VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
|
|
- Vlasta Müllerová
- před 6 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF MACHINE AND INDUSTRIAL DESIGN VYUŽITÍ METODY AKUSTICKÉ EMISE PRO IDENTIFIKACI STÁDIA POŠKOZENÍ PŘI MECHANICKÝCH ZKOUŠKÁCH APPLICATION OF ACOUSTIC EMISSION METHOD FOR IDENTIFICATION OF DAMMAGE STAGE AT MECHANICAL TESTS. BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR RADEK HEJNÝ VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR doc. Ing. PAVEL MAZAL, CSc. BRNO 2007
2 ANOTACE ANOTACE Bakalářská práce obsahuje souhrn informací o základních mechanických zkouškách a zkušebních zařízeních. Popisuje principy snímání vln akustické emise, jejich vlastnosti a faktory vyvolávající vznik emisní aktivity. Poskytuje informace o využití této metody pro identifikaci stádia poškození při základních mechanických zkouškách a nastiňuje správné postupy vyhodnocování výsledků měření. KLÍČOVÁ SLOVA akustická emise, mechanická zkouška, namáhání, signál, vlny, snímač ANNOTATION Graduation work includes information about basic mechanical tests and test equipments. It describes principles of scanning acoustic emission waves, its characteristics and factors, which activates emission activity. It provides information about application of this method for identification of damage stage at mechanical tests and outlines correct procedure of analyse results of tests. KEYWORDS accoustic emission, mechanical test, stress, signal, waves, BIBLIOGRAFICKÁ CITACE PRÁCE HEJNÝ, R. Využití metody akustické emise pro identifikaci stádia poškození při mechanických zkouškách. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, s. Vedoucí bakalářské práce doc. Ing. Pavel Mazal Csc.
3 ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracoval samostatně s použitím dovolené literatury a pomoci vedoucího práce doc. Ing. Pavla Mazala Csc.. Radek Hejný
4 POĎEKOVÁNÍ PODĚKOVÁNÍ Chtěl bych poděkovat doc. Ing. Pavlu Mazalovi Csc. za cenné rady a připomínky při tvorbě této práce.
5 OBSAH OBSAH Obsah 11 Úvod 12 1 Základní mechanické zkoušky Mechanické zkoušky statické Zkouška tahem Zkouška tlakem Zkouška ohybem Zkouška krutem Zkouška střihem Mechanické zkoušky dynamické Zkoušky rázové Zkoušky únavové 17 2 Akustická emise Princip akustické emise Druhy akustické emise Zdroje akustické emise Oblasti použití akustické emise Snímače akustické emise Piezoelektrické snímače Kapacitní snímače Laserové snímače Vlnovody Specifické vlastnosti akustické emise 26 3 Příklady zařazení akustické emise do mechanických Zkoušek Zkouška tahem s využitím akustické emise Diagnostika šroubů Zkoušky únavy čtyřbodovým ohybem Cyklické namáhání tlakem 33 4 Závěr 35 5 Seznam obrázků a tabulek Seznam obrázků Seznam tabulek 36 6 Seznam použitých zkratek a symbolů 37 7 Seznam použitých zdrojů 38 11
6 ÚVOD ÚVOD Mechanické zkoušky patří v rozsáhlém oboru zkoušení materiálů mezi nejdůležitější. Zjišťují se jimi mechanické vlastnosti materiálů, které vyjadřují deformační chování a podmínky vzniku lomu za působení vnějších sil. Výstupy měřené při mechanických zkouškách jsou většinou přímo naměřené hodnoty deformace v podobě změny tvaru nebo úplného znehodnocení zkoušeného vzorku. Pro pozorování pochodů uvnitř materiálů bylo potřeba zavést metodu, která by toto umožnila. S rychlým vývojem techniky nastala možnost snímání povrchových vln zkoušeného materiálu právě pomocí metody akustické emise. V každém materiálů během namáhání vznikají různá epicentra šíření zvukových vln. Zdroje těchto vln jsou: -pohyb dislokací ve zkoušeném materiálu -uvolnění elastické energie -tvorba dislokací na nepravidelnostech struktury materiálu -překročení meze pružnosti -koroze Akustická emise (zkratkou AE) je metoda zkoušení materiálů nedestruktivní formou. Pomocí této metody je možné detekovat poškození součástí, konstrukcí a zařízení vyrobených z různých materiálů. Za posledních 40 let prodělala tato metoda velmi intenzivní vývoj, podobně jako jiné moderní nedestruktivní typy zkoušení. Patří mezi ně radiografie, exoelektronové emise, holografie, termografie, nukleární magnetorezonance a další. Prvním impulsem pro sledování akustické emise byl zvuk, který vydává cín při zatěžování, nebo ocel při martenzitické transformaci. V 19. století byly již sepsány příručky popisující výskyt praskajícího zvuku při zkouškách s kadmiem. Dnes je metoda akustické emise rozšířena po celém světě. V USA, Japonsku a dalších vyspělých zemích je tato metoda standardizována a je plně akceptována certifikačními úřady a uživateli. Také v České republice proces certifikace a normalizace této metody probíhá. V současné době je vydáno několik technických norem nedestruktivního zkoušení pomocí akustické emise [1-5]. Akustická emise se výrazně prosazuje při tlakových zkouškách k nalezení aktivních defektů, trhlin, technologických vad a k identifikaci plastické deformace materiálů svarových spojů tlakových zařízení. Poskytuje kontrolu míst, která nejsou běžně přístupná většině klasických mechanických zkoušek. Velmi efektivně monitoruje vznik nepředvídatelného defektu. Dnes se touto metodou běžně kontrolují chemické reaktory, tlakové zásobníky plynu, cisterny, kotle, potrubní systémy, výměníkové systémy apod.. Nespornou výhodou metody akustické emise je možnost zkoušení součástí a celků za provozu, tedy bez nutnosti odstavení provozu, což velmi snižuje provozní náklady. Dále se zkracuje doba nutná k provedení zkoušek. Výstupní informace jsou zpracovány výpočetní technikou do grafu. Na něm je velmi dobře viditelné, které místo je potenciálně nebezpečné a může v něm během několika cyklů nastat mezní stav, který není slučitelný s provozem. 12
7 ÚVOD Pomocí metody akustické emise je možno realizovat relativně jednoduché provozní a přejímací zkoušky hodnotící stav konstrukce jako celku, bez lokalizace případných poruch. Zkouška je velmi vhodná např. v sériové výrobě tlakových průmyslových lahví. K tomuto účelu stačí poměrně jednoduchý přístroj s jedním nebo dvěma snímači. Na základě souboru výsledků měření lze poměrně spolehlivě sestavit postup pro vyřazování nevhodných nádob. Tyto vyřazené láhve následně podstoupí další testy a zkoušky. Možnosti využití akustické emise jsou velmi široké. Metody a použití budou popsány dále. 13
8 ZÁKLADNÍ MECHANICKÉ ZKOUŠKY 1 ZÁKLADNÍ MECHANICKÉ ZKOUŠKY 1.1 Mechanické zkoušky statické Jsou charakteristické klidným zatížením zkoušeného tělesa a pomalými, spojitými změnami tohoto zatížení Zkouška tahem Zkouška tahem představuje nejpoužívanější mechanickou zkoušku. Zkušební tělesa ve tvaru tyčí se upínají do čelistí tak, aby osa tyče byla rovnoběžná s osou upínacích čelistí. Zátěžná síla se plynule zvyšuje až do přetržení tyče. V průběhu zkoušky se měří zátěžná síla působící na zkušební tyč a prodloužení. Pro zkoušku tahem se používají válcové tyče ( ø>3 mm) a ploché tyče (s tloušťkou nad 0,5 mm). Měřená délka L 0 je na střední části tyče označena ryskami a slouží k měření prodloužení. S 0 je průřez zkoušené tyče o průměru d 0. Pro válcové tyče krátké platí L 0 =5.d 0, pro dlouhé platí vztah L 0 =10.d 0. Při zatížení zkušební tyče silou F se tyč prodlouží, měřená délka L 0 se zvětší na L a průřez S 0 se zmenší na S. Síla F vyvodí v tyči napětí, které se stanovuje smluvně z poměru působící síly F a průřezu S 0. F Smluvní jmenovité napětí R je tedy dáno vztahem R = [ MPa]. Účinkem tohoto S0 napětí se tyč prodloužila o hodnotu L, která se nazývá absolutní prodloužení. Poměrné prodloužení je dáno vztahem ε = prodloužením je znázorněna v tahovém diagramu [6]. L. Závislost mezi tahovou silou a L 0 Obr. 1 Diagram tahové zkoušky[6] 14
