Přetváření a porušování materiálů

Transkript

1 Převáření a porušování maeriálů

2 Převáření a porušování maeriálů Přednášející: Prof. Milan Jirásek, B322, el , Milan.Jirasek@fsv.cvu.cz konzulace úerý 14:30-16:30, případně kdykoliv jindy dle dohody

3 Převáření a porušování maeriálů Přednášející: Prof. Milan Jirásek, B322, el , Milan.Jirasek@fsv.cvu.cz konzulace úerý 14:30-16:30, případně kdykoliv jindy dle dohody Sudijní podklady: skripum Převáření a porušování maeriálů, M. Jirásek a J. Zeman další podklady na webových sránkách předměu mech.fsv.cvu.cz/suden/ zvole PRPM, zaím jako gues

4 Převáření a porušování maeriálů Přednášející: Prof. Milan Jirásek, B322, el , Milan.Jirasek@fsv.cvu.cz konzulace úerý 14:30-16:30, případně kdykoliv jindy dle dohody Sudijní podklady: skripum Převáření a porušování maeriálů, M. Jirásek a J. Zeman další podklady na webových sránkách předměu mech.fsv.cvu.cz/suden/ zvole PRPM, zaím jako gues Hodnocení: 7 domácích úkolů (konrola přes web + odevzdání v písemné podobě) es v průběhu semesru (9. ýden výuky, 27. lisopadu na přednášce) na zápoče nuno získa minimálně 10 bodů z 25, možnos jedné opravy zkouška: zkouškový es a příklady, případně doplňující úsní čás sčíají se body za semesrální es, zkouškový es a příklady možno nahradi seminární prací v rámci speciálního cvičení

5 Převáření a porušování maeriálů Úsřední éma: Výsižný popis vzahů mezi napěím a deformací s uvážením nepružného chování maeriálu a závislosi na rychlosi zaěžování a délce jeho rvání. Základní ypy eorií (probíraných v omo předměu): 1. Viskoelasicia 2. Plasicia 3. Lomová mechanika 4. Mechanika poškození Navazující předmě: Nelineární analýza maeriálů a konsrukcí (YNAK, lení semesr, Doc. Per Kabele)

6 Převáření a porušování maeriálů Úsřední éma: Výsižný popis vzahů mezi napěím a deformací s uvážením nepružného chování maeriálu a závislosi na rychlosi zaěžování a délce jeho rvání. Základní ypy eorií (probíraných v omo předměu): 1. Viskoelasicia 2. Plasicia 3. Lomová mechanika 4. Mechanika poškození Navazující předmě: Nelineární analýza maeriálů a konsrukcí (YNAK, lení semesr, prof. Per Kabele)

7 Pružné a nepružné chování

8 Pružné a nepružné chování lineárně pružné chování: napěí je úměrné deformaci

9 Pružné a nepružné chování lineárně pružné chování: napěí je úměrné deformaci

10 Pružné a nepružné chování lineárně pružné chování: napěí je úměrné deformaci nelineárně pružné chování: napěí je funkcí deformace deformace je vraná

11 Pružné a nepružné chování lineárně pružné chování: napěí je úměrné deformaci nelineárně pružné chování: napěí je funkcí deformace deformace je vraná

12 Pružné a nepružné chování lineárně pružné chování: napěí je úměrné deformaci nelineárně pružné chování: napěí je funkcí deformace deformace je vraná pružnoplasické chování: vznik rvalých deformací

13 Pružné a nepružné chování lineárně pružné chování: napěí je úměrné deformaci nelineárně pružné chování: napěí je funkcí deformace deformace je vraná pružnoplasické chování: vznik rvalých deformací

14 Pružné a nepružné chování lineárně pružné chování: napěí je úměrné deformaci nelineárně pružné chování: napěí je funkcí deformace deformace je vraná pružnoplasické chování: vznik rvalých deformací vliv poškození: snížení uhosi (parné při oděžování)

15 Vliv rychlosi zaěžování a délky jeho rvání okamžiá odezva

16 Vliv rychlosi zaěžování a délky jeho rvání okamžiá odezva dovarování: změna deformace v čase za konsaního napěí

17 Vliv rychlosi zaěžování a délky jeho rvání okamžiá odezva dovarování: změna deformace v čase za konsaního napěí relaxace: změna napěí v čase za konsanní deformace

18 Vliv rychlosi zaěžování a délky jeho rvání okamžiá odezva dovarování: změna deformace v čase za konsaního napěí rychlé pomalé relaxace: změna napěí v čase za konsanní deformace závislos pracovního diagramu na rychlosi zaěžování

