CorrosionFatigue - odhady pevnosti a životnosti konstrukcí, akustická emise

CORROSION FATIGUE AND ACOUSTIC EMISSION korozní únava a akustická emise
Svým zákazníkům nabízíme služby v oblasti teorie a experimentu aplikované mechaniky a materiálového inženýrství. Tým spolupracovníků využívá teoretické a experimentální poznatky vědy a efektivní metodické přístupy optimalizované vzhledem k řešené problematice a potřebám zákazníků. Během své působnosti jsme se podíleli na řadě projektů, jejichž seznam naleznete v sekci Referenční projekty. Od roku 1995 jsme pro naše zákazníky zpracovali více než 200 dokumentů, například výpočtových zpráv, výzkumných zpráv, technických rozborů a posudků. Na základě vlastního výzkumu jsme rozšířili poznatky o elektrochemických aspektech mechanizmu únavového porušování korozivzdorných ocelí v neutrálních vodních prostředích. Pro budoucí použití v diagnostikování porušování se jako perspektivní jeví poznatky o vlastnostech procesů akustické emise (AE). Je zkoumáno potenciální využití AE v oborech zemědělství, lesního hospodářství a ochrany památek.	The CorrosionFatigue group provides service in the theory/experiment of applied mechanics and material engineering. The team uses theoretical and experimental scientific knowledge and effective methods optimized with respect to solved issues and customer requirements. To see main reference projects of CorrosionFatigue group, go to Reference Projects section. Since 1995, we have elaborated more than 200 documents including computational reports, research reports, technical studies, and expert's reports. The CorrosionFatigue team has extensive knowledge base covering electrochemical aspects of fatigue damage of stainless steel parts exposed to neutral water environments. For future damage diagnostics, the acoustic emission (AE) properties may be used with satisfactory response. Our team is evaluating the AE applications in agriculture, wood control, and building protection.

Nabídka služeb V současné době jsme schopni poskytnout služby v následujících oborech: 1. Aplikovaná mechanika a) Statické zatížení konstrukcí výpočty napjatosti a deformací -technická pružnost a metoda konečných prvků posouzení přípustnosti napětí a vad posouzení odolnosti konstrukce vůči křehkému lomu měření a vyhodnocení napětí b) Dynamické zatížení konstrukcí modální vlastnosti konstrukcí s uvážením vlivu prostředí vynucené kmitání namáhání při rázovém zatížení vyhodnocování realizací procesů mechanických veličin s využitím metod korelační teorie a metod charakteristických parametrů posouzení konstrukce a dílců strojů na únavu odhad zbytkové životnosti posouzení vibrační a seismické odolnosti konstrukcí 2. Materiálové inženýrství pevnostní charakteristiky při statickém zatěžování lomová houževnatost při statickém a dynamickém zatěžování nízkocyklová únava: cyklická křivka, Manson-Coffinovy křivky, křivky životnosti N versus PSWT, konstrukční křivky životnosti dle ASME vysokokmitová únava s uvážením vlivu obklopujícího prostředí s požadovanou simulací zatížení zahrnující měření síly, potenciálu SCE, šumu korozního proudu a akustické emise korozní vlastnosti materiálů ve vodním prostředí, měření elektrochemického šumu posouzení vhodnosti použití materiálů z hlediska poškozování únavou korozí, abrazí, kavitací s uvážením synergie účinků posouzení vlivu technologie na životnost a spolehlivost výrobku návrhy optimálních postupů a kritérií pro přejímky zajišťující minimalizaci výrobních nákladů při dosažení požadované funkce a