Test A 1. Čím je charakteristická plastická deformace? - Je to deformace nevratná.
2. Co je to µ? - Poissonův poměr µ – poměr poměrného příčného zkrácení k poměrnému podélnému prodloužení v oblasti pružných deformací - Vyjadřuje pružnou stlačitelnost tělesa -
𝜇=−
∆𝑑⁄ 𝑑0 ∆𝑙⁄ 𝑙0
=−
𝜀2 𝜀1
=−
𝜀3 𝜀1
3. Napište vztah pro Δ: -
Poměrná změna objemu: Δ =
∆𝑉 𝑉0
4. Jak vypočteme smluvní napětí a skutečnou deformaci? 𝐹
-
Smluvní napětí: 𝑅 =
-
Skutečná deformace (logaritmická): 𝜑 = ln
𝑆0 𝑙1 𝑙0
= 𝜀̅ = ln(𝜀 + 1)
5. Uveďte slovně i symbolem napěťovou inženýrskou charakteristiku smluvního tahového diagramu: -
Měříme sílu F, kterou přepočítáme na smluvní napětí: 𝑅 =
𝐹 𝑆0
6. Jaká charakteristika popisuje příčnou deformaci tahové tyče? -
Zúžení, kontrakce: 𝑍 =
𝑆0 −𝑆 𝑆0
∗ 100 [%]
7. Jaká rovnice popisuje vliv velikosti zrna na plastickou deformaci? -
1 Hall-Petchova rovnice: 𝑅𝑒𝐿 = 𝜎𝑖 + 𝑘. 𝑑 − ⁄2
8. Jaká mřížka vyskytující se v železe popisuje tranzitní chování? - BCC (kubická prostorově středěná)
9. Co označuje dvojice pojmů tvárný – štěpný? - Mechanismus vzniku lomové plochy
10. Co charakterizuje hodnota lomové houževnatosti? - Odolnost materiálu vůči porušení
11. Typy zkušebních vzorků na Charpyho kyvadle: - Vzorek s V-vrubem pro materiály s tranzitním chováním (svařitelné oceli tvářené i na odlitky, tvárná litina) - Vzorek s U-vrubem se vyskytuje zpravidla v materiálových listech (legované oceli, perlitické oceli na železniční dvojkolí)
12. Jaké interní vlastnosti součásti ovlivňují tranzitní chování? - Velikost zrna, chemické složení (obsah uhlíku apod.) stárnutí oceli, tepelné zpracování
13. Kam se posune tranzitní křivka v případě zvětšení tloušťky materiálu? - Do oblasti vyšších tranzitních teplot (doprava)
14. Máte-li míjivý cyklus, v jakém vztahu bude mezi sebou střední a maximální napětí?
- 𝜎𝑚𝑎𝑥 = 2𝜎𝑚 15. O jakou oblast únavy jde, když maximální napětí přesahuje mez kluzu? - Oblast nízkocyklové únavy
16. Jaké pravidlo použijeme k výpočtu zbytkové živostnosti při zatěžování v blocích s různou amplitudou? -
Palmgren-Minerovo pravidlo: 𝑀 ∗ ∑𝑘 𝑖=1
𝑁𝑖 𝑁𝑓𝑖
=1
17. Co vyjadřuje Sherry-Dornův parametr? -
Parametr ekvivalence teploty a času: 𝑃𝑆𝐷 = log 𝑡 − 0,217
𝑄 𝑇
18. Vyjmenujte základní mechanismy creepové deformace: - Difusní creep – difuze atomů mřížky pod účinkem napětí a zvýšené teploty. Probíhá buď po hranicích zrn anebo objemem zrna - Dislokační creep – šplh a kluz dislokací
Test B 1. Čím je charakteristická elastická deformace? - Je to deformace vratná (pružná), po odstranění vnějších sil se těleso vrátí do původního stavu
2. Co je to Δ? -
Poměrná změna objemu: Δ =
∆𝑉 𝑉0
3. Napište vztah pro µ: -
𝜇=−
∆𝑑⁄ 𝑑0 ∆𝑙⁄ 𝑙0
=−
𝜀2 𝜀1
=−
𝜀3 𝜀1
4. Jak vypočtu poměrnou deformaci a skutečné napětí? -
Poměrná deformace: 𝜀 = Skutečné napětí: 𝜎 =
∆𝐿 𝐿0
𝐹 𝑆
5. Uveďte (slovně i symbolem) napěťovou charakteristiku popisující první odklon od linearity ve smluvním tahovém diagramu: - Mez úměrnosti 𝑅𝑡
6. Jaké charakteristika popisuje podélnou deformaci tahové tyče? -
Tažnost: 𝐴 =
𝐿−𝐿0 𝐿
∗ 100 [%]
7. Jaká rovnice popisuje plastickou deformaci ve skutečném tahovém diagramu? - Holomonův vztah: 𝜎 = 𝑘 ∗ (𝜀̅𝑝 )𝑛 o k - koeficient deformačního zpevnění, n - exponent deformačního zpevnění a 𝜀̅𝑝 – hodnota skutečné plastické deformace
