OZIMÁK, E. Analýza prostorového tvaru trhliny ve vetknutém nosníku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.
Cílem práce bylo především seznámit se s postupy numerického modelování trhliny v konečno-prvkovém programu ANSYS. Bakalář v práci popsal teorii týkající se lomové mechaniky a charakterizoval s tím související pojmy lineárně-elastická lomová mechanika, K-koncepce apod. Dále postupně vytvořil několik 2D i 3D modelů těles s trhlinou. Z pohledu formální stránky lze konstatovat, že je práce na slušné úrovni, i když se autor nevyvaroval několika gramatických i stylistických chyb. To je ovšem běžné. Bakalář prokázal, že je schopen samostatně pracovat. Musím ovšem zároveň konstatovat, že, zřejmě s ohledem na studium, se práci nevěnoval tak intenzivně, jak by bylo potřeba a to je na předloženém textu vidět. Nejsou zde analyzovány či realizovány některé běžné postupy. Přesto byly všechny cíle práce splněny a i přes uvedené nedostatky považuji předloženou bakalářskou práci za zcela jistě akceptovatelnou a doporučuji ji k obhajobě s výslednou známkou „B“.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | C | ||
| Vlastní přínos a originalita | C | ||
| Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | B | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | B | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | B | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Předložená bakalářská práce se zabývá modelováním 3D trhliny a výpočtu součinitele intensity napětí na jejím čele, z jehož hodnot je následně odhadnut tvar čela trhliny u natahovaného prutu. Autor začíná stručnou obecnou rešerší z oblasti lomové mechaniky a definicí lomové houževnatosti. Zde bych zmínil jednu nepřesnost, kde autor zaměňuje pojmy lomová houževnatost a houževnatost, což jsou dvě odlišné charakteristiky materiálu a každá má jinou definici. V úvodní části (ale i některých dalších) chybí dále v textu odkazy na použité obrázky – nejsou tak s textem nijak svázané. Jedním z cílů práce bylo seznámení se s obvyklými postupy určování součinitele intensity napětí. Autor se však věnuje jen jednomu přístupu (založeném na extrapolační metodě), a to jak v rešerši a teoretickém úvodu tak v samotném řešení. Zde bych uvítal minimálně alespoň zmínku o J-integrálu či dalších metodách a pro čtenáře by bylo určitě velmi cenné i porovnání výsledků z těchto metod. Vzhledem k tomu, že jsou minimálně 3 různé metody v Ansysu zabudované, nebylo by to tolik práce navíc. V práci rovněž postrádám nějakou studii, která by analyzovala vliv velikosti prvků v okolí kořene trhliny na vypočtenou hodnotu součinitele intensity napětí. Měl bych ještě drobnou připomínku k použitému výpočtu součinitele intensity napětí extrapolační metodou z napětích získaných před čelem trhliny. Tento přístup klade zbytečně vysoké nároky na jemnost použité sítě (z důvodu přítomnosti singularity). Mnohem vhodnější by k tomuto účelu bylo použití vztahů pro posuvy na lících trhliny, které v systému Ansys používá rovněž interní příkaz KCALC. Další dílčí komentáře k práci: - Autor uvádí že je LELM použitelná jen pro isotropní materiály…, může být však použita i pro materiály neisotropní, jen musí být lineárně elastické. - V práci je uvedeno, že prvek v okolí čela trhliny musí být minimálně 1000x menší, než je délka trhliny, toto tvrzení zcela určitě obecně neplatí, stačí i mnohem hrubší síť - bude navíc záviset na použité metodě. - Autor nijak nevyužil v Ansysu zabudované funkce KCALC (nebo CINT), která umí spočítat součinitel intensity napětí extrapolační metodou (J-integrálem) přímo. Bylo by to minimálně zajímavé srovnání s jeho přístupem. - V práci jsou, z mého pohledu, odbyté obrázky od kapitoly 5 dále. Ve směs se jedná pouze o printscreeny z Ansysu bez jakékoliv další úpravy. Zbytečně je na několika obrázcích znázorněné něco, co by šlo bez problémů ukázat v jednom obrázku. - Vztah (30) platí pro trhlinu v nekonečném prostředí, ne však pro povrchovou trhlinu na 3D nosníku, pro kterou byl v práci použit. - U analytického výpočtu součinitele intensity napětí nebyla zohledněna reálná hloubka trhliny v nosníku. - U 2D modelu není jasné jestli byla použita podmínka rovinné napjatosti nebo deformace. - V obrázcích 21,22 by bylo vhodné mít nějaké měřítko nebo alespoň uvedenou velikost použitých prvků. - Trhlina by měla být uprostřed 3D tělesa (v režimu rovinné deformace) delší než na jeho povrchu – v práci je tomu naopak. - Několik drobných překlepů. - V závěru práce bych, mimo shrnutí co bylo vše provedeno, očekával i nějaké autorovy zajímavé poznatky, případně doporučení pro modelování trhlin a výpočet součinitele intensity napětí ve 3D tělesech. Co hodnotím kladně, je fakt, že se autor vypořádal s omezením daným studentskou licencí Ansysu a musel si u 3D modelu řádně rozmyslet jak jej nasíťovat, aby s ním bylo možné v této verzi počítat. Jinak lze konstatovat, že cíle práce byly splněny, ale vzhledem k výše uvedeným nedostatkům a komentářům hodnotím tuto práci výslednou známkou „C “ a doporučuji ji k obhajobě.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | B | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | C | ||
| Vlastní přínos a originalita | C | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry | C | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | C | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | B | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | C | ||
| Práce s literaturou včetně citací | B |
eVSKP id 141632