9 ZÁKLADNÍ MECHANICKÉ ZKOUŠKY Mez úměrnosti je mezní napětí pro jehož hodnotu je celková deformace úměrná napětí. Platí zde Hookův zákon. Mez pružnosti je určována smluvně jako napětí vyvolávající trvalou deformaci určité velikosti. Tato smluvní mez pružnosti se označuje jako R 0,005. Mez kluzu U některých kovů (zejména u kovů s prostorově středěnou krystalovou mřížkou) lze počátek trvalé deformace poměrně snadno odečíst z tahového diagramu. Napětí při němž se deformace zvětšuje bez patrného zvětšování tahového zatížení se nazývá výrazná mez kluzu. Maximum a minimum této meze se nazývá horní mez kluzu R eh a dolní mez kluzu R el. Mez pevnosti je mezní stav při kterém dojde k přetržení zkoušené tyče. Pro výpočet Fmax užijeme vztah Rm = [ MPa]. S 0 F F F F síla síla síla síla prodloužení prodloužení prodloužení Obr. 2 Základní typy digramů kovových materiálů [7] prodloužení a) b) c) d) V tahových diagramech (obr. 2.) jsou zřetelně viditelné vlastnosti chování křehkého materiálu (a), materiálu s výraznou mezí kluzu (b) a materiálů s horní a dolní mezí kluzu (c). V posledním případě byla ustanovena tzv. smluvní mez kluzu (d) Zkouška tlakem Zkouška tlakem má v praxi význam zejména pro hodnocení křehkých materiálů a součástí, které jsou za provozu namáhány tlakem (litina, ložiskové kovy atd.). Zkušební tělísko ve tvaru válečku je postupně zatěžováno až do doby, kdy je rozdrceno, nebo stlačeno na požadovanou hodnotu. Mez pevnosti v tlaku lze určit jen u materiálů křehkých u nichž dojde k rozdrcení vzorku. U materiálů houževnatých se tato mez může určit pouze smluvně. Pro určitou deformaci lze také stanovit příčné a podélné zkrácení vzorku [6]
10 ZÁKLADNÍ MECHANICKÉ ZKOUŠKY Zkouška ohybem Zkouška ohybem má význam u křehkých materiálů, především litin. U houževnatých materiálů má malý význam protože zkušební tyče se ohýbají ve velkém rozsahu a často se vůbec nezlomí. Zkušební těleso je při zkoušení uloženo mezi dvěma podporami a zatěžováno silou mezi nimi. Pevnost v ohybu je dána Momax vztahem σ o = [ MPa] [6]. Wo Zkouška krutem Zkouška krutem se dnes používá k určování mechanických vlastností jen ojediněle. Může ale poskytovat velmi cenné výstupy, především při zkoušení materiálů pro výrobu hřídelů. Mez pevnosti v krutu je dána vztahem M k max τ k = [ MPa] [6]. W k Zkouška střihem Zkouška střihem se dnes používá poměrně málo. Je užitečná při zkoušení materiálů křehkých a heterogenních jako jsou litiny. V praxi je nemožné dosáhnout čistého smyku, vždy se při zatěžování objeví přídavné ohybové namáhání, které prakticky nejde eliminovat. Jediným užitečným výstupem této zkoušky zůstává pevnost ve střihu [6]. 1.2 Mechanické zkoušky dynamické Při provozním zatěžování jsou často strojní součásti vystaveny namáháním, při kterých síla vzrůstá náhle, nebo se časem periodicky mění. Chování materiálu za těchto podmínek se zjišťuje pomocí mechanických zkoušek dynamických Zkoušky rázové Rázové zkoušky se vyznačují vysokou rychlostí změny zatížení působícího na zkoušené těleso. V praxi zjišťovaným výsledkem těchto zkoušek bývá obvykle deformační energie spotřebovaná na porušení tělesa. zkouška rázem v ohybu Tato zkouška se nejčastěji provádí pomocí Charpyho kladiva. Systém spočívá v rotaci kyvadla kolem osy, kde v určitém místě dojde k přelomení zkoušeného vzorku. Výstupem této zkoušky je hodnota energie, která byla spotřebována na porušení vzorku. Tato hodnota se určí jednoduchým výpočtem, protože výška překyvu je úměrná rozdílu energie kladiva před rázem a energie spotřebované během rázu. Spotřebovaná nárazová práce se značí K [J] [6]. 16
11 ZÁKLADNÍ MECHANICKÉ ZKOUŠKY Obr. 3 Charpyho kladivo [6] Zkouška rázem v krutu Tato zkouška se používá především díky své vyšší citlivosti při zkouškách kalených a nízkopopuštěných ocelí. V praxi se používá především na zkoušení nástrojových ocelí pro výrobu vrtáků, výstružníků, závitníku atd.. Princip této zkoušky spočívá v uchycení zkušební tyče na obou koncích do upínací hlavy. K dosažení dostatečného kroutícího momentu působícího v krátkém čase se používá setrovačník, který je spojen s upínací hlavou v momentě, kdy má dostatečné otáčky. V důsledku krutového rázu dojde k porušení zkušební tyče. Výstupem této zkoušky je pevnost v krutu [6] Zkoušky únavové Zabývají se zkoušením částí, které jsou v praxi vystavovány dlouhodobému periodicky se opakujícímu namáhání. Tyto zkoušky mají za cíl určit tzv. mez únavy materiálu, která je obvykle nižší než kritická hodnota namáhání při statických zkouškách. Proces únavového porušování je složitý a obecně je popisován vznikem zárodku únavové trhliny a jejím růstem. Tento zárodek je ve většině případů lokalizován v povrchové vrstvě materiálu, kde v důsledku kmitání došlo k akumulaci energie a místní plastické deformaci. Zárodky trhlin vznikají především v konstrukčních vrubech a ostrých přechodech. V těchto místech dochází ke koncentraci napětí a následnému porušení povrchové vrstvy. Zatěžovací únavové stroje obvykle pracují v uspořádání obecný tah-tlak, plochý čtyřbodový ohyb, příp. střídavý krut
12 ZÁKLADNÍ MECHANICKÉ ZKOUŠKY Základní informace o chování materiálu za působení cyklického namáhání posktují únavové zkoušky. Při těchto zkouškách má průběh napětí nejčastěji sinusový tvar. Průběh napětí se mění od horního napětí kmitu σ max po dolní napětí kmitu σ min. Další veličiny potřebné pro zmapovaní únavového namáhání jsou [6]: Střední napětí: σ m σ max + σ = min 2 [ MPa] Amplituda napětí: σ max σ σ min a = 2 Napěťový poměr: σ min R = σ max [ MPa] Amplitudový poměr: σ A = a σ m Obr. 4 Zátěžný cyklus souměrný, míjivý v tahu a pulsující v tahu [13]. 18
13 ZÁKLADNÍ MECHANICKÉ ZKOUŠKY Rostoucí trhliny zmenšují nosný průřez, vzrůstá napětí až na kritickou hodnotu, při které nastane rychlé dolomení vzorku, příp. součásti. Základní únavovou charakteristikou je Wöhlerova křivka. Obr. 5 Wöhlerova křivka (schematicky) [8] Wöhlerova křivka udává závislost amplitudy napětí na počtu cyklů do porušení zkušebního vzorku. Během zkoušky se amplituda napětí nemění. Nejvyšší amplituda, při které nedochází k lomu ani po velmi vysokém počtu cyklů se nazývá mez únavy. Pro sestavení Wöhlerovy křivky se používají hladké vzorky zatěžované cyklickým namáháním tah tlak [8]. U ocelí se zpravidla při počtu cyklů 10 6 až 10 7 mění σ N křivka na vodorovnou přímku, která definuje mez únavy. Pro praktické účely se běžně rozlišuje únava na nízkocyklovou, kdy je počet cyklů do lomu menší než 10 2 až 10 4, a vysokocyklovou, kdy počet cyklů do lomu je vyšší než 10 5 [8]. Stádia únavového procesu [8] 1) změny mechanických vlastností u materiálů s malou hustotou dislokací, tedy materiálů vyžíhaných se vyskytuje cyklické zpevnění. Cyklické změkčení se projevuje u materiálů zpevněných různými proměnami (substituční, intersticiální, precipitační). kumulace změn a poškození probíhají v objemech povrchové vrstvy. Koncentrace plastické deformace souvisí s koncentrací napětí, která nastává v místech vrubů. 2) iniciace a postupné propojování mikrotrhlin mikrotrhliny leží podél aktivních skluzových rovin. Dochází k jejich růstu do hloubky materiálu. 3) vznik magistrální trhliny a její šíření nastává mezní stav. 19
14 ZÁKLADNÍ MECHANICKÉ ZKOUŠKY Obr. 6 Stádia únavového procesu [8] Pro získání lepší představy o vlastnostech materiálu při cyklickém namáhání je nutné spojit několik Wöhlerových křivek s různou asymetrií cyklu a z nich sestavit diagram mezních cyklů tzv. Smithův diagram. Obr. 7 Smithův diagram [8] 20
