosti pevných látek
12. Struktura a vlastnosti pevných látek Osnova: 1. Látky krystalické a amorfní 2. Krystalová mřížka, příklady krystalových mřížek 3. Poruchy krystalových mřížek 4. Druhy vazeb mezi atomy 5. Deformace
VícePružnost a pevnost. 6. přednáška 7. a 14. listopadu 2017
Pružnost a pevnost 6. přednáška 7. a 14. listopadu 17 Popis nepružnéo cování materiálu 1) epružné cování experimentální výsledky ) epružné cování jednoducé modely 3) Pružnoplastický oyb analýza průřezu
VíceÚNAVOVÉ CHOVÁNÍ NIKLOVÉ SUPERSLITINY INCONEL 738LC ZA POKOJOVÉ TEPLOTY FATIGUE BEHAVIOUR OF NICKEL BASE SUPERALLOY INCONEL 738LC AT ROOM TEMPERATURE
ÚNAVOVÉ CHOVÁNÍ NIKLOVÉ SUPERSLITINY INCONEL 738LC ZA POKOJOVÉ TEPLOTY FATIGUE BEHAVIOUR OF NICKEL BASE SUPERALLOY INCONEL 738LC AT ROOM TEMPERATURE Martin Juliš a, Karel Obrtlík b, Martin Petrenec b,
VíceTéma 2 Napětí a přetvoření
Pružnost a plasticita, 2.ročník bakalářského studia Téma 2 Napětí a přetvoření Deformace a posun v tělese Fzikální vztah mezi napětími a deformacemi, Hookeův zákon, fzikální konstant a pracovní diagram
Více6. Viskoelasticita materiálů
6. Viskoelasticita materiálů Viskoelasticita materiálů souvisí se schopností materiálů tlumit mechanické vibrace. Uvažujme harmonické dynamické namáhání (tzn. střídavě v tahu a tlaku) materiálu v oblasti
VíceNelineární úlohy při výpočtu konstrukcí s využitím MKP
Nelineární úlohy při výpočtu konstrukcí s využitím MKP Obsah přednášky Lineární a nelineární úlohy Typy nelinearit (geometrická, materiálová, kontakt,..) Příklady nelineárních problémů Teorie kontaktu,
Více5 Analýza konstrukce a navrhování pomocí zkoušek
5 Analýza konstrukce a navrhování pomocí zkoušek 5.1 Analýza konstrukce 5.1.1 Modelování konstrukce V článku 5.1 jsou uvedeny zásady a aplikační pravidla potřebná pro stanovení výpočetních modelů, které
VíceEXPERIMENTÁLNÍ MECHANIKA 2
EXPERIMENTÁLNÍ MECHANIKA 2 2. přednáška Jan Krystek 28. února 2018 EXPERIMENTÁLNÍ MECHANIKA Experiment slouží k tomu, abychom pomocí experimentální metody vyšetřili systém veličin nutných k řešení problému.