spolehlivosti posouzení příčin porušení - mechanické aspekty, mechanické vlastnosti materiálu, chemický rozbor, metalografická a fraktografická šetření, únava, koroze, korozní únava návrh optimální úpravy povrchu zajišťující požadovanou odolnost proti vzniku porušení únavou, korozí, abrazí případně kavitací 3. Monitorování a diagnostika technického stavu konstrukcí na základě měření napětí, vibrací, akustické emise případně dalších veličin zpracování projektu diagnostického zařízení vývoj a realizace programového vybavení monitorování a diagnostiky vývoj a realizace technického vybavení vyhodnocování výsledků, návrh opatření provozovateli 3. Měření akustické emise vývoj a realizace technického vybavení (aparatury XEDO od firmy Dakel) sledování a korelace probíhajících procesů pomocí detekce generovaných signálů AE vyhodnocení výsledků konzultantské služby	WHAT WE DO Currently, we can provide the following services: 1. Applied Mechanics a) Static Load of Constructions Computations stress and deformations using engineering elasticity and FEA methods. Estimation of value allowable stress/defect. Evaluation of brittle fracture resistance. Stress measurements&evaluation. b) Dynamic Load of Constructions Modal properties of structure with respect to environment factors. Dynamic response. Strain during impact loading. Evaluation of process execution of mechanical quantities using correlation theory and characteristic feature methods Fatigue evaluation of machine parts and assemblies. Residual lifetime estimation. Estimation of vibration/seismic resistance of constructions. 2. Material Engineering Strength properties under static load. Fracture toughness under static and dynamic load. Low cycle fatigue: cyclic curve, Manson-Coffin curves, lifetime N versus PSWT curves, construction curves according to ASME. High cycle fatigue with outer environment factors evaluation. Includes simulation of load force, SCE potential, corrosion current noise, and acoustic emissions. Corrosion properties of materials in water environments, electrochemical noise measurements. Estimation of suitable material choice with respect to damages caused by fatigue, corrosion, abrasion, and cavitation including effect synergy aspects. Estimation of used technology impact on product's lifetime and reliability. Proposals of optimal solutions and criteria for quality inspection ensuring minimal production cost and proper function/reliability. Estimation of damage source - mechanical aspects, mechanical material properties, chemical analysis, metallographic/fractographic examination, fatigue, corrosion, and corrosion fatigue. Proposals of optimal finish methods delivering required resistance against damages caused by fatigue, corrosion, abrasion, and/or cavitation. 3. Technical Condition of Structures - Monitoring and Diagnostics Based on measurements of stress, vibrations, acoustic emissions or other variables Elaborating a diagnostic device project. Development of monitoring/diagnostic software tools. Development of technical equipment. Evaluation of acquired results, proposal of adequate measures for the operator. 3. Acoustic Emission Detection Design/development of technical equipment (Dakel XEDO devices) Monitoring of underlying processes with relation to AE signals. Evaluation of aquired results. Consulting service.

PUBLIKACE	PUBLICATIONS
