Schválené projekty 2011

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2011

Přidělená částka z MŠMT na VŠB-TUO - 30 645 000,-Kč

2.5% ( 766 125,-Kč) - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakultačástka v tis. Kč
FBI 879,000
EKF 3 701,000
FAST 1 331,000
FS 5 579,271
FEI 6 101,114
HGF 4 952,000
FMMI 7 335,490
CELKEM 29878,875
KódSP2011/176
Název projektuKomplexní analýza svařovaných tlakových systémů pro vyhodnocení dle kritéria Leak Before Break
ŘešitelMacurová Kateřina Ing.
Školitel projektuprof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.<br />
Období řešení projektu01.01.2011 - 31.12.2011
Předmět výzkumuProjekt je zaměřen na studii podmínek náhlého porušení svařovaných tlakových systémů za využití kritéria Leak Before Break. K vyšetřování podmínek náhlého porušení bude použita metoda akustické emise (AE), měřicí akustický signál emitovaný nevratnými dislokačními a degradačními procesy v mikro či makrostruktuře materiálu [1,2]. Emitovaný signál AE z únavových zkoušek bude z energetického hlediska posouzen na tvorbu nových lomových ploch [3]. Únavová zkouška poskytne informaci o poloze a orientaci trhliny. Ke stanovení mechanických vlastností materiálu tlakového systému a svarového spoje bude provedena instrumentovaná indentační zkouška. Tato experimentální metoda umožňuje stanovit mechanické vlastnosti materiálu ze záznamu závislosti penetrační hloubky indentoru na aplikované síle [4,5]. Dále bude na vzorcích stanovena lomová houževnatost.
Provedená únavová zkouška poskytne vstupní parametry pro následující konečnoprvkovou analýzu. Numerickou simulací bude provedeno řešení J integrálu a faktoru intenzity napětí pro geometrii a polohu trhliny stanovenou z fraktografie lomové plochy. Bezpečnost svařovaného tlakového systému bude posouzena dle kritéria LBB [6,7].

[1] ROBERTS T.M., TALEBZADEH M. Acustic emission monitoring of fatigue crack propagation – Journal of Construction Steel Research 59 (2003), 695-712.
[2] ENNACEUR C., LAKSIMI A., HERVÉ C., CHERFAOUI B. Monitoring crack growth in pressure vessel steels by acoustic emission technique and the method of potential difference. ASME Journal of Pressure Vessels Technology 1977; 83-89.

[3] KOPEC, B., et al. Nedestruktivní zkoušení materiálů a konstrukcí: Nauka o materiálu IV.
Brno : Akademické nakladatelství CERM, 2008. 569 S. ISBN 978-80-7204-591-4.
[4] BRUMEK J., STRNADEL B., DLOUHÝ I. Local approach in mechanical properties prediction. Chemical Engng Process 1996; 35(4):287–293.

[5] OLIVER W.C., PHARR G.M. J Mater Res 1992;7(6):1564–83.

[6] THORWALD G., ANDERSON T. L., Analysis of 3D Crack in an Arbitrary Geometry with Weld Residual Stress, Structural Relaibility Technology, Boulder, CO

[7] BS7910: 2005. Guide to methods for assessing the acceptability of flaws in metallic structures. British Standards Institution, London, UK



Členové řešitelského týmuLukáš Horsák
Ing. Kateřina Macurová
Ing. Vratislav Mareš
Ing. Martin Příkaský
prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.
Ing. Pavel Židlík
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Cílem projektu je stanovení bezpečnosti svařovaných tlakových systémů dle kritéria LBB na základě komplexní analýzy. Kritickým místem je svarový spoj, který bude po únavovém porušení posouzen fraktograficky, což poskytne reálné vstupní parametry do numerického výpočtu. Podmínky porušení budou vyšetřování metodou AE. Ke stanovení mechanických vlastností materiálu tlakového systému a svarového kovu bude použita instrumentovaná indentační zkouška. Na základě obdržených informací ze zkoušek bude stanovena spotřebovaná energie na tvorbu nových lomových ploch. Dle dosažených výsledků bude svařovaný tlakový systém zhodnocen dle kritéria LBB.

01/2011-03/2011
Realizace únavové zkoušky na svařovaném tlakovém systému. Vyšetřování podmínek náhlého porušení metodou akustické emise a její vyhodnocení. Fraktografie lomových ploch. Energetická bilance akustické emise na tvorbu nových lomových ploch.

03/2011-07/2011
Stanovení mechanických vlastností materiálu tlakového systému a svarového kovu instrumentovanou indexační zkouškou. Stanovení lomové houževnatosti na CT vzorku s odpovídajícím způsobem umístěnou nacyklovanou trhlinou.

07/2011-11/2011
Na základě předchozích analýz bude provedena numerická simulace. V konečnoprvkovém modelu bude dle reálných parametrů z fraktografie lomové plochy umístěná trhlina. Bude stanoven J integrál a faktor intenzity napětí. Bude stanovena kritické velikost trhliny dle kritéria LBB. Zhodnocení použitých metod a přístupů.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
56280,-55904,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)42000,-44510,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti14280,-11394,-
2. Stipendia190000,-190000,-
3. Materiálové náklady45000,-47632,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek28720,-4599,-
5. Služby7000,-1463,-
6. Cestovní náhrady15000,-42402,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory38000,-38000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady380000,-
Uznané náklady380000,-
Celkem běžné finanční prostředky380000,-380000,-