VíceÚVOD DO PROBLEMATIKY LOMOVÉ MECHANIKY KVAZIKŘEHKÝCH MATERIÁLŮ. Zbyněk Keršner Ústav stavební mechaniky FAST VUT v Brně
ÚVOD DO PROBLEMATIKY LOMOVÉ MECHANIKY KVAZIKŘEHKÝCH MATERIÁLŮ Zbyněk Keršner Ústav stavební mechaniky FAST VUT v Brně 1 Motivace: trhliny v betonu mikrostruktura Vyhojování trhlin konstrukce Pražec po
VíceSTRUKTURA A VLASTNOSTI PEVNÝCH LÁTEK
STRUKTURA A VLASTNOSTI PEVNÝCH LÁTEK 1. Druhy pevných látek AMORFNÍ nepravidelné uspořádání molekul KRYSTALICKÉ pravidelné uspořádání molekul krystalická mřížka polykrystaly více jader (krystalových zrn),
VíceMECHANIKAPODZEMNÍCH KONSTRUKCÍ KLASIFIKACE VÝPOČETNÍCH METOD STABILITY A ZATÍŽENÍ OSTĚNÍ
STUDIJNÍ PODPORY PRO KOMBINOVANOU FORMU STUDIA NAVAZUJÍCÍHO MAGISTERSKÉHO PROGRAMU STAVEBNÍ INŽENÝRSTVÍ -GEOTECHNIKA A PODZEMNÍ STAVITELSTVÍ MECHANIKAPODZEMNÍCH KONSTRUKCÍ KLASIFIKACE VÝPOČETNÍCH METOD
VíceKontraktantní/dilatantní
Kontraktantní/dilatantní plasticita - úhel dilatance směr přírůstku plastické deformace Na základě experimentálního měření dospěl St. Venant k závěru, že směry hlavních napětí jsou totožné se směry přírůstku
VícePorušení hornin. J. Pruška MH 7. přednáška 1
Porušení hornin Předpoklady pro popis mechanických vlastností hornin napjatost masivu je včase a prostoru proměnná nespojitosti jsou určeny pevnostními charakteristikami prostředí horniny ovlivňuje rychlost
VíceDalibor Vojtěch, Pavel Novák ml., Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
1.5 Fyzikální degradace materiálů Dalibor Vojtěch, Pavel Novák ml., Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství 1.5.1. Plastická deformace Při zatěžování materiálu mechanickou silou dojde k jeho deformaci,
VíceOTÁZKY KE STÁTNÍ ZÁVĚREČNÉ ZKOUŠCE (NAVAZUJÍCÍ STUDIUM) OBOR 3901T APLIKOVANÁ MECHANIKA. Teorie pružnosti
OTÁZKY KE STÁTNÍ ZÁVĚREČNÉ ZKOUŠCE (NAVAZUJÍCÍ STUDIUM) OBOR 3901T003-00 APLIKOVANÁ MECHANIKA Teorie pružnosti 1. Geometrie polohových změn a deformace tělesa. Tenzor přetvoření Green-Lagrangeův, Cauchyho.
Více1 Úvod do konstruování 3 2 Statistické zpracování dat 37 3 Volba materiálu 75 4 Analýza zatížení a napětí 119 5 Analýza deformací 185
Stručný obsah Předmluva xvii Část 1 Základy konstruování 2 1 Úvod do konstruování 3 2 Statistické zpracování dat 37 3 Volba materiálu 75 4 Analýza zatížení a napětí 119 5 Analýza deformací 185 Část 2 Porušování
VíceExperimentální výzkum vlivu zesílení konstrukce valené klenby lepenou uhlíkovou výztuží
EXPERIMENTÁLNÍ VÝZKUM KLENEB Experimentální výzkum vlivu zesílení konstrukce valené klenby lepenou uhlíkovou výztuží 1 Úvod Při rekonstrukcích památkově chráněných a historických budov se často setkáváme
VíceSPOLEHLIVOST KONSTRUKCÍ & TEORIE SPOLEHLIVOSTI část 8: Normové předpisy
SPOLEHLIVOST KONSTRUKCÍ & TEORIE SPOLEHLIVOSTI část 8: Normové předpisy Drahomír Novák Jan Eliáš 2012 Spolehlivost konstrukcí, Drahomír Novák & Jan Eliáš 1 část 8 Normové předpisy 2012 Spolehlivost konstrukcí,
VíceREGIONÁLNÍ TECHNOLOGICKÝ INSTITUT. Západočeská univerzita v Plzni Fakulta strojní
REGIONÁLNÍ TECHNOLOGICKÝ INSTITUT Západočeská univerzita v Plzni Fakulta strojní Výzkumné centrum RTI Regionální technologický institut - RTI je výzkumné centrum Fakulty strojní Západočeské univerzity
VíceNové zkoušky potrubních systémů z PE na odolnost pomalému šíření trhliny (SČZL 2017)
