Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. > Výzkum > Speciální problémy lomové mechaniky a únavy materiálů (FRACTIGUE)

Speciální problémy lomové mechaniky a únavy materiálů (FRACTIGUE)

Vedoucídoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
E-mail [javascript protected email address]
Telefon+420 532 290 361
Místnost107
Nadřazená jednotkaOddělení mechanických vlastností

Skupina se zaměřuje na určování lomově mechanických a únavových vlastností materiálů za hranicemi běžného zkoušení. Zjednodušeně řečeno v případě únavového zatěžování kovů je to za hranicí 107 cyklů, v případě betonů, u nichž únavové zkoušky nejsou běžně prováděny, je to vlastně více než 1 cyklus. Za těchto podmínek je výzkum vztahu mezi strukturou a vlastnostmi materiálů a mechanismy porušení velmi aktuální, a to zvláště pro případy nových materiálů produkovaných aditivními technologiemi a pro stavební materiály typu beton. Výzkum materiálů v režimu gigacyklové únavy může sloužit jednak jako zdroj materiálových dat pro aplikace, u nichž je vysoký počet cyklů rozhodující, stejně jako u aplikací v nichž hraje důležitou roli vysoká zatěžovací frekvence. V rámci skupiny se také zaměřujeme na posouzení koncentrátorů napětí souvisejících s tvarovými změnami nebo materiálovými změnami (inkluze, rozhraní v kompozitech atp.) v případech, které nejsou dosud studovány. Zejména používáme a rozvíjíme metody zobecněné lineární elastické lomové mechaniky a metody konečné lomové mechaniky (finite fracture mechanics), která metody posuzující stabilitu obecných koncentrátorů napětí vždy aplikuje v/na konečné vzdálenosti od místa nejvyššího napětí.

Vědečtí pracovníci


JménoTelefonMístnostE-mail
doc. Ing. Jan Klusák, Ph.D. +420 532 290 348118 [javascript protected email address]
Ing. Lucie Malíková, Ph.D. +420 532 290 430603 [javascript protected email address]
Ing. Petr Miarka, Ph.D. +420 532 290 430603 [javascript protected email address]

Techničtí pracovníci


JménoTelefonMístnostE-mail
Pavel Cejnek +420 532 290 357102a [javascript protected email address]

Doktorandi


JménoTelefonMístnostE-mail
Ing. Pavel Doubek +420 532 290 361107
Ing. Tereza Juhászová +420 532 290 367604 [javascript protected email address]
Ing. Kamila Kozáková +420 532 290 367604 [javascript protected email address]


ČísloNázevŘešitel
4000138900/22/NL/GP/gg Characterisation of Thermal and Mechanical Performance of SIM Cryostat Strapsdoc. Ing. Jan Klusák, Ph.D.
8J22AT008 Kvantifikace role konopných vláken na samovyhojovací procesy ve vybraných kompozitech na základě lomově-mechanických parametrů (KvaRK)doc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
21-14886S Vliv materiálových vlastností vysokopevnostních ocelí na trvanlivost inženýrských staveb a mostůdoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
CZ.01.1.02/0.0/0.0/20_321/0024649 Ultrazvuková zařízení pro gigacyklové únavové zkoušky materiálůdoc. Ing. Jan Klusák, Ph.D.
21-08772S Vliv samovyhojovacích účinků na prodloužení životnosti konstrukcí vyrobených z vysokohodnotného betonudoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.

