Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Bachelor's Thesis
Author of thesis: Patrik Vlasák
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: doc. Ing. František Šebek, Ph.D.
Reviewer: Ing. Oldřich Ševeček, Ph.D.
This thesis addresses the issue of describing and calculating the plastic zone in front of a crack tip, the quantification of which is essential for assessing the fracture behaviour of a material. The main objective of this thesis is to evaluate and compare traditional analytical approaches based on linear elastic fracture mechanics with the behaviour of bodies determined using the finite element method. Analyses are performed for states of plane stress and plane strain under von Mises and Tresca yield criteria. The individual analyses progressively describe various levels of complexity and geometry of material models – from an idealized infinite body to a specimen with finite dimensions. To verify the validity of the plane assumptions, a spatial analysis is also considered. Numerical calculations demonstrate the influence of the body’s finite dimensions; furthermore, they show that the influence of T-stress must be included for a reliable description. The introduction of an elastic-plastic material model confirmed the necessity of considering stress redistribution, which leads to a significant difference in the appearance of the zone compared to analytical assumptions. The spatial analysis revealed the complex nature of the stress state, where an ideal state of plane stress is not achieved on the free surface. The results of this work demonstrate that analytical estimates represent a significant idealization of the appearance and dimensions of the plastic zone.
Plastic zone, crack tip, plane stress, plane strain, yield criterion
Date of defence
15.06.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
A
Process of defence
Při obhajobě student nejprve prezentoval svou bakalářskou práci, po skončení prezentace byly předneseny posudky vedoucího práce a oponenta, včetně jejich hodnocení a připomínek. Následně student odpověděl na otázky položené oponentem v posudku. K práci položili členové komise následující otázky: V jakém programu jste modeloval? Jak jste modeloval trhlinu na úrovni geometrie? Neměl by použitý tahový diagram začínat na mezi kluzu? Co znamená popisek "aktuální rozmezí sítě"? Co myslíte použitým tvrzením "bezpečnější výpočet"? Proč se v lomové mechanice používá faktor intenzity napětí? Dokážete říct definici co znamená lomová houževnatost? Úroveň odpovědí byla komisí zhodnocena jako výborná. Obhajoba práce byla hodnocena jako výborná.
Language of thesis
Czech
Faculty
Fakulta strojního inženýrství
Department
Institute of Solid Mechanics, Mechatronics and Biomechanics
Study programme
Fundamentals of Mechanical Engineering (B-ZSI-P)
Specialization
Fundamentals of Mechanical Engineering (STI)
Composition of Committee
Ing. Lubomír Junek, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (místopředseda) Ing. Oldřich Ševeček, Ph.D. (člen) Ing. Petr Vosynek, Ph.D. (člen) Ing. Dávid Halabuk, Ph.D. (člen) Ing. Petr Marcián, Ph.D. (člen) doc. Ing. Jana Horníková, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportdoc. Ing. František Šebek, Ph.D.
Grade proposed by supervisor: A
Reviewer’s reportIng. Oldřich Ševeček, Ph.D.
Grade proposed by reviewer: A
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová