• čeština
    • English
  • čeština 
    • čeština
    • English
  • Login
View Item 
  •   Repository Home
  • Závěrečné práce
  • dizertační práce
  • Fakulta strojního inženýrství
  • 2014
  • View Item
  •   Repository Home
  • Závěrečné práce
  • dizertační práce
  • Fakulta strojního inženýrství
  • 2014
  • View Item
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Propagation of Fatigue Cracks under Shear Loading Modes II, III and II+III in the Near-Threshold Region

Propagation of Fatigue Cracks under Shear Loading Modes II, III and II+III in the Near-Threshold Region

Thumbnail
View/Open
Posudek-Oponent prace-Opnentsky posudek_disertace_Vojtek_2014.pdf (157.7Kb)
Posudek-Oponent prace-PosudekVojtek.pdf (108.0Kb)
final-thesis.pdf (11.87Mb)
thesis-1.pdf (943.1Kb)
review_69122.html (1.770Kb)
Author
Vojtek, Tomáš
Advisor
Pokluda, Jaroslav
Referee
Man, Jiří
Polák, Jaroslav
Grade
P
Altmetrics
Metadata
Show full item record
Abstract
Práce je zaměřena na šíření únavových trhlin v módech II, III a II + III v prahové oblasti v kovových materiálech. Byly provedeny experimenty pro ARMCO železo, titan, nikl a austenitickou ocel na třech druzích vzorků pro zatěžování trhliny ve smykových módech. Byl použit zvláštní způsob vytváření iniciační trhliny, který eliminoval efekt zavírání trhliny na začátku smykového zatěžování. Ve všech zkoumaných materiálech byly efektivní prahové hodnoty v módu II přibližně 1,7 krát nižší než v módu III. Měřením úhlů lokálních odklonů a natočení lomových faset s použitím stereofotogrammetrie v SEM bylo usuzováno na tendenci trhliny k vyhýbání do lokálního módu I. Nejmenší úhly byly zjištěny u ARMCO železa pro trhliny v módech II i III, středně velké úhly u titanu a niklu a největší úhly (vyhnutí do čistého módu I) byly pozorovány u austenitické oceli. Tyto rozdíly lze vysvětlit různým počtem dostupných skluzových systémů v krystalových mřížkách daných materiálů. Poměry mezi naměřenými prahovými hodnotami v módu I, II a III byly srovnány s předpověďmi teoretických modelů. Byl navržen analytický vztah pro efektivní prahové hodnoty v módu II, který byl v dobré shodě s experimentálními výsledky. Pomocí efektivních prahových hodnot bylo vyčísleno kritérium pro vyhýbání do módu I, které vedlo ke kritickému úhlu odklonu 40° souvisejícímu s přechodem z lokálního smykového módu do otevíracího módu.
 
The work is focused on fatigue crack propagation under modes II, III and II + III in the near-threshold region in metallic materials. Experiments were conducted for ARMCO iron, titanium, nickel and stainless steel on three types of specimens for shear-mode crack loading. A special technique of precrack generation was used which enabled a closure-free loading at the beginning of the shear-mode experiments. For all investigated materials the effective thresholds under the remote mode II loading were found to be about 1.7 times lower than those under the remote mode III. Tendency to local mode I branching was assessed by a measurement of local deflection and twist angles of fracture facets using stereophoto-grammetry in SEM. The lowest angles of both mode II and mode III cracks were identified for the ARMCO iron, the intermediate ones in titanium and nickel and the highest ones (pure mode I branches) were determined for the stainless steel. These differences can be explained by different numbers of available slip systems in crystal lattices of investigated materials. Ratios of measured effective thresholds in modes I, II and III were compared with results predicted by theoretical models. An analytical formula for effective mode-II thresholds was proposed and found in a good agreement with experimental results. The mode I branching criterion in terms of effective thresholds led to a critical deflection angle of 40° related to a transition from local shear to opening mode.
 
Keywords
smykové únavové trhliny, efektivní prahové hodnoty, dislokační modely růstu trhlin, vyhýbání do módu I, kvantitativní fraktografie, kovové materiály, shear-mode fatigue cracks, effective threshold, dislocation crack growth models, mode I branching, quantitative fractography, metallic materials
Language
angličtina (English)
Study brunch
Fyzikální a materiálové inženýrství
Composition of Committee
prof. Ing. Rudolf Foret, CSc. (předseda) Ing. Jiří Man, Ph.D. (člen) prof. RNDr. Jaroslav Polák, DrSc. (člen) prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (člen) prof. RNDr. Vladislav Navrátil, CSc. (člen) doc. RNDr. Karel Obrtlík, CSc. (člen) prof. RNDr. Pavel Šandera, CSc. (člen)
Date of defence
2014-08-25
Process of defence
Přínosem DDP je určení pravých prahových hodnot rozkmitu faktoru intenzity napětí pro šíření únavových trhlin v netradičních módech i rychlostí šíření v prahové oblasti spolu s demonstrací vlivu tvaru lomové plochy a rozbor výsledků v souvislosti s modely uvedenými v literatuře.
Result of the defence
práce byla úspěšně obhájena
Persistent identifier
http://hdl.handle.net/11012/35820
Source
VOJTEK, T. Propagation of Fatigue Cracks under Shear Loading Modes II, III and II+III in the Near-Threshold Region [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2014.
Collections
  • 2014 [32]
Citace PRO

Portal of libraries | Central library on Facebook
DSpace software copyright © 2002-2015  DuraSpace
Contact Us | Send Feedback | Theme by @mire NV
 

 

Browse

All of repositoryCommunities & CollectionsBy Issue DateAuthorsTitlesSubjectsThis CollectionBy Issue DateAuthorsTitlesSubjects

My Account

LoginRegister

Statistics

View Usage Statistics

Portal of libraries | Central library on Facebook
DSpace software copyright © 2002-2015  DuraSpace
Contact Us | Send Feedback | Theme by @mire NV