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 deformací - Vyjadřuje pružnou stlačitelnost tělesa d d0 - μ = l l0 = ε 2 = ε 3 3. Napište vztah pro Δ: - Poměrná změna objemu: Δ = V V 0 4. Jak vypočteme smluvní napětí a skutečnou deformaci? - Smluvní napětí: R = F S 0 - Skutečná deformace (logaritmická): φ = ln l 1 l 0 = ε = ln(ε + 1) 5. Uveďte slovně i symbolem napěťovou inženýrskou charakteristiku smluvního tahového diagramu: - Měříme sílu F, kterou přepočítáme na smluvní napětí: R = F S 0 6. Jaká charakteristika popisuje příčnou deformaci tahové tyče? - Zúžení, kontrakce: Z = S 0 S S 0 100 [%] 7. Jaká rovnice popisuje vliv velikosti zrna na plastickou deformaci? - Hall-Petchova rovnice: R el = σ i + k. d 1 2 8. Jaká mřížka vyskytující se v železe popisuje tranzitní chování? - BCC (kubická prostorově středěná) 9. Co označuje dvojice pojmů tvárný štěpný? - Mechanismus vzniku lomové plochy 10. Co charakterizuje hodnota lomové houževnatosti? - Odolnost materiálu vůči porušení
11. Typy zkušebních vzorků na Charpyho kyvadle: - Vzorek s V-vrubem pro materiály s tranzitním chováním (svařitelné oceli tvářené i na odlitky, tvárná litina) - Vzorek s U-vrubem se vyskytuje zpravidla v materiálových listech (legované oceli, perlitické oceli na železniční dvojkolí) 12. Jaké interní vlastnosti součásti ovlivňují tranzitní chování? - Velikost zrna, chemické složení (obsah uhlíku apod.) stárnutí oceli, tepelné zpracování 13. Kam se posune tranzitní křivka v případě zvětšení tloušťky materiálu? - Do oblasti vyšších tranzitních teplot (doprava) 14. Máte-li míjivý cyklus, v jakém vztahu bude mezi sebou střední a maximální napětí? - σ max = 2σ m 15. O jakou oblast únavy jde, když maximální napětí přesahuje mez kluzu? - Oblast nízkocyklové únavy 16. Jaké pravidlo použijeme k výpočtu zbytkové živostnosti při zatěžování v blocích s různou amplitudou? - Palmgren-Minerovo pravidlo: M k i=1 N i N fi = 1 17. Co vyjadřuje Sherry-Dornův parametr? - Parametr ekvivalence teploty a času: P SD = log t 0,217 Q T 18. Vyjmenujte základní mechanismy creepové deformace: - Difusní creep difuze atomů mřížky pod účinkem napětí a zvýšené teploty. Probíhá buď po hranicích zrn anebo objemem zrna - Dislokační creep šplh a kluz dislokací
Test B 1. Čím je charakteristická elastická deformace? - Je to deformace vratná (pružná), po odstranění vnějších sil se těleso vrátí do původního stavu 2. Co je to Δ? - Poměrná změna objemu: Δ = V V 0 3. Napište vztah pro µ: d d0 - μ = l l0 = ε 2 = ε 3 4. Jak vypočtu poměrnou deformaci a skutečné napětí? - Poměrná deformace: ε = L L 0 - Skutečné napětí: σ = F S 5. Uveďte (slovně i symbolem) napěťovou charakteristiku popisující první odklon od linearity ve smluvním tahovém diagramu: - Mez úměrnosti R t 6. Jaké charakteristika popisuje podélnou deformaci tahové tyče? - Tažnost: A = L L 0 L 100 [%] 7. Jaká rovnice popisuje plastickou deformaci ve skutečném tahovém diagramu? - Holomonův vztah: σ = k (ε p ) n o k - koeficient deformačního zpevnění, n - exponent deformačního zpevnění a ε p hodnota skutečné plastické deformace 8. Jaká mřížka vyskytující se u železa nevykazuje tranzitní chování? - FCC (kubická plošně středěná) 9. Co označuje dvojice pojmů křehký a houževnatý? - Typ lomu z energetického hlediska 10. Co charakterizuje hodnota nárazové práce? - K práce nutná k přeražení zkušebního vzorku
