• Open Access close
• Restricted close
• Other research products close
• CZ close
• English close

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. 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. P

https://viurrspace.ca/bitstream/handle/10613/15423/Dec13-1901.pdf?sequence=2

Rapid sintering techniques, such as Spark Plasma Sintering (SPS), Flash Sintering (FS), Selective Laser Sintering (SLS), Induction Sintering (IS), and Microwave Sintering (MS), are designed to effectively and predictably control ceramic microstructure during the sintering process. Spark Plasma Sintering as one of the most novel rapid sintering technique has been studied for decades. There are three main features in SPS: direct Joule heating, pulsed direct current, and mechanical pressure. However, the mechanisms of these features are not clearly and fully addressed. This thesis was inspired by the increasing attention towards rapid sintering techniques and open scientific questions. The present study has four parts, investigation of ‘Field effect’, pulse pattern effect, pressure effect, and direct Joule heating. The results showed the negligible impact of the electromagnetic field during SPS according to the simulation as well as no ‘field effect’ was found during the experiments. While the effect of pulse pattern was significant, the TiO2 powder was sintered by pulse patterns 12:2 and 10:9 with the constant power input. Titania grain size increased one order of magnitude and 8% in density after application of the pulse pattern 10:9, while the amount of consumed energy remained constant. The variation of the effective power and contact resistance induced by the mechanical pulse are two main reasons accounting for the varying energy efficiency heating with different pulse patterns. The pressure timing effect also significantly influenced the SPS. The results showed that applying the pressure at 900 brought high density and small grain size of the sintered alumina nanopowder, leading to the best Vickers hardness. The interaction between pressure and vapor, leading to the different vapor transfer rate of the first sintering stage, was considered as a reason for the differences in microstructure (micropores, grain size, etc.). The timing of the mechanical pressure can also promote the densifying diffusion mechanisms during the second sintering stage, such as grain boundary diffusion and lattice diffusion. The direct Joule heating of the electrically conductive samples by direct electrical current passing through the sample leads to high internal and low measured temperature when sintering boron carbide (B4C) and its composites. Adding titanium alloy and silicon in B4C significantly increased the densification, which was the main reason for the change of mechanical properties. The sample doped by 1 vol. % of Ti alloy (B4C+1.0Ti) reached the hardness 3628.5 ± 452.6 HV1 (16.2% higher than pure boron carbide) with a fracture toughness 2.11 ± 0.25 MPam0.5. The sample doped by 0.5 vol. % of Si (B4C+0.5Si) achieved the hardness 3524.6 ± 207.8 HV1 (13.0% higher than pure boron carbide), the sample B4C+1.0Si achieved the highest fracture toughness 2.97 ± 0.03 MPam0.5 (15.6% higher than pure boron carbide). The grains of titanium doped composites became a bit larger and inhomogeneous compared with the pure boron carbide. In contrast, the grain size of silicon doped samples did not change compared with that of pure boron carbide. The secondary phase silicon carbide was well connected with the boron carbide matrix and showed a great strengthen effect on both the hardness and fracture toughness. This work examined various features of the SPS technique and their effect on ceramic materials, leading to a better understanding of this novel technique. Techniky rychlého slinování jako „Spark Plasma Sintering (SPS)“, „Flash Sintering“ (FS), „Selective Laser Sintering“ (SLS), „Induction Sintering“ (IS) a „Microwave Sintering“ (MS) jsou navrženy tak, aby účinně a předvídatelně kontrolovaly mikrostrukturu během slinovací proces. Spark Plasma Sintering jako jedna z nejmodernějších technik rychlého slinování a byla studována po celá desetiletí. V SPS má tři hlavní rysy: přímý ohřev elektrickým proudem, pulzní stejnosměrný elektrický proud a mechanický tlak. Mechanismy působení faktorů během SPS procesu však nejsou zatím jasně objasněny. Tato práce byla inspirována zvýšeným zájmem o techniky rychlého slinování a snahou o objasnění působení hlavních faktorů. Tato studie je rozdělena do čtyř částí: efekt elektromagnetického pole, efekt pulzního vzoru, tlakový efekt a přímý Joulův ohřev. Výsledky ukázaly, že elektromagnetické pole v SPS může být ignorováno, jak ukázaly simulace, a rovněž během experimentů nebyl nalezen žádný „efekt pole“. Na druhou stranu účinek pulzního vzoru byl významný, prášek TiO2 byl slinován pulzními vzory 12:2 a 10:9 s konstantním příkonem. Po aplikaci pulzního vzoru 10:9 došlo ke zvýšení velikosti zrna o jeden řád a ke zvýšení hustoty o 8%, zatímco množství spotřebované energie zůstalo konstantní. Při zahřátí s různými vzory pulzů se mění účinný výkon a kontaktní odpor indukovaný mechanickým pulsem, což jsou dva hlavní důvody, které vysvětlují měnící se energetickou účinnost. Vliv tlaku byl také významný, výsledky ukázaly, že použití tlaku při 900 ° C přineslo vysokou hustotu a malou velikost zrn, což vedlo k nejvyšší tvrdosti měřenou podle Vickerse. Interakce mezi tlakem a parami, vedoucí k rozdílné rychlosti přenosu páry v prvním slinovacím stupni, je považována za důvod pro rozdíly v mikrostruktuře, jako jsou mikropóry. Načasování mechanického tlaku může také podporovat difúzní mechanismy zhutňování během druhého slinovacího stupně, jako je difúze na hranicích zrn a mřížková difúze. Přímý ohřev, kdy se vede elektrický proud přímo skrz vzorek, vede k nízké měřené teplotě při slinování karbidu boru a jeho kompozitů, avšak teplota uvnitř vzorku je podstatně vyšší. Přidání slitiny titanu a křemíku do B4C významně zvýšilo finální hustotu, což byl hlavní důvod ovlivnění mechanických vlastností. Vzorek B4C + 1.0Ti (1 obj. % Ti slitiny) dosáhl nejvyšší tvrdosti 3628.5 ± 452.6 HV1 (16.2% vyšší než čistý B4C) s lomovou houževnatostí 2.11 ± 0.25 MPa m0.5. Zatímco při dopování křemíkem dosáhl vzorek B4C + 0.5Si (0.5 obj. % křemíku) nejvyšší tvrdosti 3524.6 ± 207.8 HV1 (o 13.0% vyšší než čistý B4C), vzorek B4C + 1.0Si dosáhl nejvyšší lomové houževnatosti 2.97 ± 0.03 MPa m0.5 (o 15.6% vyšší než čistý B4C). Velikost zrn kompozitů dotovaných titanem se oproti čistému karbidu boru byla o něco větší a mikrostruktura více nehomogenní. Naproti tomu se velikost zrn vzorků dotovaných křemíkem příliš nezměnila ve srovnání s velikostí zrn čistého karbidu boru. Sekundární fáze karbid křemíku byla dobře spojena s matricí karbidu boru a vykazovala pozitivní účinek jak na tvrdost, tak na lomovou houževnatost. Tato práce zkoumala vliv různých kontroverzních a nepopsaných aspektů na slinování keramických materiálů metodou Spark Plasma Sintering, což vedlo k lepšímu pochopení této techniky slinování. P