15 AKUSTICKÁ EMISE 2 AKUSTICKÁ EMISE 2.1 Princip akustické emise Akustická emise je fyzikální jev, při kterém dochází v určitých místech materiálu v důsledku dynamických procesů stimulovaných vnějšími, nebo vnitřními silami, k uvolňování materiálem akumulované energie ve formě tranzitních napěťových vln. Tyto vlny vznikají v materiálu během interakce jeho strukturních defektů s vnějším napěťovým polem. Vlny se šíří tělesem od místa zdroje vlny na volný povrch. Průchodem napěťové vlny se část uvolněné energie mění v teplo, část vyvolá na povrchu tzv. Rayleighovu vlnu a zbytek energie se vrací zpět do materiálu prostřednictvím odražené vlny. Vlnění na povrchu je potom vhodným ultrazvukovým snímačem zachycováno a převedeno na elektrický signál, kterému říkáme emisní. Velikost amplitudy vlny se pohybuje řádově v mikrometrech. Vlny akustické emise mají různou frekvenci. Nejnižší frekvenci (0,1 100 Hz) můžeme zaznamenat při studiu zemětřesení, strukturní dynamice, dynamice rotorů, studiu mikrootřesů zemské kůry. Naopak velmi vysoké frekvence ( až 10 MHz) zaznamenáváme při studiu fázových přeměn, mřížkových poruch, šíření lomů, mechanického porušování [9,10]. Obr. 8 Ukázka typického tvaru signálu akustické emise [11] 2.2 Druhy akustické emise 2.2 Akustickou emisi můžeme dělit dle charakteru signálu. Primárně dělíme akustickou emisi na spojitou (continuos emission) a nespojitou ( burst emission). Spojitá akustická emise se vyskytuje převážně v blízkém okolí meze kluzu, má velmi vysokou frekvenci výskytu jednotlivých signálů a poměrně malou amplitudu. Nespojitá akustická emise je náhodně se vyskytující s poměrně velkou amplitudou. Vzorky materiálu s únavovou trhlinou obvykle vykazují nespojitou akustickou emisi v souvislosti s tvorbou plastické zóny v okolí trhliny [9,10]. 21
16 AKUSTICKÁ EMISE Faktory kladně ovlivňující výskyt spojité akustické emise [9]: - malý rozměr zkušebního tělesa - hladké zkušební vzorky - izotropie materiálu - homogenita materiálu - jemnozrnnost materiálu - nízká pevnost materiálu - nízká deformační rychlost - deformace kluzem - vysoké teploty - difúzní typy fázových přeměn Faktory kladně ovlivňující výskyt nespojité akustické emise [9]: - velký rozměr zkušebního tělesa - vzorky s vrubem - anizotropie materiálu - nehomogenita materiálu - hrubozrnnost materiálu - materiál v litém stavu - materiál o vysoké pevnosti - vysoká deformační rychlost - deformace dvojčatěním - nízké teploty - martenzitické přeměny 2.3 Zdroje akustické emise Mezi nejčastější zdroje akustické emise při mechanických zkouškách kovů patří především vznik trhliny, šíření čela trhliny, lom, plastická deformace, apod. Metodou akustické emise je možné zaznamenat jakékoli změny materiálů způsobené vnitřním nebo vnějším napětím. Energie uvolněná z jednoduchého pohybu dislokací je často velmi malá a je obtížné ji metodou akustické emise zachytit. V praxi je však tento úkaz ojedinělý, protože při pohybu dislokací dochází k tzv. lavinovému efektu, který produkuje spojitý signál, jenž je možné zachytit snímačem aniž bychom kladli přehnané nároky na jeho citlivost. Trhliny vznikají nejčastěji v povrchu náhlých změn průřezu (vrubů) a v částech uvnitř materiálů, kde napětí překračuje mezní hodnotu. Trhlinové mechanismy vytvářejí nový povrch a tím je uvolněna napěťová energie jejíž část je přeměněna v akusticko emisní vlnu. U trhlinových dějů vzniká signál akustické emise ve vysokém tempu a tomu je potřeba přizpůsobit postup měření. Ideální emisní zdroj akustické emise vysílá speciální balíky vln nazývané události akustické emise, které se šíří v konečném izotropickém, homogenním, ideálně elastickém prostředí. V praxi je takový stav samozřejmě nedosažitelný a při skutečném měření bude šíření vlny ovlivněno povrchy a nehomogenitami, které mohou výrazně odrážet a zkreslovat vlny nebo přechody vln. 22
17 AKUSTICKÁ EMISE Protože signály akustické emise jsou vytvářeny při deformaci u většiny materiálů má tato metoda široké uplatnění. Omezujícím faktorem je pouze obsah šumu v signálu a citlivost snímače [9,10]. 2.4 Oblasti použití akustické emise 2.4 Průběžné monitorování akustické emise na sledovaných technologiích, zařízeních a konstrukcích Zajišťuje detekci a lokalizaci aktivních defektů během provozu. Poskytuje varování o vzniku nového defektu, informace o jeho rozvoji nebo potvrzení nepřítomnosti aktivního defektu. Kvalitativně zvyšuje provozní bezpečnost a spolehlivost sledovaných zařízení a podstatně snižuje riziko havárie. Příkladem je sledování stavu vybraných svarových spojů, kriticky namáhaných a opravených konstrukčních částí důležitých zařízení. Významné možnosti poskytuje při sledování úniků dopravovaných medií v tlakových zásobnících. Měření a vyhodnocování akustické emise při tlakových zkouškách Slouží k nalezení aktivních defektů jako jsou trhliny a technologické vady a k identifikaci plastické deformace materiálů svarových spojů tlakových zařízení. Poskytuje integrální kontrolu celého zařízení, včetně míst nepřístupných jiným defektoskopickým kontrolám. Snižuje riziko nepředvídatelného porušení tlakových zařízení nalezením skrytých aktivních defektů. Měření se provádí při povýrobních a předprovozních těsnostních tlakových zkouškách a zkouškách po opravách tlakových zařízení. Příkladem je kontrola chemických reaktorů, tlakových zásobníků plynu, cisteren, autoklávů, kotlů, potrubních systémů, chladičů a výměníkových systémů. Měření a vyhodnocení akustické emise při statických a dynamických zatěžovacích zkouškách konstrukcí Jsou prováděny vnitřním přetlakem, slouží k nalezení aktivních defektů nosných konstrukcí z různých materiálů. Zvyšuje provozní bezpečnost a spolehlivost sledovaných konstrukcí a podstatně snižuje riziko havárie. Příkladem jsou použití při zkouškách nosníků a přírubových spojů. Detekce lokalizace vnitřních procesů Zahrnuje různorodé aplikace akustické emise, vedoucí k lepší hospodárnosti provozu a údržby technologických zařízení. Příkladem je použití akustické emise pro sledování opotřebení dosedacích ploch ventilů, pro detekci a lokalizaci porušení trubek výměníků a pro kontrolu těsnosti kondenzátorů. Kontrola technologických procesů Slouží k detekci a lokalizaci defektů vznikajících během svařování, chladnutí, žíhání svarových spojů, chladnutí odlitků, vytvrzování laků a chladnutí plazmatických nástřiků. Umožňuje řídit kvalitu technologických procesů. 23
18 AKUSTICKÁ EMISE Aplikace akustické emise při zkouškách materiálů Slouží k detekci vzniku a růstu trhlin a k získání nových charakteristik zkoušených materiálů. Díky přesné lokalizaci detekovaných procesů umožňuje získat časový a prostorový obraz jejich rozvoje. Příkladem je určování počátku podkritického růstu trhliny při zkouškách lomové mechaniky. Detekce vzniku a růstu korozních a únavových trhlin a měření akustické emise na zkušebních tlakových nádobách příp. potrubích při destrukčním zkoušení. Ostatní aplikace akustické emise Mezi další úspěšné aplikace techniky akustické emise patří sledování a řízení průběhu obrábění, zatěžování a opotřebení ložisek i celých strojních uzlů. V poslední době se rozvíjejí aplikace v geologických oblastech a mnohé jiné [12]. 2.5 Snímače akustické emise Základním prostředkem pro snímání vln je snímač. V případě akustické emise se v podstatě jedná o snímání šířících se vln a vibrací většinou ve frekvenčním rozsahu od 20 khz do 2 MHz. Pro určité typy úloh je vyžadován i jiný frekvenční rozsah, typickým případem je snímání fázových transformací, kde se frekvence pohybují řádově v MHz. Pro snímání se používají různé druhy snímačů, jejich konstrukce je vždy přizpůsobena jejich použití. Ideální snímač Ideální snímač by měl být malý, vysoce citlivý, lehce připojitelný ke zkoušenému vzorku, levný a jednoduché konstrukce. Dále by měl vykazovat dobrou citlivost v celém svém měřícím rozsahu a udržovat lineární odezvu. Jako ve všech technických oborech i zde je nemožné dosáhnout v praxi dokonalý snímač, proto musíme reálné snímače vyzkoušet a počítat s výsledkem, který je zatížen chybou Piezoelektrické snímače Jsou to v praxi nejrozšířenější snímače, pro měření vibrací se používají piezoelektrické krystaly. Konstrukce snímačů je opět přizpůsobena jejich použití a proto existuje mnoho druhů a typů těchto snímačů. Pro snímaní vln do frekvence 10 KHz se používají snímače v provedení akcelerometrů. Mají vysokou citlivost a velmi výhodnou frekvenční charakteristiku. Cejchování snímačů se prování mechanicky a to až do frekvence 50 Khz. Pro absolutní cejchování a výrazně vyšší frekvence se používá laserový paprsek. V konstrukci piezoelektrických snímačů je využito piezoelektrického jevu, který spočívá v tom, že uvnitř některých krystalických dielektrik vzniká vlivem mechanických deformací elektrická polarizace, čímž na povrchu vznikají zdánlivé náboje, které mohou v přiložených elektrodách vázat nebo uvolňovat skutečné náboje. Jakmile mechanické napětí zmizí, dielektrikum se vrací do původního stavu. U piezoelektrických materiálů je důležitá jejich elektromagnetická orientace, tj. vzájemná orientace směru mechanické deformace a směru odpovídající elektrické polarizace [12]. 24
