Možnosti určování vybraných lomových parametrů v rámci LELM

Abstract

Předkládaná bakalářská práce se zabývá možnostmi určování vybraných lomových parametrů v rámci lineárně elastické lomové mechaniky (LELM). Cílem této práce je kvantifikace přesnosti jednotlivých metod určování lomových parametrů ze známého pole napětí a přetvoření získaného pomocí numerických metod. K řešení práce je využita metoda konečných prvků. Práce, je rozdělena do dvou logických celků. První část práce tvoří rešeršní popis základů LELM a vybraných metod využívaných pro určování lomových parametrů, jmenovitě faktoru intenzity napětí, hnací síly trhliny a J-integrálu. V druhé části práce, věnované vlastnímu řešení bakalářské práce, je uveden detailní popis výpočtového modelu, citlivostní analýzy na hustotu MKP sítě a dosažené výsledky. Přesnost jednotlivých metod je vždy stanovována porovnáním se známou referenční hodnotou faktoru intenzity napětí. V závěru práce je diskutována a na praktické úloze ukázána použitelnost vybraných metod v trojdimenzionálním prostoru.

The presented bachelor´s thesis deals with possibilities of estimation of selected fracture parameters under conditions of linear elastic fracture mechanic (LEFM). The aim of this thesis is to quantify the accuracy of specific methods for the estimation of fracture parameters from a known stress and strain field obtained using numerical methods. Thesis is solved using finite element method. The work is divided into two logical parts. The first part of the thesis describes the basic concepts of LEFM and selected methods used for estimation of fracture parameters, namely the stress intensity factor, strain energy release rate and J-integral. A detailed description of the numerical model, a sensitivity analysis of the FEM mesh density and obtained results are described in the second part, focused on the solution of the problem,. The accuracy of each method is expressed by comparing with a known reference value of stress intensity factor. The applicability of selected methods for estimation of the stress intensity factor is shown on a practical example of three-dimensional body containing a crack.