The Diploma Thesis deals with fatigue safe-life estimation of critical wing cross-section of an aircraft. The aircraft type is specified as all-metal high-wing strut monoplane. Aircraft is certified under FAR 23 Amendment 23-46 regulations. Wing safe-life estimation is evaluated in respect to methods listed in FAR 23 and its advisory circulars. \\ The theoretical part of diploma thesis reviews the project bases and literature. It briefly introduces project background, reasons for fatigue life calculation and aircraft subjected to fatigue analysis. Subsequently literature review was focused on requirements of standards, advisory circular documents and and research in field of fatigue life. \\ Second part of the thesis is focused on a computational analysis and a software development. First sub-part of computational analysis includes preparation of input data, including V-n diagram calculation, mission profile estimation, wing load distribution, critical cross-section stress analysis. Then detail analysis of fatigue was evaluated in respect to fatigue characteristics estimation, cumulative damage and fatigue life calculation with defined mission profile, wing safe life estimation. Práce se zabývá stanovením bezpečné únavové životnosti křídla. Letadlo, které bylo podrobeno analýze, je vzpěrový hornoplošník celokovové konstrukce. Letadlo je certifikováno na základě předpisu FAR 23 Amendment 23-46. Výpočet bezpečné únavové životnosti musí být proveden v souladu s požadavky předpisu FAR 23 a jeho poradními oběžníky.\\ Teoretická část práce je věnována hlavně přehledu literatury a představení projektu, kde byla stručně shrnuta jeho historie vzniku. Část přehledu projektu také pojednává o podstatě požadavku na posouzení bezpečné únavové životnosti zadavatelem. V další části byl rovněž proveden rozbor literatury týkající se únavy. Jednalo se zejména o rozbor předpisu FAR 23, jeho poradních oběžníků a obecně literatury vztahující se k únavě jak v letectví, tak v obecném strojírenství.\\ Druhá část diplomové práce byla zaměřena zejména na výpočetní analýzu a vývoj specializovaného software. Výpočetní část obsahovala zejména přípravu vstupů, včetně obálek zatížení, stanovení typického letu, výpočet zatížení křídla a napjatostní analýza ve vybraných řezech křídla. Z výstupů prvotní analýzy se následně provedl výpočet poškození a životnosti pro daný typový let. A

This paper investigates the determinants of the movements in the long-term Standard & Poors and CAMELS bank ratings in the Czech Republic during the period when the three biggest banks, representing approximately 60% of the Czech banking sector’s total assets, were privatized (i.e., the time span 1998–2001).