Nové zkoušky potrubních systémů z PE na odolnost pomalému šíření trhliny (SČZL 2017) AGENDA materiály PE pro potrubní systémy pomalé šíření trhliny zkoušky podle aktuálních EN a ISO norem PAS 1075 FNCT
VícePrincipy navrhování stavebních konstrukcí
Pružnost a plasticita, 2.ročník bakalářského studia Principy navrhování stavebních konstrukcí Princip navrhování a posudku spolehlivosti stavebních konstrukcí Mezní stav únosnosti, pevnost stavebních materiálů
VícePřehled modelů cyklické plasticity v MKP programech
Přehled modelů cyklické plasticity v MKP programech Teorie plasticity Ing Josef Sedlák doc Ing Radim Halama, PhD 1 Shrnutí Aditivní pravidlo a Hookeův zákon, Podmínka plasticity Pravidlo zpevnění Pravidlo
VíceStřední průmyslová škola strojírenská a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191
Název školy Název projektu Registrační číslo projektu Autor Název šablony Střední průmyslová škola strojírenská a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191 Modernizace výuky
VíceNauka o materiálu typové otázky ke zkoušce
Nauka o materiálu typové otázky ke zkoušce Přednáška č. 1 Definujte pojem materiál. Vyjmenujte degradradační procesy materiálů. Stručně popište Bohrův model atomu. Jaké znáte druhy vazeb mezi atomy? Rozdělte
VíceNáhradní ohybová tuhost nosníku
Náhradní ohybová tuhost nosníku Autoři: Doc. Ing. Jiří PODEŠVA, Ph.D., Katedra mechaniky, Fakulta strojní, VŠB - Technická univerzita Ostrava, e-mail: jiri.podesva@vsb.cz Anotace: Výpočty ocelových výztuží
VíceDynamická pevnost a životnost Přednášky
DPŽ 1 Dynamická pevnost a životnost Přednášky Milan Růžička, Josef Jurenka, Martin Nesládek, Jan Papuga mechanika.fs.cvut.cz martin.nesladek@fs.cvut.cz DPŽ 2 Přednášky část 13 Ozubená soukolí únosnost
Více4. Tenkostěnné za studena tvarované prvky. Návrh na únavu OK.
4. Tenkostěnné za studena tvarované prvky. Návrh na únavu OK. Výroba, zvláštnosti návrhu, základní případy namáhání, spoje, navrhování z hlediska MSÚ a MSP. Návrh na únavu: zatížení, Wöhlerův přístup a
VíceFAKULTA STAVEBNÍ NELINEÁRNÍ MECHANIKA. Telefon: WWW:
VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA STAVEBNÍ NELINEÁRNÍ MECHANIKA Bakalářské studium, 4. ročník Jiří Brožovský Kancelář: LP H 406/3 Telefon: 597 321 321 E-mail: jiri.brozovsky@vsb.cz
VíceHistorie velkých havárií - vývoj v oblasti zkoušení materiálů a studia mezních stavů
Historie velkých havárií - vývoj v oblasti zkoušení materiálů a studia mezních stavů Motto: No man is civilised or mentally adult until he realises that the past, the present, and the future are indivisible.
VíceSPECIÁLNÍ ZKUŠEBNÍ METODY studijní opora
Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství SPECIÁLNÍ ZKUŠEBNÍ METODY studijní opora Karel Matocha Petr Jonšta Ostrava 2013 Recenze: Ing. Ladislav Kander,
VíceDynamická pevnost a životnost Přednášky
DPŽ 1 Dynamická pevnost a životnost Přednášky Milan Růžička, Josef Jurenka, Martin Nesládek, Jan Papuga mechanika.fs.cvut.cz martin.nesladek@fs.cvut.cz DPŽ 2 Přednášky část 13 Ozubená soukolí únosnost
VíceNauka o materiálu. Přednáška č.2 Poruchy krystalické mřížky
Nauka o materiálu Přednáška č.2 Poruchy krystalické mřížky Opakování z minula Materiál Degradační procesy Vnitřní stavba atomy, vazby Krystalické, amorfní, semikrystalické Vlastnosti materiálů chemické,
Více