VŠECHNY PROJEKTY


ČísloNázevŘešitel
8J20AT013 Aspekty integrity a trvanlivosti kompozitů s recyklovaným plnivem (InDuRAC)doc. Ing. Jan Klusák, Ph.D.
20-00761S Vliv materiálových vlastností korozivzdorných ocelí na spolehlivost mostních konstrukcídoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
8J18AT009 Iniciace porušování a lom kvazikřehkých stavebních materiálůIng. Lucie Malíková, Ph.D.
CZ.01.1.02/0.0/0.0/15_019/0004505 Komplexní návrh nosníků z pokročilých betonůdoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
17-01589S Pokročilé výpočetní a pravděpodobnostní modelování ocelových konstrukcí s ohledem na únavové poškozenídoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
16-18702S Problematika porušování v blízkosti rozhraní plniva a matrice kompozitů na silikátové bázi (AMIRI)doc. Ing. Jan Klusák, Ph.D.
CZ.1.07/2.3.00/45.0040 Science Academy - kritický způsob myšlení a praktické aplikace přírodovědných a technických poznatků v reálném životědoc. Ing. Jan Klusák, Ph.D.
7AMB1-4AT012 Vývoj nových zkušebních konfigurací pro určení vypovídajících hodnot lomových charakteristik cementových kompozitů (DeTeCon)doc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
M100411204 Využití termografických metod a pokročilých statistických postupů pro efektivní odhad parametrů Wöhlerovy křivkydoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
P105/11/0466 Energetické a napjatostní aspekty kvazikřehkého lomu – důsledky pro určování lomově-mechanických parametrů silikátových kompozitůdoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
P104/11/0833 Odezva cementových kompozitů na únavové zatěžování: pokročilé numerické modelování a experimentydoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
P108/10/2049 Iniciace a šíření trhliny ze singulárních koncentrátorů napětí souvisejících s rozhranímdoc. Ing. Jan Klusák, Ph.D.
M100410901 Lomově mechanický popis trojrozměrných těles: numerická analýza a fyzikální význam/důsledky constraintudoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
KJB200410901 Lom silikátových kompozitu na vzorcích z jádrových vývrtu – využití numerického modelování pro pokročilé stanovování lomových parametrudoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
101/08/1623 Inovační postupy pro odhad zbytkové životnosti těles s únavovými trhlinamidoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
101/08/0994 Stanovení podmínek iniciace porušení v bi-materiálových vrubech složených ze dvou ortotropních materiálůdoc. Ing. Jan Klusák, Ph.D.
103/08/0963 Základní únavové charakteristiky a lom pokročilých stavebních materiálůdoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
101/04/P001 Vliv constraintu na prahové hodnoty součinitele intenzity napětídoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.
106/03/P054 Lineární elastická lomová mechanika bi-materiálového vrubudoc. Ing. Jan Klusák, Ph.D.

VŠECHNY PROJEKTY

Servohydraulický pulsátor Zwick/Roell Amsler HC25, tah-tlak

Kontakt: doc. Ing. Pavel Hutař, Ph.D.
Kompaktní provedení servohydraulického pulsátoru určeného pro statické a dynamické testování materiálů až do síly 25 kN. Konstrukce pulsátoru dovoluje posuny čelistí při testech až 250 mm. Systém umožňuje přesné řízení testů v režimu řízení síly a polohy (posunu) pístnice. Díky sofistikovanému řídícímu softwaru lze měnit průběh daného zatěžování na základě potřeb zkoušky. Stroj je určen k únavovým zkouškám za nízkých frekvencích.

Ultrazvukový pulzátor pro měření v oblasti velmi vysokocyklové únavy

Kontakt: doc. Ing. Jan Klusák, Ph.D.
Pulzátor zatěžující vzorky frekvencí 20 kHz. Tak lze v reálném čase měřit velmi vysokocyklové únavové vlastnosti materiálů v oblasti počtu cyklů mezi 10 miliony až 10 miliardami. Měření je možné v režimu tah/tlak i tah/tah. Je možné měření Wöhlerových křivek i rychlostí šíření únavových trhlin.

