dc.contributor.author | Fíla, Tomáš | |
dc.date.accessioned | 2025-02-21T10:47:26Z | |
dc.date.available | 2025-02-21T10:47:26Z | |
dc.date.issued | 2024 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10467/121385 | |
dc.description.abstract | This habilitation thesis addresses advancements in experimental impact dynamics. It identifies
several challenges in analyzing dynamic and impact-related phenomena, which have to
be overcome to enhance material characterization at intermediate and high strain rates.
Specifically, the focus is on complex deformation modes such as penetration and non-linear
collapse. The thesis introduces key research topics to address these challenges, including
the limited controllability of experiments, issues with signal quality, and the inherent limitations
of the split Hopkinson bar method. Additionally, it discusses obstacles in analyzing internal
material processes that are difficult to observe in situ. To address these challenges, modifications to
the conventional split Hopkinson bar apparatus and the development of new direct impact and
penetration measurement techniques are proposed. These innovations aim to minimize the
limitations of standard setups. Wave separation techniques are enhanced to enable more accurate
and reliable de-convolution of longitudinal strain waves. A specialized device, utilizing
linear motors, is designed and commissioned to facilitate highly controllable experiments at
intermediate strain rates. Furthermore, highspeed X-ray imaging is used to observe internal
material processes, e.g., during dynamic penetration and bending. To support this, two
specialized facilities are established: an X-ray facility for intermediate strain rates and a flash
X-ray facility for high strain rates. As a result, this thesis presents novel experimental systems and
methodologies, demonstrating their capabilities in several advanced applications. | cze |
dc.language.iso | en | cze |
dc.subject | experimental impact dynamics split Hopkinson bar | cze |
dc.subject | high strain rates | cze |
dc.subject | intermediate strain rates | cze |
dc.subject | penetration | cze |
dc.subject | wave separation | cze |
dc.subject | digital image correlation | cze |
dc.subject | high-speed photography | cze |
dc.subject | high-speed X-ray imaging | cze |
dc.subject | flash X-ray radiography | cze |
dc.subject | additive manufacturing | cze |
dc.subject | composite structures | cze |
dc.subject | sandwich panels | cze |
dc.subject | experimentální rázová dynamika | |
dc.subject | dělená Hopkinsonova tyč | |
dc.subject | vysoké rychlosti deformace | |
dc.subject | střední rychlosti deformace | |
dc.subject | penetrace | |
dc.subject | separace vln | |
dc.subject | korelace obrazu | |
dc.subject | vysokorychlostní optické zobrazování | |
dc.subject | vysokorychlostní rentgenové zobrazování | |
dc.subject | záblesková radiografie | |
dc.subject | aditivní výroba | |
dc.subject | kompozitní struktury | |
dc.subject | sendvičové panely | |
dc.title | Advancements in Experimental Impact Dynamics | cze |
dc.title.alternative | Innovations in Material Characterization at High and Intermediate Strain Rates | cze |
dc.type | habilitation thesis | |
dc.type | habilitační práce | |
theses.degree.grantor | České vysoké učení technické v Praze. Fakulta dopravní. | |
dc.description.abstract-translated | Tato habilitační práce se zabývá pokročilou experimentální dynamikou rázů. Identifikuje několik
výzev při analýze dynamických a rázových jevů, které je třeba překonat, aby byla zlepšena
charakterizace materiálů při středních a vysokých rychlostech deformace. Konkrétně se
zaměřuje na komplexní režimy deformace, jako je penetrace a nelineární kolaps materiálů se
složitou vnitřní strukturou. Práce představuje několik výzkumných témat, která se zabývají těmito
výzvami, včetně omezené řiditelnosti experimentů, problémů s kvalitou měřených signálů
a inherentních omezení metody dělené Hopkinsonovy tyče. Dále se věnuje problematice
analýzy procesů probíhajících uvnitř materiálů, které jsou těžko pozorovatelné in-situ.
K překonání těchto výzev jsou navrženy modifikace konvenčního zařízení dělené Hopkinsonovy
tyče a realizován vývoj nových technik pro měření přímých rázů a dynamické penetrace.
Tyto inovace mají za cíl minimalizovat omezení standardních zařízení. Techniky separace
napěťových vln jsou zdokonaleny tak, aby umožnily přesnější a spolehlivější dekonvoluci
podélných deformačních vln v tyčích. Bylo navrženo a uvedeno do provozu specializované zařízení,
využívající lineární motory, které umožňuje vysoce řiditelné experimenty při středních
rychlostech deformace. Dále je použito vysokorychlostní rentgenové zobrazování k pozorování
interních procesů v materiálech, např. během dynamické penetrace a ohybových zkouškách.
V rámci práce byly za tímto účelem zřízeny dva specializované systémy: rentgenový systém
pro zobrazování při středních rychlostech deformace a zábleskový rentgenový systém pro
vysoké rychlosti deformace.
Tato práce představuje nové experimentální přístupy v rázové dynamice a s tím spojené
metodologie a demonstruje jejich možnosti v několika pokročilých aplikacích | |