|
|
Inženýrská optimalizace procesu lisování rotoru turbo molekulární vývěvy
Baklík, Jiří ; Čekán, Václav (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou lisovaných spojů a optimalizací procesu lisování rotoru mechanické turbomolekulární vývěvy nEXT 300T. Lisovaný celek se skládá ze tří hlavních částí (lopatkové disky, dutá hřídel, nosná hřídel). Lopatkové disky jsou nalisovány na dutou hřídel, následně je tento celek nalisován na nosnou hřídel. Optimalizace byla provedena výpočtovým modelováním založeným na metodě konečných prvků, pomocí programu ANSYS Mechanical 2024 R1. Lisovací proces byl optimalizován s požadavkem na snížení výrobních nákladů. Proces kompletace prodražuje tekutý dusík, který se aktuálně používá k ochlazování lisovaných součástí. Byl proveden návrh lisovacích teplot. Pro ohřev byla stanovena teplota 130 °C. Pro ochlazování byla zvolena teplota -65 °C, které lze dosáhnout pomocí průmyslového chladícího zařízení. Kvůli změně lisovacích teplot byl proveden návrh tolerančních polí součástí, které zajistí, že bude sestavu možné zkompletovat a že nedojde při provozním zatížení ke ztrátě lisovaného spoje. U spoje mezi lopatkovými disky a dutou hřídelí je pro funkčnost potřeba zajistit přesah na poloměru v rozmezí 0,0585–0,0695 mm. U spoje mezi dutou hřídelí a nosnou hřídelí je funkční rozsah přesahů na poloměru 0,01–0,02 mm.
|
|
|
Analysis of the procedure for identifying potentially dangerous locations of weld joints in thin-walled metal structures during life assessment
Doležel, Daniel ; Pavlík, Ondřej (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
The fatigue assessment of welds in thin-walled metal structures is vital for ensuring structural integrity in proposed designs. Despite established criteria and S-N curves, fatigue analysis of welded joints for geometrically complex structures presents inherent challenges. The primary obstacle lies in identifying the fatigue-critical locations for detailed assessment, a task that can be highly time-consuming, even with finite element modeling (FEM). This thesis thoroughly examines weld fatigue assessment, encompassing a review of the relevant literature, commercial solutions, and the practical context of railway industry standards and the FKM Guideline. A significant contribution is the development of automated FEMAP API programs for Siemens FEMAP software, aimed at streamlining the analysis process. These programs reduce time and effort by employing a simplified analysis approach based on local nominal stress assessment, in accordance with the FKM Guideline. The methodology, supported by the developed programs, is described and demonstrated in this thesis. The practical implications of this work extend to providing an efficient alternative to commercial software, ultimately enhancing the efficiency of weld fatigue analysis in structural engineering applications.
|
|
|
Analýza zatížení bederní páteře pro účely výpočtového modelování
Kocián, Ondřej ; Kovář, Jaroslav (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá rešeršní studií biomechanických modelů bederní páteře. Po krátkém anatomickém úvodu je v této práci popsán proces sestavování výpočetních modelů pro konečně prvkovou analýzu a jaké materiálové vlastnosti jednotlivých tkání jsou v analýzách většinou uváděny. Následně jsou popsány okrajové podmínky, tedy přesněji vazby a rozdílné typy zatěžování a jejich vliv na chování modelu s cílem co nejpřesnější interpretace vzhledem ke skutečnému chování bederní páteře. Jako nejpřesnější způsob zatížení páteře se jeví na základě rešeršní studie zavedení silového toku procházejícího okamžitými středy otáčení jednotlivých obratlů. V poslední části je proveden experimentální pokus na výpočetním modelu se změnou působiště samostatné zatěžující síly s cílem lepší interpretace pozic okamžitých středů otáčení. Tento způsob může dostatečně přiblížit silové stavy v kontaktních plochách. Je ho třeba však experimentálně ověřit.
|
|
|
Numerické modelování residuálních napětí v kovových materiálech
Rakušan, Jakub ; Vosynek, Petr (oponent) ; Hutař, Pavel (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce je zaměřena na problematiku zbytkového napětí, přesněji implementaci zbytkových napětí do simulací s využitím metody konečných prvků (MKP), experimentálního určování zbytkových napětí a vlivu zbytkových napětí na šíření únavových trhlin. V této práci jsou testovány nalezené přístupy implementace zbytkových napětí do MKP a nejvhodnější z testovaných přístupů je následně použit při simulaci experimentu. Porovnáním simulace v MKP a experimentálně naměřených dat určených modifikovanou metodou drážky jsou určeny hodnoty zbytkového napětí na vzorku z indukčně kalené železniční nápravy. Následuje ověření stanovených hodnot residuálních napětí pomocí rentgenové difrakce a určení vlivu ZN na rychlost šíření dlouhých únavových trhlin.
|
|
|
Analýza hysterezního chování vertikálního nastavování světlometu automobilu
Holec, Radek ; Hadač, Ondřej (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vznikem mechanické hystereze u vertikálního nastavovacího mechanismu světlometů automobilu. Nastavovací mechanismus obsahuje určité nepřesnosti, které se ve výsledku můžou projevit jako mechanická hystereze, neboli jev, při kterém se zdroj světla nevrátí do původní polohy a směr světelných paprsků je odchýlený od předpokládaného směru. První část práce se zabývá kontakty a třením v konektorech v softwaru Abaqus. Dále je zde popsána tvorba výpočtového modelu. Tento model je dále porovnán s naměřenými hodnotami skutečného světlometu. Byl proveden DOE (Design of Experiment) a tyto výsledky byly zpracovány pomocí regresní a citlivostní analýzy. Jako nejzásadnější se ukázal vliv vůlí a vysokých třecích momentů. Závěr práce popisuje jakými principy hystereze vzniká a kvantifikuje jednotlivé parametry, které mají na hysterezi vliv.
