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+420 532 290 417
Místnost316
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 367604 [javascript protected email address]
Ing. Jan Mašek, 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 361107 [javascript protected email address]

Doktorandi


JménoTelefonMístnostE-mail
Ing. Pavel Doubek +420 532 290 417316
Ing. Kamila Kozáková +420 532 290 367604 [javascript protected email address]
Ing. David Markusík +420 532 290 430603 [javascript protected email address]
Ing. Mohammad Sami Al Khazali +420 532 290 336128b [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.
21-14886S Vliv materiálových vlastností vysokopevnostních ocelí na trvanlivost inženýrských staveb a mostůdoc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D.

VŠECHNY PROJEKTY


ČísloNázevŘešitel
8J22AT008 Kvantifikace role konopných vláken na samovyhojovací procesy ve vybraných kompozitech na základě lomově-mechanických parametrů (KvaRK)doc. 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.
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: prof. 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: prof. 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.


2024

Klusák J., Fintová S., Kozáková K., Jambor M., Seitl S.: Risk volume effect in very high cycle fatigue of 304L stainless steel. Int. J. Fatigue 178 (2024) 108016

Kozáková K., Klusák J., Fintová S.: The length parameter for gigacycle fatigue life predictions of notched specimens made of 304L steel. Int. J. Fatigue 178 (2024) 107980

Malíková (Šestáková) L., Miarka P.: Fatigue crack propagation near a corrosion pit in a HSS specimen. Theor. Appl. Fract. Mech. 129 (2024) 104214



2023

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


Miarka P., Seitl S., Klusák J., Malíková (Šestáková) L., Merta I., Bílek V.: High-cycle fatigue cracks in concrete investigated by micro cT tomography.. Procedia Struct. Integr. 43 (2023) 124-129

Malíková (Šestáková) L., Benešová A., Al Khazali M., Seitl S.: Stress concetration factor on a corrosion pit. Trans. VSB TU Ostrava Ser. 23 (2023) 27-30

Malíková (Šestáková) L., Doubek P., Juhászová T., Krejsa M., Seitl S.: Fatigue crack propagation under corrosion of high-strength steel. Procedia Struct. Integr. 43 (2023) 264-269

Sarkar A., Klusák J., Kozáková K., Christ H.: Very high cycle fatigue behavior of austenitic stainless steel in annealed and predeformed condition. Materials Performance and Characterization 12 (2023) 78-92

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

Brožovský J., Krejsa M., Lehner P., Pařenica P., Seitl S.: Reliability analysis of bridge details from high-strength steel with use of DOProC approach: Challenges and research directions. AIP Conference Proceedings 2950 (2023) 020032


Bílek V., Souček K., Khestl F., Bujdoš D., Seitl S.: Mechanical and fracture parameters of concretes with different water to cement ratio in two different conditions of curing. Procedia Struct. Integr. 43 (2023) 107-112

Miarka P., Malíková (Šestáková) L., Bílek V., Benešová A., Merta I., Seitl S.: On the fatigue resistance of high performance concrete. AIP Conference Proceedings 2950 (2023) 020040

Vyhlídal M., Klusák J., Kucharczyková B., Daněk P., Šimonová H., Keršner Z.: Influence of the interfacial transition zone between a steel inclusion and cement-based composite on the fracture response of a bent specimen. Eng. Fract. Mech. 286 (2023) 109256

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

Kozáková K., Trávníček L., Klusák J., Poduška J., Hutař P.: The influence of different notches on fatigue lifetime of round bar specimens made of HDPE. Trans. VSB TU Ostrava Ser. 23 (2023) 1-4

Bílek V., Bujdoš D., Dubovský V., Khestl F., Procházka L., Malíková (Šestáková) L., Miarka P.: Development of fracture and other mechanical properties of concretes with different curing. AIP Conference Proceedings 2950 (2023) 020010

Doubek P., Malíková (Šestáková) L., Miarka P., Seitl S.: Laser cladded protective layer on the S960 change of microhardness in the vicinity of the bi-material interface. Procedia Struct. Integr. 43 (2023) 101-106

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

Malíková (Šestáková) L., Juhászová T., Doubek P., Krejsa M., Seitl S.: Influence of a corrosion pit on behavior of a nearby crack. AIP Conference Proceedings 2848 (2023) 020003

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

Malíková (Šestáková) L., Doubek P., Miarka P., Seitl S.: Numerical modelling of stress field near a crack tip influenced by corrosion. AIP Conference Proceedings 2950 (2023) 020023

Miarka P., Cruces A., Lopez-Crespo P., De Corte W.: Fracture process zone development and length assessment under the mixed-mode I/II load analysed by digital image correlation technique. Cement and Concrete Research 173 (2023) 1-22

Bílek V., Procházka L., Khestl F., Bujdoš D., Seitl S.: Self-healing capacity of differently cured concretes: Fracture characteristic development. AIP Conference Proceedings 2848 (2023) 020026

Juhászová T., Miarka P., Seitl S.: Comparison of crack growth rates of IPE beams made from stainless steel in three-point bending. Procedia Struct. Integr. 51 (2023) 213-218



2022

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., 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

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., 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

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

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., 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

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

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

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

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

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

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

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

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


všechny publikace