19 AKUSTICKÁ EMISE Konstrukce piezoelektrických snímačů Dle druhu snímané veličiny se piezoelektrické snímače dělí na akcelerometry a tlakové snímače. Dalším důležitým faktorem je způsob namáhání piezoelektrického členu. Podle tohoto způsobu je dělíme na akcelerometry se souměrným piezoelektrických členem, s ohybovým piezoelektrickým členem a střihem namáhaným piezoelektrickým členem [12]. Obr. 9 Uspořádání piezoelektrického senzoru akustické emise [10] Materiál piezoelektrických snímačů Obecně platí, že snímač akustické emise musí mít velkou piezoelektrickou citlivost, mechanickou pevnost a permitivitu. Někdy se měření neobejde bez vystavení snímače poměrně vysokým nebo nízkým teplotám. Z toho plyne i široký teplotní rozsah použitelnosti snímače akustické emise. Častým materiálem pro výrobu tohoto typu snímače je křemen (SiO 2 ). Jeho piezoelektrické vlastnosti jsou stálé do 200 C, poté zaznamenáváme mírný pokles citlivost. Nad 500 C piezoelektrická konstanta velmi rychle klesá a blíží se nule. Dalšími materiály vhodné pro výrobu piezoelektrických snímačů jsou: titaničitan bernatý (snímače vyrobené z tohoto materiálu jsou označovány PZT), materiály s příměsí lavretinia (PLZT), Seighnetova sůl (KNT), vínan ethylendiaminocý (EDT) a polyvinyldene fluorid (PVDF) [12] Kapacitní snímače Kapacitní snímače se v technické praxi používají téměř sto let. Základem kapacitního snímače je několikaelektrodový systém. Nejjednodušší systém je změna mezery mezi deskami snímače vyvolaná vnější neelektrickou veličinou. Kapacitní snímače v různých verzích se uplatňují při snímání vln akustické emise [12] Laserové snímače Koherentní světlo laseru využívají optické interferometry. Pomocí tohoto zařízení lze velmi přesně měřit statické i střídavé výchylky polohy. Laserové snímače jsou odolné proti lokálním vibracím a snadno se kalibrují [12]
20 AKUSTICKÁ EMISE Vlnovody V praxi může nastat situace, že není možné snímač umístit přímo na zkoušený vzorek (vlivem vysoké teploty, nepřístupnosti atd.). Z tohoto důvodu se používají vlnovody, které mají za cíl přenést vlny akustické emise od povrchu zkoušené součásti do snímače. Nevýhodou použití vlnovodu jsou ztráty signálu během jeho cesty ke snímači. Proto je nutné vzdálenost mezi součástí a snímače minimalizovat dle možností [12]. 2.6 Specifické vlastnosti akustické emise Metoda akustické emise má některá zvláštní specifika, kterými se odlišuje od jiných metod nedestruktivního zkoušení. Detekuje pohyb defektů, vyžaduje namáhání konstrukce, každé namáhání je originální, je více citlivá na materiál, méně na geometrii, je méně závislá na provozu zařízení, vyžaduje přístup ke konstrukci pouze v místě umístění snímačů, testuje celou konstrukci současně, avšak je citlivá na úroveň rušivého pozadí. Přednosti vzdálená detekce a lokalizace trhlin plnost metody (neporušená struktura je zakryta) měřící systémy mohou být nastaveny rychle vysoká citlivost požadují pouze omezený přístup k měřenému předmětu určení aktivních trhlin jsou potřebná jen relativně nízká zatížení Omezení předmět musí být zatížen aktivita akustické emise je vysoce závislá na materiálu irelevantní elektrický a akustický šum může interferovat s měřením omezené přesnosti lokalizace dává omezené informace o druhu trhliny výklad výsledků může být jednoznačný Tab. 1 Vlastnosti metody akustické emise [9] 26
21 AKUSTICKÁ EMISE vysoká amplituda velké namáhání vysoká deformační rychlost štěpný lom šíření trhliny anizotropní materiál nehomogenní materiál silnostěnný materiál dvojčatní nízká teplota materiál s trhlinami martenzitická přeměna litá konstrukce hrubá zrna nízká amplituda malé namáhání nízká deformační rychlost smykový lom plastická deformace izotropní materiál homogenní materiál tenkostěnný materiál vysoká teplota materiál bez trhlin difúzně řízená přeměna tvářená slitina jemná zrna Tab. 2 Některé faktory vyvolávající signály akustické emise [9] 27
22 PŘÍKLADY ZAŘAZENÍ AKUSTICKÉ EMISE DO MECHANICKÝCH ZKOUŠEK 3 PŘÍKLADY ZAŘAZENÍ AKUSTICKÉ EMISE DO MECHANICKÝCH ZKOUŠEK Jednou ze základních aplikací metody akustické emise je její zařazení do procesu mechanické zkoušky. Vyhodnocení výsledků je tak obsáhlejší a zaznamenává události během zkoušky. Postup mechanické zkoušky s využitím akustické emise: 1) zatížení měřené součásti 2) šíření akustické vlny ke snímačům akustické emise 3) detekce vln a převod na elektrický signál 4) převod signálu do grafické podoby 5) vizualizace 6) vyhodnocení výsledků zkoušky Na Fakultě strojního inženýrství VUT v Brně se metoda akustické emise uplatňuje v následujících typech zkoušek: 3.1 Zkouška tahem s využitím akustické emise Zkoušky tahem jsou i dnes velmi důležitým zdrojem informací o chování materiálu. Deformační a napěťové materiálové charakteristiky se vyhodnocují ze záznamu síla prodloužení, nebo napětí deformace. Jde tedy o statické hodnoty charakterizující odezvu materiálu na určitý krok. O detailních změnách chování materiálu v průběhu zkoušky materiálové charakteristiky mlčí. V počátečním stádiu nebo v průběhu formování poškození dochází ve většině případů k plastické deformaci. Její fyzikální podstata je vysvětlována vznikem, pohybem a interakcí mřížkových poruch, především čárových poruch dislokací. V procesu plastické deformace hustota dislokací vzrůstá a v závislosti od podmínek vznikají prostorově nahromaděné dislokace ve tvaru válců, klubek a buněk. Na vznik a šíření deformace má velký vliv mnoho faktorů jako např. typ mřížky, velikost zrna, teplota, rychlost deformace a řada dalších. Brzdícím faktorem pohybu dislokací je přítomnost nečistot (legur). Již malý podíl atomového procenta nečistoty v základním kovu výrazně zvyšuje třecí napětí a snižuje plastičnost kovu. V polykrystalických materiálech jsou zrna, která mají příznivou orientaci a reagují velmi citlivě na působení vnějších sil, ale také zrna s nepříznivou orientací a jejich skluz nastává až při dosažení výrazných hodnot normálového napětí. V průběhu plastické deformace jsou tedy některá zrna namáhána elastický a jiná již plasticky. Akustická emise je v materiálovém inženýrství spojována s dynamikou dislokačních procesů. Akustická emise také zaznamenává pohyb dislokací v elastické oblasti zatěžování, což by při vyšší citlivost znamenalo možnost přímého pozorování pohyblivosti dislokací. Velkou výhodou akustické emise je, že může na rozdíl od jiných metod nedestruktivního zkoušení (elektronová mikroskopie, leptání dislokací) pozorovat pohyb dislokací během zatěžování. Na obr. 9 je znázorněno uspořádání tahové zkoušky s využitím akustické emise. V tomto případě bylo použito standardní zkušební zařízení a normalizovaný vzorek se třemi snímači akustické emise. 28