1980 PRAŽÁK, M., LUKAŠOVSKÁ, M., VARNER, M.,: Protikorozní ochrana korozivzdorných ocelí ve vodách s obsahem chloridů. Strojírenství 30, 592, 1980. PRAŽÁK, M., VARNER, M.,: Katodická ochrana nerezavějících ocelí v mořské vodě, Koroze a ochrana materiálu 24/1, str.8, 1980 PRAŽÁK, M., VARNER, M.,: Protikorozní ochrana dílců vodních turbin vyrobených z nerezavějící oceli ve vodách s obsahem chloridů. Informace ČSVTS ČKD Blansko, č.2, 1980, Blansko. 1981 PRAŽÁK, M., VARNER, M.,: Cathodic protection on stainless steel in sea water, British Iron and Steel Institute, No.19535, January 1981 1984 VARNER, M., KANICKÝ, V.,: Elektrohydraulický systém EDYZ 5 v ČKD Blansko, Strojírenství 34, 543, 1984. 1987 VARNER, M., SVĚRÁK, F.: Vyhodnocování provozních měření systémem EDYZ 5, Strojírenství 37, 181, 1987. VARNER, M.: Vyhodnocování provozních měření v ČKD Blansko. Sborník z konference: Únava a křehký lom ocelových konstrukcí, Plzeň, Dům techniky ČSVTS Plzeň, 1987. 1988 VARNER, M.: Statistické vyhodnocování únavových zkoušek. Sborník ze semináře: Numerické metody ve fyzikální metalurgii, Brno, ČSAV - ÚFM Brno, 1988. 1993 VARNER, M., TROUBIL, P.,: Stanovení rozkmitu měřeného signálu pomocí počítače, Sborník z konference HYDROTURBO 93, VUT Brno, 1993. 1994 VARNER, M.,: A diagnostic of repaired gates of the lock chamber at the Gabčíkovo power plant, SPECTRUM, No2, ČKD Blansko,1994 PŮLPITEL, L., ZAVADIL, Z., VARNER, M., MEDUNA, P., HAVLÍČEK, R., TROUBIL, P.: Měření na TG8 - TG3 VE Gabčíkovo, HYDROSLOVAKIA 94, Dom techniky Bratislava, 21.-23. IX. 1994 1996 VARNER, M.,: Diagnostika vrat LPK VE Gabčíkovo, Nitra, Vodohospodárska výstavba-Bratislava, 1996 1997 VARNER, M., ŠŤASTNÝ, J., PŮLPITEL, L.,: Ausgewähte Beispiele der systematischen Rißprüfungen und Rißüberwachungen an Wasserkraftanlagen, Fachseminar Maschinentechnik Wasserkraft, Markersbach, Germany 1997. 1998 VARNER, M., : Vliv asymetrie kmitu na korozní únavu 13%Cr,1%Ni13% Cr 1% Ni, In: Proc. of the 1st Int. Conf.: Corrosion and its influence to strength and lifetimes of steel construction, FME TU Brno, 1998. 2000 KOULA, V., VARNER, M., LOZSI, I., SLUNÉČKO, T.,: Problematika detekce akustické emise a stimulačních parametrů, NDT Welding Bulletin, Vol. 10, No.1, 2000, pp. 65 - 67 VARNER, M.: Akustické emise slabých zdrojů, NDT Welding Bulletin, Vol. 10, No.3, 2000, str. 25 - 28 KOUTNÍK, J., VARNER, M., LINHART, V,: Service life determination of 50 years old twin penstock PSPP Štěchovice, 11th international seminar of hydro power plants, TU Wien, 2000, Austria VARNER, M., KANICKÝ, V.: Strength and fatigue evaluation of bolts according to ASME BPV CODE, Sec. VIII, Div. 2, In: Proc. of the Int. Conf.: Stress and strenght, VSB -TU Ostrava, 2000, Czech Republic. 2001 VARNER, M.,: Corrosion current noise - resource for corrosion fatigue crack initiation modeling, In: Proc. of 2nd Int. Conf. : Corrosion and its influence to Strenght and Lifetimes of Steel Construction, FME TU Brno, 2001 , Czech Republic. VARNER, M, - KOULA, V. - KANICKÝ, V.: Contribution to corrosion fatigue crack initation modeling, In: Proc. of 3rd Int. Conf.: Materials Structure & Micromechanics of Fracture, CD ROM, FME TU Brno, June 2001, Czech Republic VARNER, M., KANICKÝ, V. Contribution to corrosion fatigue crack initiation modeling, In: Proc. of 6th Specialised Seminar: Materials and Technologies in Production of Special Equipment, IDET 2001, Brno, 2001, Czech Republic VARNER, M., KANICKÝ, V., SALAJKA, V.,: Výpočet vlastních frekvencí a tvarů kmitu lopaty oběžného kola Kaplanovy turbiny ve vodě, In: Sborník z konference: HYDROTURBO 2001, Podbanske, říjen 2001, Slovenská republika VESELÝ, J., VARNER, M.: A Case Study of Upgrading of 62.5MW Pelton Turbine, In: Proc. of Int. Conf.: IAHR 2001, Praha, October 2001, Czech Republic 2002 VARNER, M. - KANICKÝ, V. - SALAJKA, V.: Možnosti predikce dynamického chování lopat oběžných kol Kaplanových a Dériazových turbín, In: Sborník z koference 10. let provozu SVD Gabčíkovo, VET Trenčín, Gabčíkovo, October 2002, Slovak Republic 2003 VARNER, M.: Vliv obsahu chloridů v neutrálních vodách na korozní únavu nerezavějící oceli typu Cr17Ni4, In: Proc. of 3rd Int. Conf. : Corrosion and its influence to Strenght and Lifetimes of Steel Construction, FME TU Brno, 2003 , Czech Republic. VARNER, M.: Sledování korozních procesů nerezavějících ocelí metodami detekce šumu korozního proudu a akustické emise, Seminář: Využití nestandardních metod NDT pro hodnocení integrity a životnosti tlakových komponent v energetice a chemickém průmyslu, ČNDT- OS 11 - Praha a SENES Jaslovské Bohunice, Zavažná Poruba, květen 2003 VARNER, M.: Sledování koroze kovů měřením elektrochemického šumu a měřením akustické emise, NDT Welding Bulletin, Vol. 13, No.3, 2003, pp. 90 - 92 2004 VARNER, M.: Výpočty lopatek oběžných kol Kaplanových a Dériazových turbín. Zákaznický den, ČKD Blansko Strojírny a.s., Blansko, květen 2004, VARNER, M.: Zkrácené únavové zkoušky vrubovaných tyčí, Sborník přednášek z 1. celostátní konference PPK 2004 -Pravděpodobnost porušování konstrukcí, Fakulta stavební VUT Brno, 2004, str.:275 -281 KANICKÝ, V. - VARNER, M. - TROUBIL, P.: Přivaděč PVE Ružín, Část 3: Posouzení životnosti potrubí přivaděče, Prezentace výsledků, VET Trenčín, 2004 2005 VARNER, M.: Elektrochemická měření v inkubační etapě korozně únavového života tyčí supermartenzitické oceli zatěžované ve vodném prostředí s chloridy, In: Proc. of 4rd Int. Conf. : Corrosion and its influence to Strenght and Lifetimes of Steel Construction, FME TU Brno, 2005, Czech Republic. VARNER, M.: Diagnostika dolních vrat plavebních komor VD Gabčíkovo, In: Sborník z konference: 30. let TBD, VV Bratislava, 2005 VARNER, M.: Zvýšení spolehlivosti závěsného oka servomotoru poklopových vrat plavební komory, In: Sborník z konference: 30. let TBD, VV Bratislava, 2005 2006 VARNER, D. - VARNER, M.: Detekce poškozování dřeva tesaříkem krovovým metodou akustické emise, ČNDT, Strojírenský veletrh MACH, Praha - Letňany, 10.-12. 5. 2006 ELIÁŠ, J. – RYDLO, M. – VARNER, M.: Využití nespecifických postupů AE při sledování opravené klapky soustrojí č. 4 EDA, seminář OS č. 11 ČNDT-Praha, ZČU Plzeň, 2006 VARNER, D. - VARNER, M.: Měření signálů akustické emise generovaných při laserové ablaci, Zpráva o experimentu, PF MU, laboratoř atomové spektrochemie, Brno, 2006 Kanický, V. – Hrdlička, A. – Varner, M. - Varner, D. – Otruba, V.: Significance of acoustic signal measurement in laser induced breakdown spectrometry experiments, 8th European Workshop on LASER ABLATION in Elemental Analysis, ETH Zurich, July 19-21, 2006 2008 Mikulášek, J. - Varner, M.: Posouzení stavu tabulí hradidel na vtocích a výtocích vltavských vodních elektráren, CD ROM z konference HYDROTURBO 2008, Hrotovice, Česká republika, 2008 VARNER, D. - VARNER, M.: Detekce poškozování dřeva tesaříkem krovovým metodou měření akustické emise, In: Sborník příspěvků z konference: Defektoskopie 2008, Brno, 2008 2009 VARNER, D. - VARNER, M.: Sledování stavu zubového čerpadla měřením akustické emise, In: Sborník příspěvků z konference: Defektoskopie 2009, Praha, 2009 2010 VARNER, D. - ČERNÝ, M.: Monitoring of Acoustic Emission In Destila Micro-brewery, In: Sborník příspěvků z konference: Defektoskopie 2010, Plzeň, 2010 VARNER, D.; MAREČEK, J.; ČERNÝ, M.; BAUER, F.: Using Acoustic Emission In Hydraulic Machinery Diagnostics. In: Quality and Reliability of Technical Systems (Proceedings of Conference). SPU v Nitre. Nitra, 2010. Varner, D. - Černý, M. - Mareček, J. - LOS, J.: Monitoring of Beer Fermentation Process Using Acoustic Emission Method. In: MendelNet 2010 Proceedings of International Ph.D. Students Conference. 