Schválené projekty 2015

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2015

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 52 908 039 Kč

Z toho 2.5% - 1 320 739 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakultapřidělená částka v Kč
FBI  1 172 500
EKF  4 962 700
FAST  3 070 000
FS  8 256 000
FEI 12 282 100
HGF  5 433 000
FMMI  6 188 000
VC 10 223 000
CELKEM 51 587 300
KódSP2015/89
Název projektuFyzikální simulace tváření pomocí plastometrických testů a laboratorního válcování
ŘešitelRusz Stanislav Ing., Ph.D.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2015 - 31.12.2015
Předmět výzkumuTento projekt bude věnován fyzikálním a matematickým simulacím tváření vybraných typů materiálů.
Experimentální testy budou provedeny především na plastometru HDS-20, na experimentálním SPD zařízení a na laboratorních válcovacích tratích, zejména na Polospojité válcovací trati. Předmětem výzkumu bude tvorba matematických modelů, studium deformačních charakteristik, vývoj mikrostrukturních a mechanických vlastností vybraných materiálů.
Simulátor deformací HDS-20 je stavebnicový soubor zařízení s hlavními komponentami nejnovějšího plastometru Gleeble 3800 a simulačního modulu Hydrawedge II. Tento servo-hydraulický plastometr, vybavený speciálním řídicím počítačovým systémem se zpětnovazebnou smyčkou, splňuje nejnáročnější požadavky na dynamické tepelně mechanické zkoušení a simulaci reálných víceúběrových procesů tváření nebo tepelného zpracování kovových materiálů.
Mezi aplikace patří: simulace tepelného zpracování; studium deformačního chování zkouškami jednoosým tahem nebo tlakem (tvařitelnost, křivky deformace-napětí, mez kluzu za tepla); určování teploty nulové pevnosti materiálu; řízené tavení a tuhnutí vzorku a následnou deformací (simulace plynulého lití); SICO test tvařitelnosti materiálu za tepla; simulace víceúběrových tvářecích procesů tlakovou zkouškou s rovinnou deformací; simulace svařování obloukem či laserem (HAZ); dilatometrická studia (tvorba rozpadových ARA diagramů i s vlivem předchozí deformace); relaxační testy (studium postdynamických uzdravovacích procesů).
Polospojitá laboratorní válcovna je přednostně určena k optimalizačním simulacím podmínek teplotně řízeného válcování a ochlazování tyčí kruhového průřezu a ke studiu procesů intenzivního tváření za tepla. V současné době umožňuje válcovat vratně na hladkých válcích o průměru až 350 mm, nebo vratně či spojitě na válcích s kalibrací plochý ovál-kruh a válcích s kalibrací kosočtverec-čtverec. Příklady aplikace: simulace vybraných procesů válcování na jemných profilových a drátových tratích s ovlivňováním vývoje struktury; optimalizace mechanických vlastností vývalků termomechanickým zpracováním a řízeným ochlazováním; zhutňování kovových prášků.
Členové řešitelského týmuBc. Petr Aujezdecký
Bc. Stanislav Czernek
doc. Ing. Petr Kawulok, Ph.D.
Ing. Rostislav Kawulok, Ph.D.
Ing. Lenka Kunčická, Ph.D.
Ing. Petr Opěla, Ph.D.
Ing. Richard Pělucha
Ing. Tomáš Petrek
Bc. Tomáš Pokluda
Bc. Tomáš Románek
Ing. Stanislav Rusz, Ph.D.
Bc. Josef Šiška
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)• V rámci projektu se budeme zabývat konsolidací práškových materiálů pomocí metod extrémní plastické deformace (SPD). Metody SPD jsou výhodné především z toho důvodu, že dokáží modifikovat a zlepšit původní vlastnosti daného materiálu. Je možno je využívat nejen pro úpravu vlastností celistvých materiálů, ale také právě pro práškové materiály. Výhodou výrobků připravených z práškových kovů mohou být také modifikované a lepší finální vlastnosti těchto výrobků. Nespornou výhodou je však také fakt, že tímto způsobem je možno připravovat slitiny takových složení, které není možno připravit klasickými metodami založenými na tavení, například z důvodu velkých rozdílů v teplotách tavení daných materiálů. Kombinace SPD metod a práškové metalurgie je perspektivním spojením. V tomto projektu se budeme zabývat především praktickými experimenty, a jejich výsledky budou využity v experimentální části doktorandské práce.

• Bude řešena problematika matematického popisu deformačního odporu dnes rozšířených typů materiálů ke tváření za tepla. Využit přitom bude experimentální potenciál simulátoru deformací za tepla HDS-20, jež vychází z koncepce celosvětově rozšířeného plastometru Gleeble 3800. Pro různé typy ocelí a intermetalických slitin budou realizovány jednoosé zkoušky tlakem za tepla v širokých intervalech deformačních teplot a rychlostí deformace, jejichž cílem má být obdržení experimentálních dat v podobě křivek napětí-deformace. Tyto budou dále sloužit jako podklad pro vývoj nového matematického modelu, jež by měl být schopen popisu deformačního odporu za tepla s přihlédnutím k vlivům dynamického uzdravování deformačně zpevněné struktury a dále procesům spjatých s vyrovnáním rychlostí zpevňování a odpevňování v oblasti tzv. ustáleného plastického toku materiálu.

• Bude navázáno na řešenou problematiku vlivu deformace a velikosti zrna na ARA diagramy, včetně samotného sestavování diagramů s a bez vlivu předchozí deformace na základě dilatometrických testů prováděných na univerzálním plastometru HDS-20. Obdržené diagramy je zapotřebí následně konfrontovat s metalografickými analýzami a měřením tvrdosti. Výsledky budou navíc i porovnávány s výstupy speciálního softwaru QTSteel a s literárními údaji.

• V rámci dvou diplomových prací bude řešeno kování volných výkovků a zkoumáno deformační chování hliníkové slitiny AlMg4,5Mn0,7 za tepla, kde budou provedeny tlakové a tahové zkoušky.

• Za použitím laboratorního válcování bude mezi jiné zkoumán skok válců na předválcovací stolici duo polospojité válcovací trati.

• S využitím univerzálního plastometru Gleeble 3800 budou experimentálně zkoumány možnosti využití přerušované tahové zkoušky za tepla pro hodnocení tvařitelnosti kovových materiálů a experimentálně zkoumány možnosti zjemňování zrna nízkouhlíkové oceli cyklickou deformací za tepla.

• Výsledky budou použity při tvorbě diplomových a doktorských disertačních prací.

• Publikace vybraných výsledků na konferencích ( Forming 2015, METAL 2015, Den doktorandů FMMI apod.) se snahou o výstupy zahrnuté do uznávaných databází (Web of Knowledge).

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
20100,-20100,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)15000,-15000,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti5100,-5100,-
2. Stipendia80000,-80000,-
3. Materiálové náklady63400,-62672,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek0,-0,-
5. Služby25000,-34441,-
6. Cestovní náhrady95000,-86287,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory31500,-31500,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady315000,-
Uznané náklady315000,-
Celkem běžné finanční prostředky315000,-315000,-