23 PŘÍKLADY ZAŘAZENÍ AKUSTICKÉ EMISE DO MECHANICKÝCH ZKOUŠEK Na vyhodnocení této zkoušky (obr. 10) je viditelná zvýšená emisní aktivita v oblasti Hookova zákona a v oblasti přetržení zkušební tyče [9,10]. Obr. 10 Uspořádání tahové zkoušky Al-Mg slitiny s využitím akustické emise [9] Obr. 11 Grafické vyhodnocení aktivity akustické emise v průběhu tahové zkoušky Al-Mg slitiny [9] 29
24 PŘÍKLADY ZAŘAZENÍ AKUSTICKÉ EMISE DO MECHANICKÝCH ZKOUŠEK Diagnostika šroubů Šroubové spoje patří mezi nejčastější rozebíratelné spoje strojních konstrukcí. Jejich využití je velmi široké a můžeme se s nimi setkat téměř v každém zařízení. V mnoha případech jsou šroubové spoje používány jako nosné spojení dvou částí konstrukce. Z tohoto důvodu je nutné prohlubovat schopnosti zkoušení a diagnostiky defektů ve šroubech. Na Fakultě strojního inženýrství VUT bylo ve spolupráci s Ústavem fyziky materiálů akademie věd České republiky provedeno několik testů, zaměřených na možnosti využití metody akustické emise i v této oblasti. Pro testování byly zvoleny šrouby M10 z oceli A2 18/8, tj. 18% Cr, 8% Ni, tedy šrouby korozivzdorné při normálních povětrnostních podmínkách. Snímání akustické emise bylo provedeno současně s měřením napěťového deformačního chování šroubu. Uchycení šroubu bylo provedeno pomocí speciálně vyrobených redukcí, které jsou vhodné pro běžně používaný zatěžovací stroj ZWICK 200. Výstupní signál byl od snímače veden vlnovodem. V místě očekávání tvorby,,krčku byli umístěny další dva mikrosnímače akustické emise (obr. 11). Pro porovnání byli zároveň uskutečněny zkoušky běžných šroubů dle ISO Zatěžovací posuv je při zkoušce pomalý a vytváří tak pomalou zkoušku tahem. V průběhu se měří síla, která je v případě šroubů A2/18 za mezí kluzu prakticky konstantní. Akustická emise má v oblasti Hookova zákona z hlediska počtu událostí jednoznačně vzestupnou tendenci. Emisní aktivita trvá do okamžiku výskytu Rp 0,2, kdy dochází ke snížení její hodnoty (obr. 12). Další emisní události nastávají v oblasti meze pevnosti a konečný silný balík emisních události se objevuje společně s tvorbou kontrakce a úplně fragmentace zkušebního tělesa. Závěrem lze konstatovat, že plynulý výskyt emisních událostí lze pozorovat při zatěžování pod mezí kluzu, kdy je požadována funkce součástí. Po dosažení plastické deformace lze i dále provádět měření, ale z funkčního hlediska je již nepodstatné. Z výše uvedených informací plyne, že pokud šroub přestane emitovat emisní události je nutná jeho okamžitá výměna, protože nastala možnost výskytu mezního stavu vylučujícího správnou funkci spojovacího materiálu [9,10]. 30
25 PŘÍKLADY ZAŘAZENÍ AKUSTICKÉ EMISE DO MECHANICKÝCH ZKOUŠEK Obr. 12 Uspořádání tahové zkoušky šroubu s využitím akustické emise [9] Obr. 13 Grafické vyhodnocení emisní aktivity při tahové zkoušce šroubu [9] 31
26 PŘÍKLADY ZAŘAZENÍ AKUSTICKÉ EMISE DO MECHANICKÝCH ZKOUŠEK 3.2 Zkoušky únavy čtyřbodovým ohybem Únavou materiálu jsou označovány takové deformační pochody, které jsou v materiálu způsobeny opakovaným (cyklickým) zatěžováním. Jedním z hlavních parametrů tohoto typu zatěžování je počet cyklů do porušení, někdy také čas do porušení při cyklickém konstantním zatěžování. Únava materiálu je při vysokém počtu zatěžovacích cyklů příčinou porušení materiálu i když maximální hladina napětí je nižší než mez kluzu použitého materiálu. Proces poškozování probíhá bez makroskopické plastické deformace i u materiálů, které jsou výrazně tvárné. Postupující poškození prakticky nelze identifikovat. Únavová degradace má nevratný kumulativní charakter. Pro cyklické zkoušky se používá střídavé souměrné namáhání. Mikrosnímače akustické emise se umisťují do středu vzorku. Pulsátor pracuje v oblasti plochého čtyřbodového ohybu s frekvencí zatěžování 130 až 150 Hz. Pro snímaní se používají snímače s vlnovodem, nebo speciální snímače s malým průměrem, které jsou na vzorek nalepeny. Na FSI VUT v Brně byly uskutečněny např. únavové zkoušky uhlíkové oceli a tvárné litiny. Oba materiály byly zatěžovány tak, aby bylo dosaženo přibližně stejné životnosti, tedy počtu cyklů do porušení. U těchto materiálů se na počátku zatěžování projevuje zvýšená emisní aktivita., která je způsobena změnami v celém objemu materiálu, tedy např. zpevňováním, nebo změkčováním struktury. Není vyloučeno, že určitý vliv na výskyt emisních událostí může mít celkové usazování celého zatěžovacího cyklu. Následně emisní aktivita klesá a nastává období relativního klidu. Únavový proces přechází do stádia kumulace poškození. Poté nastává stádium šíření magistrální trhliny, emisní aktivita se zvyšuje (obr.13). Období klidu je delší u materiálů s vyšší mezí únavy a naopak. U tvárné litiny jsou první dvě období velmi podobná, ovšem po uvolnění energie a počátků šíření trhliny je možno pozorovat stupňovitý tvar záznamů. Tento tvar emisní křivky je odůvodněn skokovým šířením trhliny v tvárné litině. Trhliny se nešíří spojitě ale přeskakují jednotlivé oblasti materiálu mezi grafitickými globulemi. Celková emisní aktivita je nižší, což je způsobeno odlišnými charakteristikami obou srovnávaných materiálů [9,10]. 32
27 PŘÍKLADY ZAŘAZENÍ AKUSTICKÉ EMISE DO MECHANICKÝCH ZKOUŠEK Obr. 14 Graf emisních událostí únavové zkoušky [9] 3.3 Cyklické namáhání tlakem 3.3 Některé technické materiály, např. slinuté karbidy nebo technické keramiky vykazují některé výrazně lepší mechanické vlastnosti ve srovnání s vysocepevnými ocelemi (tuhost, otěruvzdornost, pevnost v tlaku apod.). Tyto materiály bývají v praxi často zatěžovány tlakově kvazistaticky, příp. tlakově cyklicky. Zjišťování vlastností těchto materiálů při působení cyklického tlakového namáhání je pomocí běžných únavových zkoušek značně složité. Identifikace rozvoje poškozování takto zatěžovaných materiálů je velmi dobře proveditelná pomocí techniky akustické emise. Experimentální tělesa jsou vzorky ve tvaru kostky s rozměry 5mm x 5mm x 5mm. Zkouška byla provedena ve speciálním zatěžovacím zařízení. Zkoušený vzorek byl umístěn mezi zatěžovací kužele, na kterých byli umístěny snímače dráhy. Tyto snímače sledují deformaci vzorku. Snímač akustické emise byl umístěn přímo na vzorku, druhý na povrchu jednoho ze zatěžovacích kuželů a třetí jako etalon. 33
28 PŘÍKLADY ZAŘAZENÍ AKUSTICKÉ EMISE DO MECHANICKÝCH ZKOUŠEK Obr. 15 Časový průběh počtu překmitů (c) a zatěžovacího tlaku (p) při zkoušce tlakového zatěžování keramických vzorků [9] Uvedený graf je z počáteční části zatěžování, kdy se začíná objevovat emisní aktivita. Zajímavá je zejména odezva v odlehčovací části cyklu. Akustická odezva v odlehčovací fázi se v průběhu času dále zvýrazňuje na rozdíl od odezvy v zatěžovací fázi. Můžeme předpokládat, že významným zdrojem signálu akustické emise je fázová transformace martenzitického typu, která převede ZrO 2 z tetragonální fáze do monoklinické soustavy [9,10]. 34