The present thesis is focused on an overall description of water jets and air atomized jets for cooling purposes using CFD methods namely ANSYS FLUENT. It comprises two main parts – the micro and the macro model. The micro model concerns with a numerical description of single droplet dynamics whereas the macro model deals with a numerical modeling of water jets as complicated droplet structures emanating from solid stream nozzle and flat fan nozzle. By and large, it is based on multiphase models and User Defined Functions (UDFs), which represents the background of the present thesis. In most of cases, the presented numerical models were compared either with experimental data or another numerical model. In the first part, the theory of each of three multiphase models is discussed. The first one, the Volume Of Fluid model (VOF), was used for simulation of single droplet dynamics designated as a micro model whilst last two multiphase models, the Euler-Euler model and the Euler-Lagrange model, were applied in the case of modeling of the entire water jet structure, which is contrarily designated as a macro model. The micro model concerns with a numerical study of free-falling water droplet. For small droplet diameters (~100µm) the standard surface tension model (Continuum Surface Force model, CSF) was proved to cause significant unphysical parasitic currents. Therefore, the thesis is also devoted to surface tension as a source term of body forces imposed in momentum equation, normal, curvature calculation and related issues. The macro model covers a numerical study of dynamics of the entire water jet structure i.e. the space between the nozzle exit and the wall where the jet impinges. It accounts for the complete geometry, for instance, support rolls, a slab and a mold bottom of a continuous caster. Firstly, the physics of a solid jet impact onto a hot plate was simulated using both, the VOF and the Euler-Lagrange model. As regards the case with the VOF model, a model for film boiling was designed and tested. Finally, both, the Euler-Euler model and the Euler-Lagrange model, were used for simulation of a flat jet horizontally spraying onto a hot slab inside a confined domain bounded by support rolls and a mold bottom. Concerning the simulation with the Euler-Euler model, a secondary breakup model was introduced based on the wave stability atomization theory. Concerning the Euler-Lagrange simulation, the dispersed phase (Lagrange particles) formed rather a continuous phase in some places, and therefore the coupling between Lagrange particles and the VOF model via UDFs was proposed. Práce komplexně popisuje vodní a vodovzdušné chlazení pomocí metod CFD (Computational Fluid Dynamics) konkrétně s využitím software ANSYS FLUENT. Skládá se ze dvou hlavních částí, z nichž první se zabývá numerickým popisem jediné vodní kapky a druhá popisem směsí kapek představující paprsek válcové a ploché trysky. Je založena převážně na vícefázových modelech proudění a vlastních uživatelsky definovaných funkcí (User Defined Functions, UDF) představujících stěžejní část práce. Uvedené výpočtové modely jsou ve většině případů verifikovány pomocí experimentálních dat nebo jiných numerických modelů. V první části práce jsou teoreticky postupně rozebrány všechny tři použité vícefázové modely proudění. První z nich, Volume Of Fluid model (VOF), byl použit pro modelování jediné kapky (mikromodel). Zatímco zbývající dva, Euler-Euler model a Euler-Lagrange model, byly aplikovány v modelu celého paprsku trysky (makromodel). Mikromodel popisuje dynamiku volného pádu vodní kapky. Pro malé průměry kapek (~100µm) standardní model povrchového napětí (Continuum Surface Force, CSF) způsoboval tzv. parazitní proudy. Z toho důvodu je v práci rozebrána problematika výpočtu normál, křivostí volných povrchů a povrchového napětí jako zdroje objemových sil v pohybových rovnicích. Makromodel se zabývá studiem dynamiky celého paprsku tj. oblastí od ústí trysky po dopad na horký povrch, bere v úvahu kompletní geometrii, tzn. např. podpůrné válečky, bramu, spodní část krystalizátoru apod. V práci je rozebrána 2D simulace dopadu paprsku válcové trysky pomocí VOF modelu Euler-Lagrange modelu na horký povrch. Pro případ s VOF modelem byl navržen model blánového varu. Euler-Euler model a Euler-Lagrange model byly využity pro simulaci paprsku ploché trysky horizontálně ostřikující horkou bramu přímo pod krystalizátorem nad první řadou válečků. Pro Euler-Euler model byl navržen model sekundárního rozpadu paprsku založený na teorii nejstabilnější vlnové délky (Blob jet model). Jelikož diskrétní Lagrangeovy částice tvořily v určitých místech spíše kontinuální fázi, byl navržen a otestován model pro konverzi těchto částic do VOF. P

