Řešitel: Ing. Vladislav Kozák, CSc.
Číslo projektu: GA101/05/0493
Agentura: Grantová agentura České republiky
Doba řešení: 01. 01. 2005 - 31. 12. 2007

Mikromechanické modelování poškození a lomu je oblastí, která je v popředí zájmu již několik let, zvláště v posledním desetiletí. Identifikace a určení mikromechanických parametrů vyžaduje hybridní metodologii založenou na kombinování experimentálního přístupu a numerické simulace. Tento přístup se liší od klasické lomové mechaniky vycházející z modelování založeném na mechanice kontinua, neboť vlastnosti materiálu nejsou rovnoměrné v mikroměřítku, ale skládají se ze složek s různými vlastnostmi a tvarem. Na základě tohoto přístupu byl zaveden koncept RVE (representative volume element). V případě, kdy dojde k iniciaci šíření trhliny, lze růst trhliny simulovat pomocí konstitutivních rovnic založených na mechanice poškození (například modely typu Gurson) či pomocí kohezních elementů (fenomenologický přístup). V případě kohezních modelů potřebujeme identifikovat hypotetické čelo trhliny, abychom byli schopni identifikovat hnací sílu trhliny pomocí napěťově separačního modelu vyjádřeného ve tvaru T-δ křivky. Maximální hodnota T má obvykle charakter kohezní pevnosti. Z hlediska modelování je separace materiálu realizována pomocí elementů (například v metodě konečných prvků) na rozhraní mezi klasickými elementy mechaniky kontinua. Cílem tohoto projektu je predikce poškození a simulace chování trhlin pomocí uvedeného postupu na základě kohezních modelů pro vybrané konstrukční materiály ze základních principu separace materiálu.

Kozák, V., Dlouhý, I., Chlup, Z.: Cohesive zone model and GTN model collation for ductile crack growth; Materials Science Forum 567-568 ,2008, 145-148 (Materials Structure and Micromechanical of Fracture V; ISBN / ISBN-13 : 0-87849-469-3 / 978-0-87849-469-9)

Kozák, V., Dlouhý, I.: A Crack Growth Modelling in Materials with Heterogeneous Microstructure; 17th Eutopean conference on Fracture, Brno, 2008, pp. 350-357.

Kozák, V.: Ductile crack growth modelling using cohesive zone approach, Composites with Micro-and Nano-Structure, ISBN 978-1-4020-6974-1, (2008) 191-208.