29 ZÁVĚR 4 ZÁVĚR 4 V moderní době jsou kladeny stále větší požadavky na kvalitu, životnost a spolehlivost všech výrobků. Jedním ze způsobů jakým je tohoto cíle dosahováno je používání stále dokonalejších materiálů, u kterých musíme mít přesně zmapovány oblasti jejich chování při zatěžování vnějšími silami. Klasické mechanické zkoušky položily základ vyhodnocování vlastností materiálů, ale vždy jen s výstupem v podobě několika hodnot jako je mez kluzu, mez pevnosti a doba do porušení materiálů. Metoda akustické emise je metodou patřící mezi nedestruktivní formy testování a její nesmírnou výhodou je schopnost určitým způsobem monitorovat průběh šíření defektů během zkoušky na rozdíl od klasických mechanických zkoušek. Další výhodou této metody je její variabilita. Akustická emise může být použita v jednoduché formě s jedním snímačem v případech, kde není nutný přesný popis dějů v zatěžovaném materiálu a kde je kladen důraz na finanční dostupnost metody. Naopak může být tato metoda využita při nesmírně složitých zkušebních procesech v jaderném průmyslu, kde musí být materiál zmapován kontinuálně s použitím těch nejlepších snímačů a počítačové techniky pro vyhodnocování výsledků. Z výše uvedených podkladů je zřejmé, že klasické mechanické zkoušky jsou stále důležité, ale je nutné neustále zpřesňovat jejich průběh a výsledky pomocí moderní techniky. Akustická emise je zajisté metodou perspektivní, která má před sebou ještě značný pokrok, ale již dnes je jisté, že tato metoda pomohla inicializovat mnoho skrytých vad, které mohou vést nejen k finančním ztrátám, ale také ke ztrátám na lidských životech. 35
30 SEZNAM OBRÁZKŮ A TABULEK 5 SEZNAM OBRÁZKŮ A TABULEK 5.2 Seznam obrázků Obr. 1 Diagram tahové zkoušky[6] 14 Obr. 2 Základní typy digramů kovových materiálů [7] 15 Obr. 3 Charpyho kladivo [6] 17 Obr. 4 Zátěžný cyklus souměrný, míjivý v tahu a pulsující v tahu [13]. 18 Obr. 5 Wöhlerova křivka (schematicky) [8] 19 Obr. 6 Stádia únavového procesu [8] 20 Obr. 7 Smithův diagram [8] 20 Obr. 8 Ukázka typického tvaru signálu akustické emise [11] 21 Obr. 9 Uspořádání piezoelektrického senzoru akustické emise [10] 25 Obr. 10 Uspořádání tahové zkoušky Al-Mg slitiny s využitím akustické emise [9] 29 Obr. 11 Grafické vyhodnocení aktivity akustické emise v průběhu tahové zkoušky Al-Mg slitiny [9] 29 Obr. 12 Uspořádání tahové zkoušky šroubu s využitím akustické emise [9] 31 Obr. 13 Grafické vyhodnocení emisní aktivity při tahové zkoušce šroubu [9] 31 Obr. 14 Graf emisních událostí únavové zkoušky [9] 33 Obr. 15 Časový průběh počtu překmitů (c) a zatěžovacího tlaku (p) při zkoušce tlakového zatěžování keramických vzorků [9] Seznam tabulek Tab. 1 Vlastnosti metody akustické emise [9] Tab. 2 Některé faktory vyvolávající signály akustické emise [9]
31 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ 6 SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ 6 A [-] - amplitudový poměr R [-] - napěťový poměr Wo [mm 3 ] - průřezový modul v ohybu Wk [mm 3 ] - průřezový modul v krutu Mk [N.mm] - maximální kroutící moment max Mo max [N.mm] - maximální ohybový moment d [mm] - průměr vzorku d 0 [mm] - původní průměr vzorku F [N] - síla F max [MPa] - kritická síla K [J] - nárazová práce L [mm] - délka vzorku L 0 [mm] - původní délka vzorku R [MPa] - smluvní jmenovité napětí R 0,005 [MPa] -smluvní mez pružnosti R e [MPa] - mez kluzu R eh [MPa] - horní mez kluzu R el. [MPa] - dolní mez kluzu Rm [MPa] - mez pevnosti R p0,2 [MPa] - smluvní mez kluzu S [mm] - průřez vzorku S 0 [mm] - původní průřez vzorku L [mm] - prodloužení vzorku σ max [MPa] - horní napětí kmitu σ min [MPa] - dolní napětí kmitu ε [-] - poměrné prodloužení vzorku τ [MPa] - mez pevnosti v krutu k σ [MPa] - amplituda napětí a σ o [MPa] - mez pevnosti v ohybu σ [MPa] - napětí normálové σ m [MPa] - střední napětí kmitu τ [MPa] - napětí tečné 37
32 SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ 7 SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ [1] ČSN EN Nedestruktivní zkoušení akustická emise všeobecné zásady [2] ČSN Nedestruktivní zkoušení akustická emise charakterizace přístrojů část 1: popis přístrojů [3] ČSN Nedestruktivní zkoušení akustická emise charakterizace přístrojů část 2: ověřování pracovní charakteristiky [4] ČSN Nedestruktivní zkoušení terminologie, část 9: termíny používané při zkoušení akustickou emisí [5] ČSN Nedestruktivní zkoušení akustická emise zkoušení kovových tlakových zařízení během přejímací zkoušky planární lokalizace zdrojů akustické emise [6] DORAZIL, E., Nauka o materiálu - přednášky. Brno: Ediční středisko VUT Brno [7] MOLLIKOVÁ, E., Zkoušení materiálů a výrobků. Studijní opory, Ústav materiálových věd a inženýrství VUT Brno. Dostupné na [8] PANTĚLEJEV, L., Únava kovových materiálů. Studijní opory, Ústav materiálových věd a inženýrství VUT Brno. Dostupné na [9] PAZDERA, L., SMUTNÝ, J., MAZAL, P., Využití metody akustické emise při sledování vlastností zatěžovaných materiálů a konstrukcí. Brno: VUT FSI ISBN [10] KREIDL, M., ŠMÍD, R., Technická diagnostika. Praha: Nakladatelství BEN, ISBN: [11] FRIČ, O., Akustická emise. Dostupné na [12] PETRÁŠ, J., Základy Detekce a lokalizace akustické emise na konstrukcích. Pojednání k doktorské zkoušce. Brno: VUT FSI [13] BUCH, A., Fatique strenght calculation. Trans Tech SA, Switzerland ISBN
NAUKA 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
Test 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
ZKOUŠKY 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
Jméno: 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.
Pojednání ke státní doktorské zkoušce. Hodnocení mechanických vlastností slitin na bázi Al a Mg s využitím metody AE
Pojednání ke státní doktorské zkoušce Hodnocení mechanických vlastností slitin na bázi Al a Mg s využitím metody AE autor: Ing. školitel: doc. Ing. Pavel MAZAL CSc. 2 /18 OBSAH Úvod Vymezení řešení problematiky
Wöhlerova 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
Zkoušky vlastností technických materiálů
Zkoušky vlastností technických materiálů Stálé zvyšování výkonu strojů a snižování jejich hmotnosti klade vysoké požadavky na jakost hutního materiálu. Se zvyšováním nároků na materiál je nerozlučně spjato
Zkouška 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
Pojednání ke státní doktorské zkoušce. Hodnocení mechanických vlastností slitin na bázi Al a Mg s využitím metody AE
Pojednání ke státní doktorské zkoušce Hodnocení mechanických vlastností slitin na bázi Al a Mg s využitím metody AE autor: Ing. školitel: doc. Ing. Pavel MAZAL CSc. 2 /18 OBSAH Úvod Vymezení řešení problematiky
Srovnání cyklických vlastností Al a Mg slitin z hlediska vybraných NDT postupů
Medzinárodná konferencia Defektoskopia 2009 Srovnání cyklických vlastností Al a Mg slitin z hlediska vybraných NDT postupů Petr Liškutín Pavel Mazal František Vlašic Obsah úvod charakteristiky Al a Mg
KONSTITUČNÍ 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
OVMT Mechanické zkoušky
Mechanické zkoušky Mechanickými zkouškami zjišťujeme chování materiálu za působení vnějších sil, tzn., že zkoumáme jeho mechanické vlastnosti. Některé mechanické vlastnosti materiálu vyjadřují jeho odpor
Mechanické 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
Nelineární 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)
Ing. Jan BRANDA PRUŽNOST A PEVNOST
Ing. Jan BRANDA PRUŽNOST A PEVNOST Výukový text pro učební obor Technik plynových zařízení Vzdělávací oblast RVP Plynová zařízení a Tepelná technika (mechanika) Pardubice 013 Použitá literatura: Technická
Název práce: DIAGNOSTIKA KONTAKTNĚ ZATÍŽENÝCH POVRCHŮ S VYUŽITÍM VYBRANÝCH POSTUPŮ ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLU AKUSTICKÉ EMISE
Ing. 1 /12 Název práce: DIAGNOSTIKA KONTAKTNĚ ZATÍŽENÝCH POVRCHŮ S VYUŽITÍM VYBRANÝCH POSTUPŮ ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLU AKUSTICKÉ EMISE Školitel: doc.ing. Pavel Mazal CSc Ing. 2 /12 Obsah Úvod do problematiky
18MTY 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
Části 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
Houževnatost. 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
Ultrazvuková defektoskopie. Vypracoval Jan Janský
Ultrazvuková defektoskopie Vypracoval Jan Janský Základní principy použití vysokých akustických frekvencí pro zjištění vlastností máteriálu a vad typické zařízení: generátor/přijímač pulsů snímač zobrazovací
DESTRUKTIVNÍ ZKOUŠKY SVARŮ I.