8. Jaká mřížka vyskytující se u železa nevykazuje tranzitní chování? - FCC (kubická plošně středěná)
9. Co označuje dvojice pojmů křehký a houževnatý? - Typ lomu z energetického hlediska
10. Co charakterizuje hodnota nárazové práce? - K – práce nutná k přeražení zkušebního vzorku
11. Jaké podmínky musí být splněny při zkoušce lomové houževnatosti?
- 𝑎, 𝐵, (𝑊 − 𝑎) ≥ 2,5 (
𝐾𝑄 𝑅𝑝0,2
2
)
- 𝐹𝑚𝑎𝑥 < 1,1𝐹𝑄 - 𝐾𝑓 ≤ 0,6𝐾𝑄
(𝑅𝑝0,2 )𝑇 𝑐𝑦𝑘𝑙𝑜𝑣á𝑛í (𝑅𝑝0,2)𝑇 𝑧𝑘𝑜𝑢š𝑘𝑦
12. Vyjmenujte minimálně 3 externí faktory ovlivňující tranzitní chování: - Teplota, rychlost zatěžování, konstrukční vruby, rozměry tělesa
13. Kam se posune tranzitní křivka v případě zvětšení obsahu uhlíku? - Do oblasti vyšších tranzitních teplot (doprava)
14. Máte-li symetrický cyklus, v jakém vztahu bude minimální a maximální napětí?
- 𝜎𝑚𝑎𝑥 = −𝜎𝑚𝑖𝑛 ; |𝜎𝑚𝑎𝑥 | = |𝜎𝑚𝑖𝑛 | 15. O jakou oblast únavy jde, když maximální napětí většinou nepřekročí mez kluzu? - Vysokocyklová únava
16. Co je nutné provést pro odhad zbytkové životnosti při zatěžování míjivým cyklem? - Nutný převod z nesouměrného zatěžovacího cyklu na souměrný:
𝜎𝑎𝑟 =
𝜎𝑎 𝜎 1− 𝑚 𝑅𝑚
𝜎𝑎𝑟 je amplituda symetrického cyklu
17. Co ovlivňuje Larson-Millerův parametr? - Parametr ekvivalence teploty a času při creepu:
𝑃𝐿𝑀 = 𝑇(log 𝑡 + 𝐶) 𝐶 je materiálová konstanta pro oceli 𝐶 = 20
18. Vyjmenujte základní mechanismy creepové deformace: - Difusní creep – difuze atomů mřížky pod účinkem napětí a zvýšené teploty. Probíhá buď po hranicích zrn anebo objemem zrna - Dislokační creep – šplh a kluz dislokací
Test C 1. Co popisuje Hookův zákon? - Popisuje pružnou deformaci materiálu působením síly za předpokladu malých sil a malých deformací, které po odpevnění zmizí:
𝜎 =𝜀∗𝐸
2. Uveďte vztah mezi podélnou a příčnou poměrnou deformaci elasticky zatížené tyče tahem: -
𝜇=−
𝜀2 𝜀1
=−
𝜀3
𝜀1
𝜀3 = 𝜀2 = 𝜀1 𝜇
3. Za jakého předpokladu lze přepočítat tažnost na kontrakci? - Nesmí vzniknout krček a musí platit zákon zachování objemu
4. Co popisuje Holomonův vztah? - Popisuje skutečné napětí a jeho průběh - Popisuje plastickou deformaci ve skutečném tahovém diagramu - Má tvar: 𝜎 = 𝑘 ∗ (𝜀̅𝑝 )𝑛
5. Napište Hall-Petchovu rovnici: 1⁄ 2
- 𝑅𝑒𝐿 = 𝜎𝑖 + 𝑘. 𝑑 −
𝜎𝑖 – napětí působící proti pohybu dislokací 𝑑 – velikost zrna
6. Jaký je vztah mezi skutečným a smluvním napětím? 𝐹
𝐹
𝑆
𝑆0
- 𝜎 = ;𝑅 =
𝜎 = 𝑅 ∗ (1 + 𝜀)
7. Co znamená a jak se vypočte index 5,65 u hodnoty tažnosti při zkoušce tahem? - Geometrická podmínka pro definování poměrné zkušební tyče
𝑘= -
𝐿0 √𝑆0
, kde 𝑘 = 5,65
Aby hodnoty tažnosti vycházeli stejně u různých profilů
8. Co vyjadřuje tranzitní teplota t27J? - Teplotu, při které je potřeba k přeražení vzorku Charpyho kladivem práce 27J
9. Jakým výrazem popíšete mechanizmus vzniku lomové plochy u tělesa vykazující houževnaté porušení? - Tvárný
10. Vysvětlete následující zápis KV150/7,5=62J? - Velikost nárazové práce Charpyho kladiva o energii 150J pro tyč o tloušťce 7,5 mm je 62J
11. Které z uvedených mřížek (SC, BCT, FCC, HCP, HCC, ST) nevykazují tranzitní lomové chování u konstrukčních ocelí? - FCC
12. Co popisuje lomová mechanika? - Je to vědní obor zabývající se mezním stavem součástí s trhlinami a koncepcí zabránění iniciaci lomu
𝟐
𝑲𝑸
13. Co vyjadřuje podmínka: 𝒂, 𝑩, (𝑾 − 𝒂) ≥ 𝟐, 𝟓 (𝑹 -
𝒑𝟎,𝟐
) ?