19 Základní články reologických modelů pružný (elasický) článek - pružina okamžiá vraná deformace

20 Základní články reologických modelů pružný (elasický) článek - pružina okamžiá vraná deformace plasický článek okamžiá nevraná deformace

21 Základní články reologických modelů pružný (elasický) článek - pružina okamžiá vraná deformace plasický článek okamžiá nevraná deformace vazký (viskózní) článek - lumič zpožděná deformace

22 Příklady reologických modelů pružnoplasický (elasoplasický) model

23 Příklady reologických modelů pružnoplasický (elasoplasický) model vazkopružný (viskoelasický) model

24 Příklady reologických modelů pružnoplasický (elasoplasický) model vazkopružný (viskoelasický) model elasoviskoplasický model

25 Příklady reologických modelů pružnoplasický (elasoplasický) model vazkopružný (viskoelasický) model elasoviskoplasický model

26 Vliv rhlin a jejich růsu na mechanické vlasnosi přímý popis rhliny jako nespojiosi

27 Vliv rhlin a jejich růsu na mechanické vlasnosi přímý popis rhliny jako nespojiosi nepřímý popis vlivu rhlin na uhos a pevnos maeriálu

28 Vliv rhlin a jejich růsu na mechanické vlasnosi přímý popis rhliny jako nespojiosi nepřímý popis vlivu rhlin na uhos a pevnos maeriálu

29 Převáření a porušování maeriálů 1. Viskoelasicia 2. Plasicia 3. Lomová mechanika 4. Mechanika poškození

30 Převáření a porušování maeriálů 1. Viskoelasicia 2. Plasicia 3. Lomová mechanika 4. Mechanika poškození

31 Dovarování (creep, kríp ) beonové konsrukce deformace 10 6 snímače poměrného převoření ve svislém směru výška h=65 m nárůs deformací měření na ochranné obálce JE Temelín čas od zahájení výsavby [roky]

32 Dovarování (creep, kríp ) beonové konsrukce deformace 10 6 snímače poměrného převoření ve svislém směru výška h=65 m nárůs deformací měření na ochranné obálce JE Temelín čas od vnesení přepěí [dny]

33 Dovarování beonové konsrukce obrázky poskyl Prof. Vladimír Křísek mos přes Oavu

34 Deflecion [mm] průhyb [mm] Dovarování beonové konsrukce Bridg e o ve r Oava Rive r grafy poskyl Prof. Vladimír Křísek graf poskyl Prof. Vladimír Křísek 40 Hinge kloub 1 20 Hinge kloub Time [Days ] nárůs průhybu měření na mosu přes Oavu nárůs průhybu měření na mosu přes Oavu čas [dny]

35 mos v Palau (Koror-Babeldaob Bridge) Dovarování beonové konsrukce

36 mos v Palau (Koror-Babeldaob Bridge) Dovarování beonové konsrukce

37 průhyb [m] Dovarování beonové konsrukce grafy poskyl Prof. Zdeněk P. Bažan čas [dny] nárůs průhybu a zráa předpěí na mosu v Palau

38 průhyb [m] předpěí [MN] Dovarování beonové konsrukce grafy poskyl Prof. Zdeněk P. Bažan čas [dny] čas [dny] nárůs průhybu a zráa předpěí na mosu v Palau

39 Dovarování beonového vzorku

40 Dovarování beonového vzorku 10 6 dovarovací zkouška beonu zaížené vzorky nezaížené vzorky čas [dny] počáek zaížení

41 Dovarování beonového vzorku 10 6 dovarovací zkouška beonu zaížené vzorky nezaížené vzorky smršťování čas [dny] počáek zaížení

42 Dovarování beonového vzorku 10 6 dovarovací zkouška beonu zaížené vzorky deformace způsobená napěím nezaížené vzorky smršťování čas [dny] počáek zaížení

43 Dovarování beonového vzorku 10 6 dovarovací zkouška beonu zaížené vzorky deformace způsobená napěím nezaížené vzorky 10 6 smršťování počáek zaížení čas [dny] deformace způsobená napěím čas [dny]

44 Dovarování beonového vzorku 10 6 dovarovací zkouška beonu okamžiá deformace počáek zaížení čas [dny]

45 Dovarování beonu (creep, kríp ) 10 6 dovarovací zkouška beonu zpožděná deformace (narůsá v čase) okamžiá deformace počáek zaížení čas [dny]

46 Dovarování beonu Pozorování a měření na skuečných beonových konsrukcích: deformace a průhyby narůsají v čase i v případě, že zaížení zůsává (v průměru) konsanní