Rezonanční pulsátor Fractronic 7801, 100 kN, tah-tlak, s možností měření až do teploty 800 °C

Kontakt: doc. Ing. Pavel Hutař, Ph.D.
Elektromagnetický rezonanční pulsátor určený pro měření únavových zkoušek za vysokých teplot. Snímání polohy příčníku umožňuje provádět zkoušky se středním napětím i s případnými změnami během zkoušky (vhodné např. pro kombinovanou cyklickou únavu). Pracovní frekvence je od 100 do 130 Hz.


2023

Klusák J., Kozáková K., Jambor M., Seitl S.: Fatigue behavior of DIN 1.4307 and DIN 1.4306 stainless steels under high frequency loading. Procedia Struct. Integr. 43 (2023) 142-147

Miarka P., Cruces A., Lopez Crespo P., De Corte W.: On the localisation of the FPZ under a pure mode II load identified by a hybrid method. Eng. Fract. Mech. 279 (2023) 109019

Gruber K., Szymczyk-Ziołkowska P., Dziuba S., Duda S., Zielonka P., Seitl S., Lesiuk G.: Fatigue crack growth characterization of Inconel 718 after additive manufacturing by laser powder bed fusion and heat treatment. Int. J. Fatigue 166 (2023) 107287

Juhászová T., Miarka P., Jindra D., Kala Z., Seitl S.: Evaluation of Fatigue Crack Growth Rates in an IPE Beam Made of AISI 304 under Various Stress Ratios. Procedia Struct. Integr. 43 (2023) 172-177

Seitl S., Horník V., Lesiuk G., Kunz L.: Influence of Micro-structure of selected components made from AISI 304 on the mechanical properties. Procedia Struct. Integr. 43 (2023) 113-118



2022

Malíková (Šestáková) L., Doubek P., Juhászová T., Seitl S.: Fracture Parameters of a Perpendicular Crack With its Tip Close to a Corrosion Pit. Trans. VSB TU Ostrava Ser. 22 (2022) 30-34

Doubek P., Malíková (Šestáková) L., Seitl S.: Analysis of the material properties in the vicinity of bi-material interface made by the laser cladded protective layer on the S960. Procedia Struct. Integr. 42 (2022) 1529-1536

Malíková (Šestáková) L., Doubek P., Juhászová T., Klusák J., Seitl S.: Interaction of a fatigue crack and a corrosion dimple in a high-strength steel specimen. Procedia Struct. Integr. 42 (2022) 1082-1089

Kozáková K., Klusák J.: Fracture mechanics assessment of notches subjected to very high-cycle fatigue loading. Structural. Integr. 24 (2022) 299-305

Miarka P., Seitl S., Bílek V., Cifuentes Bulte H.: Assessment of fatigue resistance of concrete: S-N curves to the Paris law curves. Construction and Building Materials 341 (2022) 127811

Vyhlídal M., Klusák J.: Numerical study of specimen with steel inclusion: Influence of interfacial transition zone. Procedia Struct. Integr. 42 (2022) 1000-1007

Malíková (Šestáková) L., Miarka P., Doubek P., Seitl S.: Influence of the interphase between laser-cladded metal layer and steel substrate on the fatigue propagation of a short edge crack. Frattura ed Integrita Strutturale 59 (2022) 514-524

Juhászová T., Miarka P., Jindra D., Kala Z., Seitl S.: Comparison of crack propagation rates in selected structural components made from AISI 304 grades: Three-point bending test. Procedia Struct. Integr. 42 (2022) 1090-1097

Seitl S., Pokorný P., Klusák J., Duda S., Lesiuk G.: Effect of specimen thickness on fatigue crack growth resistance in Paris region in AISI 304 steel. Structural. Integr. 24 (2022) 291-297

Kozáková K., Fintová S., Klusák J.: Fatigue life of notches: an effect of manufacturing. Procedia Struct. Integr. 42 (2022) 270-275

Blasón Gonzáles S., Werner T., Kruse J., Madia M., Miarka P., Seitl S., Benedetti M.: Determination of fatigue crack growth in the near-threshold regime using small-scale specimens. Theor. Appl. Fract. Mech. 118 (2022) 103224

