Název: Popis šíření creepové trhliny v elektrotvarovkách pro spojování polymerních trubek
Překlad názvu: Description of creep crack propagation in electrofusion sockets for polymer pipes connection
Autoři: Helešicová, Petra ; Horníková, Jana (oponent) ; Trávníček, Lukáš (vedoucí práce)
Typ dokumentu: Bakalářské práce
Rok: 2021
Jazyk: cze
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstrakt: [cze] [eng]
Prezentovaná bakalářská práce je zaměřena na popis šíření trhliny mechanismem pomalého šíření v elektrotvarovkách, které se využívají pro spojování polymerních trubek. Práci lze rozdělit do několika částí. První částí je rešerše zaměřená na polymerní trubky, jejich materiály, typy porušování a metody spojování včetně detailního popisu procesu svařování s využitím elektrotvarovek. Další část je věnována oblasti lomové mechaniky, využité pro řešení praktické části práce. Blíže je popsána lineárně elastická lomová mechanika a napěťový přístup k popisu tělesa s trhlinou. Představeny jsou metody zjišťování velikosti součinitele intenzity napětí, který je hlavním parametrem pro popis napjatosti na čele trhliny. Praktická část práce je zaměřena na modelování šíření trhliny ve stěně elektrotvarovky a výpočet součinitele intenzity napětí v závislosti na délce trhliny. Je popsáno vytvoření numerického modelu a proces výpočtu simulujícího šíření trhliny. Směr šíření je stanoven pomocí kritéria MTS. Pro vytvoření modelu a simulaci je použito makro v jazyce APDL. Hlavním cílem práce je určení vlivu změny geometrie elektrotvarovky nebo pracovní konfigurace na hodnoty součinitele intenzity napětí. Závislosti součinitele intenzity napětí pro modifikované modely jsou porovnávány s původní konfigurací. Na závěr jsou vypočteny odhady životnosti elektrotvarovek s využitím vypočtených závislostí součinitele intenzity napětí. The presented bachelor’s thesis deals with crack propagation by the slow crack growth mechanism in electrofusion sockets used for welding of polymer pipes. The thesis can be divided into several parts. First part presents a research on the topic of polymer pipes, materials used for their production, types of failures and ways of connecting including detailed description of the process of electrofusion welding with electrofusion sockets. Next part is focused on fracture mechanics that is used for the practical part of the thesis. The theory of linear elastic fracture mechanics and its stress-intensity approach are described. Different ways of obtaining the stress intensity factor, which is the main parameter used to describe the stress distribution at the crack tip, are presented. The practical part of the thesis focuses on numerical modelling of crack propagation through an electrofusion socket wall and calculating values of stress intensity factor in dependence on the crack length. The creation of the numerical model for the crack propagation simulation is described. The direction of propagation is evaluated using MTS criterion. The whole simulation is carried out by a parametric macro created using the APDL language. The main goal of the thesis is to describe the influence of the socket geometry or joint configuration changes on the stress intensity factor values and calculated lifetimes. The stress intensity factor functions for the modified configurations are compared to the original. At the end of the thesis, lifetime estimations of the electrofusion sockets are also calculated using the stress intensity factor functions and compared.
Klíčová slova: elektrofúzní svařování; elektrotvarovka; metoda konečných prvků; odhad životnosti; polymerní trubky; součinitel intenzity napětí; šíření trhliny; crack propagation; electrofusion socket; electrofusion welding; finite element method; lifetime estimation; polymer pipes; stress intensity factor

Instituce: Vysoké učení technické v Brně (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/11012/197345

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-554069


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Vysoké učení technické v Brně
Vysokoškolské kvalifikační práce > Bakalářské práce