Vyhodnocování mechanických vlastností konstrukčních materiálů pomocí miniaturních zkušebních vzorků

Ing. Radek PROCHÁZKA

Doctoral thesis

Evaluation of mechanical properties of structural materials with the use of miniature test specimens

Abstract:

Disertační práce se zabývá vývojem pokročilých technik v oblastech zkoušek nízko a vysokocyklové únavy s využitím miniaturních zkušebních vzorků, které jsou zamýšleny pro hodnocení stupně materiálové degradace provozovaných rozměrných komponent. Pro tyto účely byly provedeny verifikace výsledků širokého portfolia standardních a miniaturizovaných těles. Užitím pokročilých technik byl nalezen zcela nový přístup testování miniaturizovaných zkušebních těles v oblasti nízkocyklové únavy materiálu v režimu řízené deformace za pomoci digitální obrazové korelace a dále bylo docíleno zefektivnění stávajících zkušební postupů zkoušek vysokocyklové únavy při stanovení trvalé pevnosti s využitím pasivní termografie. Experimentální data byla proložena příslušnými regresními funkcemi za účelem porovnání regresních parametrů v rámci příslušného materiálu. Na základě výsledků monotónních a cyklických zkoušek, byla dále provedena konstrukce křivek životnosti pro příslušné průměry zkušebních těles, které pokrývají celý průběh únavového života.

Abstract:

The dissertation thesis deals with the development of advanced techniques in low and high cycle fatigue testing using miniature test specimens, which are intended to evaluate the degree of material degradation of large in service components. For these purposes, the results of a wide portfolio of standard and miniaturized test specimens have been investigated. Using the advanced techniques, a completely new approach in testing of miniaturized test specimens in strain controlled low cycle fatigue using digital image correlation was found and the existing approach for high cycle fatigue testing to the determination of endurance limit with the use of passive thermography was improved. An appropriate regression model was used to fit the experimental data in order to obtain and compare its regression parameters within the relevant material. Based on the results of the monotonic tensile and cyclic fatigue tests, the construction of full range stress - life curves were done for the corresponding diameter of the test specimens.

Keywords

Degradace materiálu, digitální obrazová korelace, miniaturizovaná zkušební tělesa, nízkocyklová únava, vysokocyklová únava, termografie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 8. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 17. 12. 2019
• Supervisor: Doc. Ing. Jan Džugan, Ph.D., Doc. Ing. Jan Džugan, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Mechanical Engineering

Doctoral programme / field:
Mechanical Engineering / Materials Engineering and Engineering Metallurgy