In this master’s thesis, we focused on the study and preparation of nano-structures on graphene by local anodic oxidation. Our attention was put on the isolating capabilities of oxidized graphene, which was studied by surface electric potential mapping, using Kelvin probe force microscopy, with simultaneous transport measurement. The obtained results indicate the doubling of resistance by line interruption oxidation. Finally, nanoconstriction of micrometer dimensions was fabricated and studied under different relative humidities, in the range of 3% to 60%. V tejto diplomovej práci sme sa zamerali na štúdiu a prípravu nano-štruktúr na graféne pomocou lokálnej anodickej oxidácie. Naša pozornosť bola venovaná izolačným schopnostiam oxidovaného grafénu, ktorý bol študovaný pomocou mapovania povrchového napätia, využívaním sondovej mikroskopie Kelvinovej sily, a súčasným meraním toku nosičov nábojov. Získané výsledky poukazujú na zdvojnásobnenie odporu pri čiarovom oxidovom prerušení. Ku koncu, nano-zúženie s mikrometrovými rozmermi bolo vyrobené a študované pod rôznymi vlhkosťami, v rozmedzí 3% až 60%. B

While developing a hardware design, especially programmable hardware, it has proven useful to detect the most critical properties of a concept prior to implementing it. If a simulation method is chosen to gain such knowledge it is vital that it be able to create and adapt a suitable model on the fly. In this technical report we describe an approach meeting that criteria. It leads to an easily amendable behavioural simulation model readily applicable to any phase of hardware development. It then allows us to obtain fair estimates of many properties of the design in progress. This way enables to point out a shortfall very soon while the cost of reviewing the implementation or even the specification is still low. As the implementation becomes available, the model can then easily be adjusted and later even reused if the design becomes part of a more complex structure. The methodology is demonstrated on a recent simulation of a high-speed network design.

The Choroid Plexus is a regulated gate between blood and cerebrospinal fluid and takes place in several functions connected with the neural system. However, many functions are still unknown caused by the fragility, location and shape of the plexus. Thus the noninvasive techniques are used to access this crucial brain component located within the ventricles. Moreover, there is a link between its shape and brain pathologies. This project aimed to extract the ChP of the 4th ventricle by implementing segmentation methods followed by morphological analysis to discover patterns between the shape and disease. Choroidálny plexus je regulovanou bránou medzi krvou a mozgovomiechovým mokom a má niekoľko funkcií spojených s nervovým systémom. Mnohé funkcie sú však stále neznáme, čo je spôsobené krehkosťou, umiestnením a tvarom plexu. Preto sa na prístup k tejto kľúčovej súčasti mozgu, ktorá sa nachádza v komorách, používajú neinvazívne techniky. Okrem toho existuje súvislosť medzi jeho tvarom a patologickými stavmi mozgu. Cieľom tohto projektu bolo extrahovať ChP 4. komory implementáciou segmentačných metód a následnou morfologickou analýzou s cieľom odhaliť zákonitosti medzi tvarom a ochorením. C

This bachelor’s thesis aims to frame the concept of speech acts and discuss issues related to their interactional aspects in argumentative discussions. The theoretical part of the thesis is written in the style of a literature review, beginning with an explanation of basic terminology of speech acts and defining the illocutionary force and its indicators. It also provides a detailed comparison of three different approaches to the analysis of speech acts and describes their roles using the model of a critical discussion. The analytical part of the thesis focuses on the practical application of the theoretical concepts. It defines the rules of online debates, describes their phases and provides an analysis of boosters and hedges and speech acts based on transcripts of the debates. The results of the analysis are displayed in tables, supplemented with illustrative examples and then discussed. Cílem této bakalářské práce je vymezit koncept řečových aktů a diskutovat problematiku související s jejich interakčními aspekty v argumentativních diskuzích. Teoretická část práce je psána formou literární rešerše, počínaje vysvětlením základní terminologie řečových aktů a definováním ilokuční síly a jejích ukazatelů. Dále srovnává tři různé přístupy k analýze řečových aktů a popisuje jejich rolí v rámci modelu kritické diskuze. Analytická část práce se zaměřuje na praktickou aplikaci teoretických konceptů. Představuje pravidla online debat, popisuje jejich fáze a poskytuje analýzu intenzifikátorů a modalizátorů a řečových aktů na základě transkriptů debat. Výsledky analýzy jsou zobrazeny v tabulkách, doplněny ilustrativními příklady a následně diskutovány. A