|
|
|
Návrh konstrukce nové verze vozíku a dokovací stanice pro kanálové regály
Pastrnková, Markéta ; Vepřek, Jiří (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá analýzou současné verze vozíku a dokovací stanicí kanálových regálů a návrhem úprav. V teoretické části jsou popsány složky tvořící kanálový systém skladování. Je zde také vysvětlen princip zaskladňování palet. V následující kapitole je rozpracováno několik variant návrhů zdvihacího mechanismu výsuvné plošiny vozíku. Práce se dále zabývá statickou strukturální analýzou současné verze vozíku a dokovací stanice, parametrickou studií a topologickou optimalizací jedné z komponent. Statické strukturální analýzy byly částečně řešeny v konečně prvkovém softwaru RFEM od společnosti Dlubal Software s.r.o, a dále pak především v softwaru ANSYS Workbench 2020 R2 od společnosti ANSYS, Inc.
|
|
|
Pevnostní analýza stojanu lisu LKDS800
Tománek, Jiří ; Vlk, Miloš (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá rámem dvoubodového klikového lisu LKDS800, který byl navržen společností ŽĎAS a.s. Rám je svařovaná konstrukce tvořící základ lisu, který má při plném osazení hmotnost přibližně 90 tun. Cílem práce bylo určit deformačně-napěťové stavy v rámu. Na základě obdržených výsledků pak provést hmotnostní optimalizaci rámu vedoucí ke snížení nákladů na materiál i na opracování. Rám je při pracovním procesu zatěžován jmenovitými silami od střižného procesu, vlastní tíhou a setrvačnými silami způsobenými pohybujícími se komponentami. V důsledku dynamického namáhání ve svarových spojích nastává riziko vzniku únavového lomu. Výrobce lisu tedy ještě požaduje nalézt nejvíce namáhaný svarový spoj a ten posoudit z hlediska únavové životnosti.
|
|
|
Finding kinematic quantities of a mechanism and a structural analysis of its members after blockage
Zvozil, Ondrej ; Vosynek, Petr (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
The master's thesis, which has originated in cooperation with company AUFEER DESIGN (AFD), focuses on an analysis of particular windshield wiper mechanism of an automobile. First, brief history of windshield wipers is stated. Wiper systems are then divided by their layout and way of their actuation. Particular mechanism which is being analyzed is then introduced. In the following chapter, a problem situation, problem and a system of substantial quantities are formulated. Kinematic quantities of the mechanism's key points are determined using analytic and numeric approach. A computational model for kinematic analysis is developed in Matlab and SimMechanics. The next part is dedicated to creation of a FE model in ANSA. All structural analyses are performed in Abaqus. The first of them is a parametric study, which reveals critical positions of the mechanism in terms of compressional loading of certain parts. Loading of the mechanism with blocked wiper arms in critical positions is then performed. Finally, linear buckling analyses of parts which have possibility of buckling are performed, followed by nonlinear analyses with involved imperfections.
|
|
|
Analýza namáhání vybraných konstrukčních částí bagru při provozu
Busta, Michal ; Maňas, Pavel (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Práce se zabývá výpočtovým modelováním nabírání zeminy pomocí kompaktního rýpadla od firmy DOOSAN BOBCAT EMEA s.r.o. Způsob řešení spočívá v sestavení dvou výpočtových modelů v softwarech Rocky DEM a Ansys Mechanical. Program Rocky DEM je použit k řešení rozpojování zeminy konstrukcí bagru pomocí metody diskrétních prvků. Výstupem jsou průběhy sil a momentů v čase v jednotlivých styčnících použitého modelu. Získané průběhy jsou následně, pomocí kinematického modelu v ANSYS Mechanical, aplikovány jako vnější zatížení do styčníku u vybrané konstrukční části analyzovaného modelu. Kinematický model je tvořen zjednodušenými modely geometrie jednotlivých částí ramene bagru a detailnějším modelem geometrie analyzované části ramene. Všechny části jsou navzájem spojeny rotačními vazbami představujícími styčníky. U takto připraveného modelu je v ANSYS Mechanical provedena statická strukturní analýza mechanického namáhání během simulovaného děje. Nakonec je vybraná konstrukční část posouzena vzhledem k meznímu stavu pružnosti a únavové pevnosti.
|
|
|
Aplikace metody konečných prvků na řešení rovinných úloh
Langer, David ; Vosynek, Petr (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na problematiku aplikace metody konečných prvků na rovinné úlohy mechanického namáhání strojních součástí. První část práce má za cíl umožnit čtenáři udělat si přehled o používaných programech pracujících s metodou konečných prvků a jejich možností, a to jak volně dostupných tak komerčních. Druhá část se věnuje možnosti použití volně dostupných prostředků pro provádění výpočtů MKP. Poslední část práce tvoří dokumentace programu výpočtu který byl k práci vytvořen. V dokumentaci je detailněji přiblížen postup zvoleného typu výpočtu.
|
host ::
RSS.