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 338108a [javascript protected email address]

Doktorandi


JménoTelefonMístnostE-mail
Ing. Pavel Doubek +420 532 290 361107
Ing. Dalibor Kopp +420 532 290 348118 [javascript protected email address]
Ing. Petr Miarka +420 532 290 361107 [javascript protected email address]
Ing. Tomáš Raška +420 532 290 348118

Diplomanti


JménoTelefonMístnostE-mail
Bc. Tereza Juhászová +420 532 290 361107
Bc. Kamila Kozáková +420 532 290 348118


ČísloNázevŘešitel
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.

VŠECHNY PROJEKTY


ČísloNázevŘešitel
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.


2021




2020

Miarka P., Seitl S., Horňáková M., Lehner P., Konečný P., Sucharda O., Bílek V.: Influence of chlorides on the fracture toughness and fracture resistance under the mixed mode I/II of high-performance concrete . Theor. Appl. Fract. Mech. 110 (2020) 102812

Miarka P., Cruces A., Seitl S., Malíková (Šestáková) L., Lopez Crespo P.: Evaluation of the SIF and T-stress values of the Brazilian disc with a central notch by hybrid method . Int. J. Fatigue 135 (2020) 105562

Lehner P., Pařenica P., Krejsa M., Křivý V., Brožovský J., Seitl S., Kala Z.: The general procedure of numerical analysis related to a fatigue damage on the cyclically loaded construction. MATEC Web Conf. 310 (2020) 16

Seitl S., Pokorný P., Miarka P., Klusák J., Kala Z., Kunz L.: Comparison of fatigue crack propagation behaviour in two steel grades S235, S355 and a steel from old crane way. MATEC Web Conf. 310 (2020) 34

Vyhlídal M., Klusák J.: A crack approaching the edge of the aggregate. Trans. VSB TU Ostrava Ser. 20 (2020) 47-52

Seitl S., Miarka P., Bílek V.: Fatigue and fracture mechanical properties of selected concrete for subtle precast structural elements. MATEC Web Conf. 310 (2020) 33

Miarka P., Cruces A., Seitl S., Malíková (Šestáková) L., Lopez Crespo P.: Influence of the constraint effect on the fatigue crack growth rate in S355 J2 steel using digital image correlation. Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct. 43 (2020) 1703-1718

Miarka P., Pan L., Bílek V., Seitl S., Cifuentes Bulte H.: Influence of the chevron notch type on the values of fracture energy evaluated on alkali-activated concrete. Eng. Fract. Mech. 236 (2020) 107209

Jambor M., Trško L., Klusák J., Fintová S., Kajánek D., Nový F., Bokůvka O.: Effect of Severe Shot Peening on the Very-High Cycle Notch Fatigue of an AW 7075 Alloy. Metals 10 (2020) 1262

Seitl S., Miarka P., Rozsypalová I., Pokorná K., Keršner Z., Katzer J., Zarzycki P.: Mechanical fracture properties of concrete with lunar aggregate simulant. MATEC Web Conf. 323 (2020) 01014



2019

Klusák J., Krepl O., Profant T.: An easy and engineering stability criterion of general singular stress concentrators. Theor. Appl. Fract. Mech. 104 (2019) 102341

Seitl S., Miarka P., Šimonová H., Frantík P., Keršner Z., Domski J., Katzer J.: Change of Fatigue and Mechanical Fracture Properties of a Cement Composite due to Partial Replacement of Aggregate by Red Ceramic Waste. PERIODICA POLYTECHNICA-CIVIL ENGINEERING 63 (2019) 152-159

Krepl O., Klusák J.: Multi-parameter failure assessment of a bi-material V-notch-Crack initiation from a free-edge singularity. Theor. Appl. Fract. Mech. 100 (2019) 233-241

Miarka P., Seitl S., Bílek V.: Mixed-mode fracture analysis in high-performance concrete using a Brazilian disc test. Mater. Technol. 53 (2019) 233-238

Seitl S., Miarka P., Pokorný P., Klusák J.: Influence of corrosion on fatigue behaviour of old crane runway steel. The Journal of Strain Analysis for Engineering Design 54 (2019) 416-423

Miarka P., Seitl S., De Corte W.: Notch tip displacements of the concrete Brazilian disc test with central notch analysed by the concrete damaged plasticity model. Theor. Appl. Fract. Mech. 102 (2019) 122-150

Seitl S., Miarka P., Růžička V., Malíková (Šestáková) L., Cruces A., Lopez Crespo P.: Approximation of the crack-tip field in fatigue cracks in bridge steel specimens: DIC analysis of different constraint levels. Frattura ed Integrita Strutturale 49 (2019) 97-106

Ríos J., Cifuentes Bulte H., Leiva C., Seitl S.: Analysis of the mechanical and fracture behavior of heated ultra-high-performance fiber-reinforced concrete by X-ray computed tomography. Cement and Concrete Research 119 (2019) 77-88

Seitl S., Miarka P., Pokorný P., Fintová S., Kunz L.: COMPARISON OF MECHANICAL PROPERTIES OF OLD STEEL FROM TRUSS CRANE RUNWAY WITH S235 AND S355 GRADES. Trans. VSB TU Ostrava Ser. 19 (2019) 56-60

Profant T., Hrstka M., Klusák J.: An asymptotic analysis of crack initiation from an interfacial zone surrounding the circular inclusion. Composite Struct. 208 (2019) 479-497

Profant T., Hrstka M., Klusák J.: Microcrack interaction with circular inclusion and interfacial zone. Frattura ed Integrita Strutturale 48 (2019) 503-512

Ríos J., Leiva C., Ariza M., Seitl S., Cifuentes Bulte H.: Analysis of the tensile fracture properties of ultra-high-strength fiber-reinforced concrete with different types of steel fibers by X-ray tomography. Mater. & Design 165 (2019) 107582

Seitl S., Růžička V., Miarka P., Sobek J.: ANALYSIS OF VARIOUS CHEVRON NOTCH TYPES AND ITS INFLUENCE ON THE LIGAMENT AREA. Trans. VSB TU Ostrava Ser. 19 (2019) 28-34

Vyhlídal M., Klusák J.: The influence of polygonal cavity on fracture behaviour of concrete. Procedia Struct. Integr. 17 (2019) 690-697

Kala Z., Omishore A., Seitl S., Krejsa M., Kala J.: Identification of variation coefficient of equivalent stress range of steel girders with cracks. INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICS 13 (2019) 69-78

Klusák J., Seitl S.: Very high cycle fatigue tests of high strength steels S355 J0 and S355 J2. Procedia Struct. Integr. 17 (2019) 576-581

Krejsa M., Koktan J., Janas P., Brožovský J., Seitl S., Kala Z., Krejsa V.: Parallelization in DOProC method and its using in probabilistic modelling of fatigue problems. AIP Conference Proceedings 2116 (2019) 120007


všechny publikace