1. vyd. Brno: Mendelova univerzita v Brně, Agronomická fakulta, 2010, s. 651--659. ISBN 978-80-7375-453-2. 2011 Varner, D.; Černý, M.; Votava, J.: Structural Diagnostics of Wood Using Acoustic Emission: Wave Velocity Evaluation. [CD-ROM]. In: Kvalita a spoľahlivosť technických systémov - Zborník vedeckých prác. s. 123--126. ISBN 978-80-552-0595-3. Nitra. 2011 Dostál, P. - Černý, M. - Varner, D.: Sledování korozní degradace Al slitin při statickém napětí. In Kvalita a spoľahlivosť technických systémov - Zborník vedeckých prác. 1. vyd. Nitra: Slovenská poľnohospodárská univerzita v Nitre, 2011, s. 106--111. ISBN 978-80-552-0595-3. VARNER, D.; VARNER, M.: Comparative Study od Acoustic Emission Signals from Wood Specimens Under Static Bending Load. In Defektoskopie 2011. Brno: ČNDT, 2011. DOSTÁL, P., ČERNÝ, M., LEV, J., VARNER, D.: Proportional Monitoring of the Acoustic Emission in Crypto - Conditions. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelinae Brunensis, Brno, Volume LIX 4, 5, 2011. VARNER, D.; Černý, M.: Monitoring of acoustic emission during static bending test of wood specimens. In: MendelNet 2011 Proceedings of International Ph.D. Students Conference. 1. vyd. Brno: Mendelova univerzita v Brně, Agronomická fakulta, 2011. 2012 VARNER, D.; ČERNÝ, M.; DOSTÁL, P.: Wood Specimens under Static Bending Load: Properties and Behavior. In: Quality and Reliability of Technical Systems. SPU v Nitre, 2012 TLAČBABA, J., ČERNÝ, M., VARNER, D.: Aplikácia akustické emisie na Apis mellifera. In: Quality and Reliability of Technical Systems (Proceedings of Conference). SPU v Nitre. Nitra, 2012. ISBN 978-80-552-0895-4. VARNER, D.; ČERNÝ, M.; VARNER, M.; FAJMAN, M.: Possible Sources of Acoustic Emission During Static Bending Test of Wood Specimens. Acta of Mendel University of Agriculture and Forestry Brno. Volume 3. 2012. VARNER, D.; ČERNÝ, M.; MAREČEK, J.; LOS, J.: Prototype of a Glass-rod Waveguide for Monitoring of Beer Fermentation Process using Acoustic Emission. Acta technologica agriculturae: Scientific Journal for Agricultural Engineering. Volume 15. No. 1. 2012. ISSN 1335-2555. TLAČBABA, J.; ČERNÝ, M.; VARNER, D.: Monitoring of thermal-dependent activity in a honey bee colony. In: Defektoskopie 2012 / NDE for Safety. 1. vyd. Brno, VUT v Brně a ČNDT, 2012, s. 257--262. ISBN 978-80-214-4609-0. TLAČBABA, J., ČERNÝ, M., VARNER, D.: Monitoring of Honey Bee (Apis Melifera) Colony Behavior Using Acoustic Emission Method. [CD-ROM]. In: MendelNet 2012 - Proceedings of International Ph.D. Students Conference. s. 1150--1156. ISBN 978-80-7375-656-7. LUKŮVKA, R.; FILÍPEK, J.; VARNER, D.: Akustická emise při zkoušce tahem u vzorků z Al slitin. [CD-ROM]. In: MendelNet 2012 - Proceedings of International Ph.D. Students Conference. s. 1118--1129. ISBN 978-80-7375-656-7. 