DESTRUKTIVNÍ ZKOUŠKY SVARŮ I. Mgr. Ladislav Blahuta Střední škola, Havířov-Šumbark, Sýkorova 1/613, příspěvková organizace Tento výukový materiál byl zpracován v rámci akce EU peníze středním školám -
Nauka 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,
Vlastnosti 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
Metoda akustické emise
P11: NDT metody 4/5 Princip metody - Uvolněné elastické vlny, které jako typický praskot sledoval Josef Kaiser během deformace cínové tyčinky, daly základ novému oboru testování materiálu a struktur. -
Poruchy 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
Houževnatost. 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
Zkoušky rázem. Vliv deformační rychlosti
Zkoušky rázem V provozu působí často na strojní součásti síla, která se cyklicky mění, popř. Její působení je dynamického charakteru. Rázové působení síly je velmi nebezpečné, neboť to může iniciovat náhlou
ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ - ÚK. Výzkumná skupina Únavové vlastnosti. FSI VUT v Brně Ústav konstruování Technická 2896/ Brno Česká republika
ÚSTAV KONSTRUOVÁNÍ - ÚK Výzkumná skupina Únavové vlastnosti FSI VUT v Brně Ústav konstruování Technická 2896/2 616 69 Brno Česká republika http://uk.fme.vutbr.cz/ e-mail: uk@fme.vutbr.cz tel.: +420 5 4114
NAUKA 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
5. 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
Vlastnosti 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
Únava 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
VÝVOJ NOVÉ GENERACE ZAŘÍZENÍ S POKROČILOU DIAGNOSTIKOU PRO STANOVENÍ KONTAKTNÍ DEGRADACE
VÝVOJ NOVÉ GENERACE ZAŘÍZENÍ S POKROČILOU DIAGNOSTIKOU PRO STANOVENÍ KONTAKTNÍ DEGRADACE Jiří Dvořáček Prezentace k obhajobě doktorské dizertační práce Institute of Machine and Industrial Design Faculty
Požadavky 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
12. 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:
Minule vazebné síly v látkách
MTP-2-kovy Minule vazebné síly v látkách Kuličkový model polykrystalu kovu 1. Vakance 2. Když se povede divakance, je vidět, oč je pohyblivější než jednovakance 3. Nejzávažnější je ovšem prezentování zrn
12. 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
Ing. Michal Lattner (lattner@fvtm.ujep.cz) Fakulta výrobních technologií a managementu Věda pro život, život pro vědu CZ.1.07/2.3.00/45.
Ing. Michal Lattner (lattner@fvtm.ujep.cz) Fakulta výrobních technologií a managementu Věda pro život, život pro vědu CZ.1.07/2.3.00/45.0029 Statické zkoušky (pevnost, tvrdost) Dynamické zkoušky (cyklické,
Hodnocení parametrů signálu AE při únavovém zatěžování tří typů konstrukčních materiálů. Vypracoval: Kolář Lukáš
Hodnocení parametrů signálu AE při únavovém zatěžování tří typů konstrukčních materiálů Vypracoval: Kolář Lukáš Cíl práce: Analýza současného stavu testování metodou AE Návrh experimentálního zajištění
5.0 ZJIŠŤOVÁNÍ FÁZOVÝCH PŘEMĚN
5.0 ZJIŠŤOVÁNÍ FÁZOVÝCH PŘEMĚN Metody zkoumání fázových přeměn v kovech a slitinách jsou založeny na využití změn převážně fyzikálních vlastností, které fázovou přeměnu a s ní spojenou změnu struktury
OVMT Mechanické zkoušky
Mechanické zkoušky Mechanickými zkouškami zjišťujeme chování materiálu za působení vnějších sil, tzn., že zkoumáme jeho mechanické vlastnosti. Některé mechanické vlastnosti materiálu vyjadřují jeho odpor
DIAGNOSTICKÝ SYTÉM M PRO KONTROLU ITÍM M METODY AKUSICKÉ EMISE
DIAGNOSTICKÝ SYTÉM M PRO KONTROLU LOŽISEK S VYUŽIT ITÍM M METODY AKUSICKÉ EMISE autor: Ing. školitel: doc. Ing. Pavel Mazal, CSc. Čím více víme, tím více zjišťujeme, kolik toho ještě nevíme. 2 /15 OBSAH
3.2 Základy pevnosti materiálu. Ing. Pavel Bělov
3.2 Základy pevnosti materiálu Ing. Pavel Bělov 23.5.2018 Normálové napětí představuje vazbu, která brání částicím tělesa k sobě přiblížit nebo se od sebe oddálit je kolmé na rovinu řezu v případě že je
Hodnocení vlastností folií z polyethylenu (PE)
Laboratorní cvičení z předmětu "Kontrolní a zkušební metody" Hodnocení vlastností folií z polyethylenu (PE) Zadání: Na základě výsledků tahové zkoušky podle norem ČSN EN ISO 527-1 a ČSN EN ISO 527-3 analyzujte
CZ.1.07/1.5.00/
Střední odborná škola elektrotechnická, Centrum odborné přípravy Zvolenovská 537, Hluboká nad Vltavou Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/34.0448 CZ.1.07/1.5.00/34.0448 1 Číslo projektu
Střední 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
A 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
Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.3 Pevnost krystalických materiálů
Vlastnosti a zkoušení materiálů Přednáška č.3 Pevnost krystalických materiálů Zpevnění monokrystalu a polykrystalického kovu Monokrystal Atomy jsou pravidelně uspořádány, tvoří trojrozměrné útvary, které
LOGO. Struktura a vlastnosti pevných látek
Struktura a vlastnosti pevných látek Rozdělení pevných látek (PL): monokrystalické krystalické Pevné látky polykrystalické amorfní Pevné látky Krystalické látky jsou charakterizovány pravidelným uspořádáním
EXPERIMENTÁLNÍ METODY. Ing. Jiří Litoš, Ph.D.
EXPERIMENTÁLNÍ METODY Ing. Jiří Litoš, Ph.D. 01 Experimentální zkoušení KDE? V laboratoři In-situ (na stavbách) CO? Modely konstrukčních částí Menší konstrukční části Modely celých konstrukcí Celé konstrukce
Navrhování 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
2. přednáška. Petr Konvalinka
EXPERIMENTÁLNÍ METODY MECHANIKY 2. přednáška Petr Konvalinka Experimentální vyšetřování pevnostních vlastností betonu Nedestruktivní metody zkoušky pevnosti Schmidtovo kladívko odpor v otlačení pull-out
1 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
Filosofie 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
Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Kontrola a měření strojních součástí a jejich polotovarů Pevnostní zkouška statická na tah
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1 Šablona: Název: Téma: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Kontrola a měření strojních součástí a jejich polotovarů
b) 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
1 SENZORY SÍLY, TLAKU A HMOTNOSTI
1 SENZORY SÍLY, TLAKU A HMOTNOSTI Senzory používající ve většině případů princip převodu síly, tlaku a tíhy na deformaci. Využívají fyzikálních účinků síly. Časově proměnná síla vyvolá zrychlení a hmotnosti
Poškození strojních součástí
Poškození strojních součástí Degradace strojních součástí Ve strojích při jejich provozu probíhají děje, které mají za následek změny vlastností součástí. Tyto změny jsou prvotními technickými příčinami
OTÁZKY VSTUPNÍHO TESTU PP I LS 2010/2011
OTÁZKY VSTUPNÍHO TESTU PP I LS 010/011 Pomocí Thumovy definice, s využitím vrubové citlivosti q je definován vztah mezi součiniteli vrubu a tvaru jako: Součinitel tvaru α je podle obrázku definován jako:
2. 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
ZKOUŠKY MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ DOMEX 700MC
Sborník str. 392-400 ZKOUŠKY MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ DOMEX 700MC Antonín Kříž Výzkumné centrum kolejových vozidel, ZČU v Plzni,Univerzitní 22, 306 14, Česká republika, kriz@kmm.zcu.cz Požadavky kladené dnešními
Plastická 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
A U T O R : I N G. J A N N O Ž I Č K A S O Š A S O U Č E S K Á L Í P A V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ 1 3 0 5 _ Z K O U Š K Y M A T E R I Á L U _ P W P
A U T O R : I N G. J A N N O Ž I Č K A S O Š A S O U Č E S K Á L Í P A V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ 1 3 0 5 _ Z K O U Š K Y M A T E R I Á L U _ P W P Název školy: Číslo a název projektu: Číslo a název šablony
Reologické modely technických materiálů při prostém tahu a tlaku
. lekce Reologické modely technických materiálů při prostém tahu a tlaku Obsah. Základní pojmy Vnitřní síly napětí. Základní reologické modely technických materiálů 3.3 Elementární reologické modely creepu
Provozní 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
- 120 - VLIV REAKTOROVÉHO PROSTŘEDl' NA ZKŘEHNUTI' Cr-Mo-V OCELI
- 120 - VLIV REAKTOROVÉHO PROSTŘEDl' NA ZKŘEHNUTI' Cr-Mo-V OCELI Ing. K. Šplíchal, Ing. R. Axamit^RNDr. J. Otruba, Prof. Ing. J. Koutský, DrSc, ÚJV Řež 1. Úvod Rozvoj trhlin za účasti koroze v materiálech
Ing. Jan BRANDA PRUŽNOST A PEVNOST
Ing. Jan BRANDA PRUŽNOST A PEVNOST Výukový text pro učební obor Technik plynových zařízení Vzdělávací oblast RVP Plynová zařízení a Tepelná technika (mechanika) Pardubice 2013 Aktualizováno: 2015 Použitá
STRUKTURA 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),
EXPERIMENTÁLNÍ 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.