Seitl S., Pokorný P., Benešová A., Juhászová T., Kala Z.: Variance of selected properties from various structural elements made from AISI 304. Trans. VSB TU Ostrava Ser. 22 (2022) 39-44

Klusák J., Kozáková K., Fintová S., Seitl S.: Fatigue lifetimes of 1.4306 and 1.4307 stainless steels subjected to ultrasonic loading. Procedia Struct. Integr. 42 (2022) 1369-1375

Seitl S., Benešová A., Paredes Pascual Á., Malíková (Šestáková) L., Bujdoš D., Bílek V.: Fatigue and fracture properties of concrete mixtures with various water to cement ratio and maximum size of aggregates. Procedia Struct. Integr. 42 (2022) 1512-1519

Klusák J., Kopp D.: The role of the surface in crack initiation in sharp and bi-material notches. Structural. Integr. 24 (2022) 315-321

Seitl S., Benešová A., Blasón Gonzáles S., Miarka P., Klusák J., Bílek V.: Advanced statistical evaluation of fatigue data obtained during the measurement of concrete mixtures with various water-cement ratio. Engineering mechanics 2022 1 (2022) 361-364



2021

Malíková (Šestáková) L., Doubek P., Miarka P., Seitl S.: Crack behaviour at the interface of a surface layer applied ona steel substrate by laser cladding. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 1209 (2021) 12049

Braet L., Juhászová T., Jindra D., Miarka P., Seitl S.: Finding the optimal stress state of a stainless-steel IPE profile for fatigue experiments. Procedia Struct. Integr. 33 (2021) 1065-1072

Lopez-Crespo C., Cruces A., Seitl S., Moreno B., Lopez Crespo P.: Estimation of the Plastic Zone in Fatigue via Micro-Indentation. Materials 14 (2021) 5885

Juhászová T., Malíková (Šestáková) L., Doubek P., Miarka P., Seitl S.: Fatigue behaviour of a short crack in a thin protective layer laser-cladded on a steel substrate. Trans. VSB TU Ostrava Ser. 21 (2021) 25-28

Juhászová T., Miarka P., Seitl S.: NON-TRADITIONAL GEOMETRY FOR WEDGE-SPLITTING TEST. Trans. VSB TU Ostrava Ser. 21 (2021) 1

Seitl S., Andrade Lizarro J., Miarka P.: Mixed Mode I/II Fracture Resistance of Various Civil Engineering Materials by Selected Criteria. Procedia Struct. Integr. 33 (2021) 312-319

Jindra D., Kala Z., Kala J., Seitl S.: Experimental and Numerical simulation of a Three Point Bending Test of a Stainless Steel Beam. Transportation Research Procedia 55 (2021) 1114-1121

Malíková (Šestáková) L., Miarka P., Kucharczyková B., Šimonová H.: Williams expansion utilized for assessment of crack behaviour under mixed-mode loading in alkali-activated fine-grained composite. Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct. 44 (2021) 1151-1161

FERNANDÉZ G., Miarka P., Seitl S.: INFLUENCE OF THICKNESS ON THE VALUES OF STRESS INTENSITY FACTOR IN COMPACT TENSION SPECIMEN. Trans. VSB TU Ostrava Ser. 2021 (2021) 54-59

Malíková (Šestáková) L., Miarka P., Doubek P., Seitl S.: Influence of the bi-material interface on the crack propagation through a thin protective layer. Procedia Struct. Integr. 33 (2021) 605-612

Klusák J., Horník V., Lesiuk G., Seitl S.: Comparison of high- and low-frequency fatigue properties of structural steels S355J0 and S355J2. Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct. 44 (2021) 3202-3213

Klusák J., Kopp D.: 3D assessment of surface influence on crack initiation in sharp notches under a mixed mode of loading. Theor. Appl. Fract. Mech. 112 (2021) 102920


všechny publikace