47 Dovarování beonu Pozorování a měření na skuečných beonových konsrukcích: deformace a průhyby narůsají v čase i v případě, že zaížení zůsává (v průměru) konsanní Příčinou jsou vazké (viskózní) převárné procesy, keré vedou k dovarování (nárůsu deformace za konsanního napěí) k relaxaci (poklesu napěí za konsanní deformace) obecně k závislosi odezvy maeriálu na rychlosi zaěžování a délce jeho působení

48 Dovarovací zkouška předepsaný vývoj napěí v čase ˆ

49 Dovarovací zkouška předepsaný vývoj napěí v čase ˆ H ˆ Heavisideova funkce

50 Dovarovací zkouška předepsaný vývoj napěí v čase ˆ H ˆ Heavisideova funkce odpovídající vývoj deformace v čase lineárně pružný maeriál

51 Dovarovací zkouška předepsaný vývoj napěí v čase ˆ H ˆ Heavisideova funkce odpovídající vývoj deformace v čase lineárně pružný maeriál ˆ ˆ / E

52 Dovarovací zkouška předepsaný vývoj napěí v čase ˆ H ˆ Heavisideova funkce odpovídající vývoj deformace v čase lineárně pružný maeriál 1 E poddajnos maeriálu ˆ ˆ / E

53 Dovarovací zkouška předepsaný vývoj napěí v čase ˆ H ˆ odpovídající vývoj deformace v čase lineárně viskoelasický maeriál

54 Dovarovací zkouška předepsaný vývoj napěí v čase ˆ H ˆ odpovídající vývoj deformace v čase 0 ˆ J funkce poddajnosi lineárně viskoelasický maeriál

55 Úměrnos mezi napěím a deformací předepsaný vývoj napěí v čase ˆi H ˆ3 ˆ2 ˆ1

56 Úměrnos mezi napěím a deformací předepsaný vývoj napěí v čase ˆi H ˆ3 ˆ2 ˆ1 odpovídající vývoj deformace v čase ˆ J 3 0 ˆ J 2 0 ˆ J 1 0

57 Úměrnos mezi napěím a deformací předepsaný vývoj napěí v čase ˆi H ˆ3 ˆ2 ˆ1 odpovídající vývoj deformace v čase J ˆi ˆ J 2 0 ˆ J 1 0 ˆ J

58 deformace [1E-3] Úměrnos mezi napěím a deformací ˆ 3 29,3 MPa ˆ 2 22,0 MPa ˆ 14,5 MPa 1 skuečná experimenální daa (Komendan a kol., 1976) ˆ doba rvání zaížení [dny]

59 funkce poddajnosi [1E-6/MPa] Úměrnos mezi napěím a deformací J 0 úměrnos neplaí úměrnos zhruba plaí J 0 ˆ skuečná experimenální daa (Komendan a kol., 1976) ˆ doba rvání zaížení [dny]

60 Příklad Maxwellův model E e v

61 Příklad Maxwellův model E e v lineární pružina: napěí úměrné deformaci e E

62 Příklad Maxwellův model E e lineární pružina: napěí úměrné deformaci v lineární lumič: napěí úměrné rychlosi deformace E e v viskozia

63 Příklad Maxwellův model E e lineární pružina: napěí úměrné deformaci v lineární lumič: napěí úměrné rychlosi deformace E e celková deformace e v v viskozia

64 Příklad Maxwellův model e v E dovarovací zkouška: 0 ˆ ˆ ˆ E J E E

65 Příklad Maxwellův model e v E dovarovací zkouška: 0 ˆ ˆ ˆ E J E E relaxační čas / E

66 Příklad Maxwellův model E e v dovarovací zkouška: J 0 ˆ ˆ ˆ E E E funkce poddajnosi 1 J 0 1 H E plaí pro 0 relaxační čas / E

67 Porovnání funkcí poddajnosi J 0 3/E lumič 2/E 1/ E pružina 0 0 2

68 Porovnání funkcí poddajnosi J 0 3/E Maxwell lumič 2/E 1/ E pružina 0 0 2

69 Příklad Kelvinův model E e v

70 Příklad Kelvinův model E napěí v pružině E e e v

71 Příklad Kelvinův model E napěí v pružině E e napěí v lumiči e v v viskozia

72 Příklad Kelvinův model E napěí v pružině E e napěí v lumiči e v v viskozia celkové napěí E e v

73 Příklad Kelvinův model E dovarovací zkouška: ˆ e v celkové napěí E e v

74 Příklad Kelvinův model E dovarovací zkouška: ˆ e v E ˆ 0 0

75 Příklad Kelvinův model E dovarovací zkouška: ˆ E e v 0 0 ˆ