11. Jaké podmínky musí být splněny při zkoušce lomové houževnatosti? 2 ) R p0,2 - a, B, (W a) 2,5 ( K Q - F max < 1,1F Q - K f 0,6K Q (R p0,2 ) T cyklování (R p0,2 ) T zkoušky 12. Vyjmenujte minimálně 3 externí faktory ovlivňující tranzitní chování: - Teplota, rychlost zatěžování, konstrukční vruby, rozměry tělesa 13. Kam se posune tranzitní křivka v případě zvětšení obsahu uhlíku? - Do oblasti vyšších tranzitních teplot (doprava) 14. Máte-li symetrický cyklus, v jakém vztahu bude minimální a maximální napětí? - σ max = σ min ; σ max = σ min 15. O jakou oblast únavy jde, když maximální napětí většinou nepřekročí mez kluzu? - Vysokocyklová únava 16. Co je nutné provést pro odhad zbytkové životnosti při zatěžování míjivým cyklem? - Nutný převod z nesouměrného zatěžovacího cyklu na souměrný: σ a σ ar = 1 σ m Rm σ ar je amplituda symetrického cyklu 17. Co ovlivňuje Larson-Millerův parametr? - Parametr ekvivalence teploty a času při creepu: P LM = T(log t + C) C je materiálová konstanta pro oceli C = 20 18. Vyjmenujte základní mechanismy creepové deformace: - Difusní creep difuze atomů mřížky pod účinkem napětí a zvýšené teploty. Probíhá buď po hranicích zrn anebo objemem zrna - Dislokační creep šplh a kluz dislokací
Test C 1. Co popisuje Hookův zákon? - Popisuje pružnou deformaci materiálu působením síly za předpokladu malých sil a malých deformací, které po odpevnění zmizí: σ = ε E 2. Uveďte vztah mezi podélnou a příčnou poměrnou deformaci elasticky zatížené tyče tahem: - μ = ε 2 = ε 3 ε 3 = ε 2 = μ 3. Za jakého předpokladu lze přepočítat tažnost na kontrakci? - Nesmí vzniknout krček a musí platit zákon zachování objemu 4. Co popisuje Holomonův vztah? - Popisuje skutečné napětí a jeho průběh - Popisuje plastickou deformaci ve skutečném tahovém diagramu - Má tvar: σ = k (ε p ) n 5. Napište Hall-Petchovu rovnici: - R el = σ i + k. d 1 2 σ i napětí působící proti pohybu dislokací d velikost zrna 6. Jaký je vztah mezi skutečným a smluvním napětím? - σ = F S ; R = F S 0 σ = R (1 + ε) 7. Co znamená a jak se vypočte index 5,65 u hodnoty tažnosti při zkoušce tahem? - Geometrická podmínka pro definování poměrné zkušební tyče k = L 0 S 0, kde k = 5,65 - Aby hodnoty tažnosti vycházeli stejně u různých profilů 8. Co vyjadřuje tranzitní teplota t27j? - Teplotu, při které je potřeba k přeražení vzorku Charpyho kladivem práce 27J 9. Jakým výrazem popíšete mechanizmus vzniku lomové plochy u tělesa vykazující houževnaté porušení? - Tvárný 10. Vysvětlete následující zápis KV150/7,5=62J? - Velikost nárazové práce Charpyho kladiva o energii 150J pro tyč o tloušťce 7,5 mm je 62J