2013 VARNER, M.; KOULA, V.; VOLÁK, J.: Influence of instrumentation imperfection on SPT results (In Czech), 43rd International Conference NDE for Safety 2013, Olomouc, 2013 VARNER, M.; KOULA, V.; KRAUSOVÁ, H.: SPT results evaluation, 43rd International Conference NDE for Safety 2013, Olomouc, 2013 VARNER, M.; KOULA, V.; KRAUSOVÁ, H.: Vyhodnocování výsledků SPT, Překlad příspěvku, 43. Mezinárodní. konf. NDE for Safety 2013, Olomouc, 2013 VARNER, D. : Monitoring of Natural Stochastic Processes Using Acoustic Emission Method. In: Quality, Technologies, Diagnostics of Technical Systems (Proceedings of Conference). SPU v Nitre. Nitra, 2013. ISBN 978–80–552–1023–0. TLAČBABA, J., ČERNÝ, M., VARNER, D.: Application of Acoustic Emission in Biological Research. In: Quality, Technologies, Diagnostics of Technical Systems (Proceedings of Conference). SPU v Nitre. Nitra, 2013. ISBN 978–80–552–1023–0. 2014 VARNER, D.: Acoustic Data Logger for Dripping and Leak Monitoring. In: Quality, Technologies, Diagnostics of Technical Systems (Proceedings of Conference). SPU v Nitre. Nitra, 2014. ISBN 978–80–552–1194–7. 2023 VARNER, D.; VARNER, M.:Vliv velikosti na korozní únavovou pevnost lité oceli 13%Cr-4%Ni (Size Effects on the Corrosion Fatigue Strength of 13%Cr-4%Ni Cast Steel). In: Životnost komponent energetických zařízení, Srní, 18. – 20. října 2023 (Prezentace/Presentation zde/here)
Referenční projekty	Reference Projects
Posouzení životnosti ocelových konstrukcí zatížených větrem Posouzení životnosti přípojného přestavníku zatěžovaného rázy kol železničních vozů Posouzení životnosti ocelových rezonátorů pracujících ve vodním prostředí Odhad zbytkové životnosti potrubí přivaděče Odhad spolehlivosti nádoby CASTOR pro uložení vyhořelého jaderného paliva. Zpracování a ověření metodiky hodnocení materiálu kol železničních vozů Projekt a algoritmus diagnostikování vrat plavební komory Soustavy vodních děl Gabčíkovo Metodika diagnostikování konstrukcí zatížených větrem Vývoj výpočtových programů a průkazné výpočty závěsů potrubních systémů Jaderné elektrárny Temelín Rozbor příčin únavového porušení lopaty vodní turbiny, ložiska válcovací stolice a závěsných táhel mostní konstrukce Experimentální výzkum vlastností skloepoxidového panelu s výplní lehčeného polystyrénu, epoxigrafitového stožáru a aramidového popruhu s upínacím třmenem Vymezení oblasti výskytu kavitace za provozu regulačního uzávěru aplikací měření akustické emise Diagnostika poruchy ventilů systému potrubí	Lifetime estimation: structures exposed to wind load. Lifetime estimation: box for connecting switch points exposed to railway wagon wheel impacts. Lifetime estimation: steel resonators in water environment Residual lifetime estimation: pressure lining part of penstock Reliability estimation: CASTOR container for spent nuclear fuel. Elaborating&verification of methods used to evaluate railway wagon wheel material. Project and algorithm for diagnostics of lock chamber gate in the Gabcikovo system of hydro schemes Methodology for diagnostics of structures loaded by wind. Development of computation programs and actual computations of pipe system hangings in the Temelín nuclear power plant. Analysis of fatigue damage: turbine blade, bearing of rolling mill, and bridge construction suspension bars Experimental research: properties of glass-epoxy panel with expanded polystyrene core, epoxy-carbon mast, and aramid webbing with fasting strap Cavitation occurrence tracking: flow control valve using acoustic emissions measurement. Diagnostics of piping system valve defect.

KONTAKT	CONTACT
RNDr. David VARNER, Ph.D. Kotvrdovice 3 67907 KOTVRDOVICE Telefon 775 555 909 E-mail info@davar.cz	RNDr. David VARNER, Ph.D. Kotvrdovice 3 67907 KOTVRDOVICE CZECHIA Phone +420 775 555 909 Email info@davar.cz