Identifikace kontaktní únavy metodou akustické emise na valivých ložiscích Zyková Lucie, VUT v Brně, FSI
Identifikace kontaktní únavy metodou akustické emise na valivých ložiscích Zyková Lucie, VUT v Brně, FSI II. ročník doktorského studia 00 ukončení studia na MZLÚ - Téma diplomové práce Odlišení stádií
ANALÝZA NAPĚTÍ A DEFORMACÍ PRŮTOČNÉ ČOČKY KLAPKOVÉHO RYCHLOUZÁVĚRU DN5400 A POROVNÁNÍ HODNOCENÍ ÚNAVOVÉ ŽIVOTNOSTI DLE NOREM ČSN EN 13445-3 A ASME
1. Úvod ANALÝZA NAPĚTÍ A DEFORMACÍ PRŮTOČNÉ ČOČKY KLAPKOVÉHO RYCHLOUZÁVĚRU DN5400 A POROVNÁNÍ HODNOCENÍ ÚNAVOVÉ ŽIVOTNOSTI DLE NOREM ČSN EN 13445-3 A ASME Michal Feilhauer, Miroslav Varner V článku se
Nauka 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
Nauka o materiálu. Přednáška č.3 Pevnost krystalických materiálů
Nauka o materiálu Přednáška č.3 Pevnost krystalických materiálů Zpevnění monokrystalu a polykrystalického kovu Monokrystal Atomy jsou pravidelně uspořádány, tvoří trojrozměrné útvary, které lze získat
písemky (3 příklady) Výsledná známka je stanovena zkoušejícím na základě celkového počtu bodů ze semestru, ze vstupního testu a z písemky.
POŽADAVKY KE ZKOUŠCE Z PP I Zkouška úrovně Alfa (pro zájemce o magisterské studium) Zkouška sestává ze vstupního testu (10 otázek, výběr správné odpovědi ze čtyř možností, rozsah dle sloupečku Požadavky)
MECHANIKA PODZEMNÍCH KONSTRUKCÍ PODMÍNKY PLASTICITY A PORUŠENÍ
STUDIJNÍ PODPORY PRO KOMBINOVANOU FORMU STUDIA NAVAZUJÍCÍHO MAGISTERSKÉHO PROGRAMU STAVEBNÍ INŽENÝRSTVÍ -GEOTECHNIKA A PODZEMNÍ STAVITELSTVÍ MECHANIKA PODZEMNÍCH KONSTRUKCÍ PODMÍNKY PLASTICITY A PORUŠENÍ
Porušení 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
Spoje pery a klíny. Charakteristika (konstrukční znaky)
Spoje pery a klíny Charakteristika (konstrukční znaky) Jednoduše rozebíratelná spojení pomocí per, příp. klínů hranolového tvaru (u klínů se skosením na jedné z ploch) vložených do podélných vybrání nebo
Měření a analýza mechanických vlastností materiálů a konstrukcí. 1. Určete moduly pružnosti E z ohybu tyče pro 4 různé materiály
FP 1 Měření a analýza mechanických vlastností materiálů a konstrukcí Úkoly : 1. Určete moduly pružnosti E z ohybu tyče pro 4 různé materiály 2. Určete moduly pružnosti vzorků nepřímo pomocí měření rychlosti
TEORIE TVÁŘENÍ. Lisování
STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA, Praha 10, Na Třebešíně 2299 příspěvková organizace zřízená HMP Lisování TEORIE TVÁŘENÍ TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM, STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY
VÍŘIVÉ PROUDY DZM 2013 1
VÍŘIVÉ PROUDY DZM 2013 1 2 VÍŘIVÉ PROUDY ÚVOD Vířivé proudy tvoří druhou skupinu v metodách, které využívají ke zjišťování vad materiálu a výrobků působení elektromagnetického pole. Na rozdíl od metody
Kapitola vstupních parametrů
Předepjatý šroubový spoj i ii? 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Výpočet bez chyb. Informace o projektu Zatížení spoje, základní parametry výpočtu. Jednotky výpočtu Režim zatížení, typ spoje Provedení šroubového
Fyzika - Sexta, 2. ročník
- Sexta, 2. ročník Fyzika Výchovné a vzdělávací strategie Kompetence komunikativní Kompetence k řešení problémů Kompetence sociální a personální Kompetence občanská Kompetence k podnikavosti Kompetence
POLOTOVARY VYRÁBĚNÉ TVÁŘENÍM ZA TEPLA
POLOTOVARY VYRÁBĚNÉ TVÁŘENÍM ZA TEPLA Obsah: 1) Teorie tváření 2) Druhy mřížek 3) Vady mřížek 4) Mechanismus plastické deformace 5) Vliv teploty na plastickou deformaci 6) Způsoby ohřevu materiálu 7) Stroje
Nauka o materiálu. Přednáška č.8 Zbytková napětí a defektoskopie
Nauka o materiálu Přednáška č.8 Zbytková napětí a defektoskopie Příčiny vzniku zbytkových napětí V konstruktérské a výpočtářské praxi je obvykle materiál považován za homogenní izotropní kontinuum. K deformaci
6. 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
Zapojení odporových tenzometrů
Zapojení odporových tenzometrů Zadání 1) Seznamte se s konstrukcí a použitím lineárních fóliových tenzometrů. 2) Proveďte měření na fóliových tenzometrech zapojených do můstku. 3) Zjistěte rovnici regresní
Namáhání na tah, tlak
Namáhání na tah, tlak Pro namáhání na tah i tlak platí stejné vztahy a rovnice. Velikost normálového napětí v tahu, resp. tlaku vypočítáme ze vztahu: resp. kde je napětí v tahu, je napětí v tlaku (dále
Mechanika kontinua. Mechanika elastických těles Mechanika kapalin
Mechanika kontinua Mechanika elastických těles Mechanika kapalin Mechanika kontinua Mechanika elastických těles Mechanika kapalin a plynů Kinematika tekutin Hydrostatika Hydrodynamika Kontinuum Pro vyšetřování
Pevnostní vlastnosti
Pevnostní vlastnosti J. Pruška MH 3. přednáška 1 Pevnost v prostém tlaku na opracovaných vzorcích Jedná se o mezní napětí při porušení zkušebního tělesa za jednoosého tlakového namáhání F R = mez d A pevnost
Téma: 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
Nauka o materiálu. Přednáška č.4 Úvod do pružnosti a pevnosti
Nauka o materiálu 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 kluzu R e, odpovídající
Fakulta 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
OVMT Mechanické zkoušky
Mechanické zkoušky Mechanickými zkouškami zjišťujeme chování materiálu za působení vnějších sil, tzn., že zkoumáme jeho mechanické vlastnosti. Některé mechanické vlastnosti materiálu vyjadřují jeho odpor
Výzkumný a zkušební ústav Plzeň s.r.o. Zkušební laboratoř Tylova 1581/46, 301 00 Plzeň
Pracoviště zkušební laboratoře: 1. Zkušebna Analytická chemie 2. Zkušebna Metalografie 3. Mechanická zkušebna včetně detašovaného pracoviště Orlík 266, 316 06 Plzeň 4. Dynamická zkušebna Orlík 266, 316
Křehké 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
CHARAKTERIZACE MATERIÁLU POMOCÍ DIFRAKČNÍ METODY DEBYEOVA-SCHERREROVA NA ZPĚTNÝ ODRAZ
CHARAKTERIZACE MATERIÁLU POMOCÍ DIFRAKČNÍ METODY DEBYEOVA-SCHERREROVA NA ZPĚTNÝ ODRAZ Lukáš ZUZÁNEK Katedra strojírenské technologie, Fakulta strojní, TU v Liberci, Studentská 2, 461 17 Liberec 1, CZ,
SEZNAM MATURITNÍCH OKRUHŮ STUDIJNÍHO OBORU PROVOZNÍ TECHNIKA L/51 Školní rok 2017/2018
SEZNAM MATURITNÍCH OKRUHŮ STUDIJNÍHO OBORU PROVOZNÍ TECHNIKA 23-43-L/51 Školní rok 2017/2018 Písemná maturitní zkouška zahrnuje učivo všech odborných vyučovacích předmětů, ústní maturitní zkouška TECHNOLOGIE
ROZDĚLENÍ SNÍMAČŮ, POŽADAVKY KLADENÉ NA SNÍMAČE, VLASTNOSTI SNÍMAČŮ
ROZDĚLENÍ SNÍMAČŮ, POŽADAVKY KLADENÉ NA SNÍMAČE, VLASTNOSTI SNÍMAČŮ (1.1, 1.2 a 1.3) Ing. Pavel VYLEGALA 2014 Rozdělení snímačů Snímače se dají rozdělit podle mnoha hledisek. Základním rozdělení: Snímače