Podmínka platnosti, zda provizorní hodnota 𝐾𝑄 je platnou hodnotou 𝐾𝐼𝐶
14. K čemu slouží Minerovo pravidlo? - K výpočtu zbytkové životnosti při zatěžování v blocích různou amplitudou 𝑘
∑ 𝑖=1
𝑁𝑖 =1 𝑁𝑓𝑖
15. Uveďte vztah napěťového parametru R při cyklickém zatížení: 𝜎𝑚𝑖𝑛
-
Napěťový součinitel: 𝑅 =
-
𝑅 = 1 statické zatížení; 𝑅 < 0 střídavý; 𝑅 > 0 pulzující; 𝑅 = 0 míjivý
𝜎𝑚𝑎𝑥
16. Co vyjadřuje Wöhlerova křivka životnosti? - Závislost amplitudy napětí na počtu cyklů do porušení
17. Co je potřeba udělat k dosažení stejné creepové životnosti, pokud prodloužím dobu použití součásti? Působící zatížení zůstává stejné. - Je potřeba snížit teplotu
18. Při jakém typu creepového zatěžování zjistím mez tečení, nebo mez pevnosti tečení? - Při měkkém (potrubí)
Test D 1. Uveďte vztah pro Hookův zákon:
- 𝜎 =𝜀∗𝐸
2. Co popisuje vztah 𝜇 = -
−𝜀1 𝜀2
?
Poissonův poměr, poměr mezi příčnou poměrnou a podélnou poměrnou deformací
3. K čemu dochází na mezi plastické nestability? - Vzniká krček – nehomogenní deformace -> dosažení smluvní meze pevnosti
4. Napište Holomonův vztah: - 𝜎 = 𝑘 ∗ (𝜀̅𝑝 )𝑛
5. Jaká napěťová charakteristika je spojena s Lüdersovou deformací v průběhu takové zkoušky nízkouhlíkových ocelí? - Horní 𝑅𝑒𝐻 a dolní mez kluzu 𝑅𝑒𝐿
6. Jaký je vztah mezi skutečnou a poměrnou deformací? - 𝜀̅ = ln(𝜀 + 1)
7. Co znamená a jak se vypočte index 11,3 u hodnoty tažnosti při zkoušce tahem? - Geometrická podmínka pro definování poměrné zkušební tyče
𝑘= -
𝐿0 √𝑆0
, kde 𝑘 = 11,3
Aby hodnoty tažnosti vycházeli stejně u různých profilů
8. Co vyjadřuje tranzitní teplota t50%? - Tranzitní teplota při 50% tvárného lomu na ploše lomu
9. Seřaďte do skupin výrazy – tvárný, křehký, štěpný, houževnatý. - Energetické hledisko – křehký, houževnatý - Mechanismus lomu – tvárný štěpný
10. Co určujeme (posuzujeme) při zkoušce rázem v ohybu? - Velikost nárazové práce K, energii nutnou k přeražení vzorku
11. Které z uvedených mřížek (SC, BCT, FCC, HCP, BCC, ST) vykazují tranzitní lomové chování u konstrukčních ocelí? - BCC
12. Co popisuje faktor intenzity napětí? - Určuje napjatost v okolí trhliny - posouzení nebezpečí šíření křehké trhliny v konstrukčních materiálech
- 𝐾𝐼 = 𝜎√𝜋𝑎
[𝑀𝑃𝑎√𝑚]
13. Co vyjadřuje podmínka: 1,1 ∗ 𝐹𝑄 ≥ 𝐹𝑚𝑎𝑥 ? - Podmínku platnosti lineárně elastické lomové mechaniky - Podmínka, zda je 𝐹𝑄 platnou hodnotou 𝐾𝐼𝐶
14. Jakou velikost má dolní napětí v cyklu v případě míjivého zatěžování v tahu?
- 𝜎𝑚𝑖𝑛 = 0 15. Uveďte vztah amplitudového parametru P při cyklickém zatížení?
- 𝑃= -
𝜎𝑎 𝜎𝑚
𝑃 = 0 statické zatížení; |𝑃| > 1 střídavý; |𝑃| ≤ 1 pulzující, míjivý
16. Co vyjadřuje Manson-Coffinova křivka životnosti? - Závislost amplitudy plastické deformace na počtu cyklů do lomu v oblasti nízkocyklové únavy
17. Co je potřeba udělat k dosažení stejné creepové životnosti pokud zvýším pracovní teplotu součásti? - Je potřeba snížit napětí
18. Při jakém typu creepového zatěžování zjistím relaxaci napěti? - Při tvrdém zatěžování (šroubové spoje)