11. Které z uvedených mřížek (SC, BCT, FCC, HCP, HCC, ST) nevykazují tranzitní lomové chování u konstrukčních ocelí? - FCC 12. Co popisuje lomová mechanika? - Je to vědní obor zabývající se mezním stavem součástí s trhlinami a koncepcí zabránění iniciaci lomu 13. Co vyjadřuje podmínka: a, B, (W a) 2, 5 ( K Q 2 ) R p0,2 - Podmínka platnosti, zda provizorní hodnota K Q je platnou hodnotou K IC? 14. K čemu slouží Minerovo pravidlo? - K výpočtu zbytkové životnosti při zatěžování v blocích různou amplitudou k N i = 1 N fi i=1 15. Uveďte vztah napěťového parametru R při cyklickém zatížení: - Napěťový součinitel: R = σ min σ max - R = 1 statické zatížení; R < 0 střídavý; R > 0 pulzující; R = 0 míjivý 16. Co vyjadřuje Wöhlerova křivka životnosti? - Závislost amplitudy napětí na počtu cyklů do porušení 17. Co je potřeba udělat k dosažení stejné creepové životnosti, pokud prodloužím dobu použití součásti? Působící zatížení zůstává stejné. - Je potřeba snížit teplotu 18. Při jakém typu creepového zatěžování zjistím mez tečení, nebo mez pevnosti tečení? - Při měkkém (potrubí)
Test D 1. Uveďte vztah pro Hookův zákon: - σ = ε E 2. Co popisuje vztah μ = ε 2? - Poissonův poměr, poměr mezi příčnou poměrnou a podélnou poměrnou deformací 3. K čemu dochází na mezi plastické nestability? - Vzniká krček nehomogenní deformace -> dosažení smluvní meze pevnosti 4. Napište Holomonův vztah: - σ = k (ε p ) n 5. Jaká napěťová charakteristika je spojena s Lüdersovou deformací v průběhu takové zkoušky nízkouhlíkových ocelí? - Horní R eh a dolní mez kluzu R el 6. Jaký je vztah mezi skutečnou a poměrnou deformací? - ε = ln(ε + 1) 7. Co znamená a jak se vypočte index 11,3 u hodnoty tažnosti při zkoušce tahem? - Geometrická podmínka pro definování poměrné zkušební tyče k = L 0 S 0, kde k = 11,3 - Aby hodnoty tažnosti vycházeli stejně u různých profilů 8. Co vyjadřuje tranzitní teplota t50%? - Tranzitní teplota při 50% tvárného lomu na ploše lomu 9. Seřaďte do skupin výrazy tvárný, křehký, štěpný, houževnatý. - Energetické hledisko křehký, houževnatý - Mechanismus lomu tvárný štěpný 10. Co určujeme (posuzujeme) při zkoušce rázem v ohybu? - Velikost nárazové práce K, energii nutnou k přeražení vzorku 11. Které z uvedených mřížek (SC, BCT, FCC, HCP, BCC, ST) vykazují tranzitní lomové chování u konstrukčních ocelí? - BCC
12. Co popisuje faktor intenzity napětí? - Určuje napjatost v okolí trhliny - posouzení nebezpečí šíření křehké trhliny v konstrukčních materiálech - K I = σ πa [MPa m] 13. Co vyjadřuje podmínka: 1,1 F Q F max? - Podmínku platnosti lineárně elastické lomové mechaniky - Podmínka, zda je F Q platnou hodnotou K IC 14. Jakou velikost má dolní napětí v cyklu v případě míjivého zatěžování v tahu? - σ min = 0 15. Uveďte vztah amplitudového parametru P při cyklickém zatížení? - P = σ a σ m - P = 0 statické zatížení; P > 1 střídavý; P 1 pulzující, míjivý 16. Co vyjadřuje Manson-Coffinova křivka životnosti? - Závislost amplitudy plastické deformace na počtu cyklů do lomu v oblasti nízkocyklové únavy 17. Co je potřeba udělat k dosažení stejné creepové životnosti pokud zvýším pracovní teplotu součásti? - Je potřeba snížit napětí 18. Při jakém typu creepového zatěžování zjistím relaxaci napěti? - Při tvrdém zatěžování (šroubové spoje)