|
|
Analýza modálního tlumení strojní součásti pomocí metody OMA
Sodomka, Tomáš ; Lošák, Petr (oponent) ; Houfek, Lubomír (vedoucí práce)
Na jedné z prvních hodin studia na Ústavu mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky dostal autor této práce tři základní doporučení týkající se měření: 1) Neměřit! 2) Když už měřit, tak neopakovat měření!! 3) Když už opakovat měření, tak nesrovnávat!!! Nicméně tato práce směle porušuje všechny tři doporučení. V úvodní teoretické části stručně seznamuje s kmitáním tlumených soustav s více stupni volnosti a popisuje experimentální přístupy určování modálního tlumení soustav. Zároveň shrnuje přístup Provozní modální analýzy (OMA), vysvětluje princip metody FDD a představuje metodu EFDD (Vylepšená dekompozice ve frekvenční oblasti – Enhanced Frequency Domain Decomposition), která oproti původní metodě, umožňující určování vlastních tvarů a frekvencí, dovoluje určit i modální tlumení jednotlivých tvarů. Jedním z výstupů práce je skript v prostředí programu Matlab, jenž umí vyhodnocovat vibrace soustavy metodou EFDD. Skript je nejdříve testován výpočtovým modelováním, kdy z modelové soustavy s předem definovaným modálním tlumením tlumení určuje. Následně práce přechází k vlastnímu měření reálné soustavy - vetknutému prutu, který je analyzován pomocí Experimentální modální analýzy (EMA) a OMA, přičemž z druhé varianty byla použita metoda EFDD komerční od společnosti Brüel a Kjr a naprogramovaný skript. V závěru jsou určená tlumení navzájem srovnávána. Diplomová práce navazuje na práci Ing. Miroslava Popa – Ověřování věrohodnosti měřící metody z oblasti modální analýzy. Z této práce je přebrána část dat. Konkrétní případy využití dat jsou vždy uvedeny v patřičné pasáži textu.
|
|
|
Simulation anlysis of turbocharger vibrations
Valo, Lukáš ; Lošák, Petr (oponent) ; Březina, Lukáš (vedoucí práce)
The master thesis deals with computational modeling of a turbocharger vibrations and and assessment of influnce of passive dynamic vibration absorber on vibrations of actuator bracket. The use of dynamic vibration absorber was summarized in the research study. The analysis were performed using finite element method in ANSYS. Several computational models of turbocharger were created with different ways of modeling bolted joints between turbocharger parts. Modal analysis of each model was performed and the results were compared. For the selected model, the response to the kinematic excitation from the internal combustion engine for two load conditions was calculated using harmonic analysis. A simple model of vibration dynamic absorber was applied to the turbocharger model with reduced degrees of freedom and its influnce on vibrations of actuator bracket was investigated. Significant decrease of the maximum acceleration amplitude was achieved in a given frequency range when absorber parameters were optimized.
|
|
|
Analýza smart materiálů
Rašner, Martin ; Lošák, Petr (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Bakalářská práce „Analýza smart materiálů“ se zabývá popisem inteligentních materiálů z hlediska využitelnosti v technické praxi. Nejprve je v práci provedena rešerše smart materiálů, která je dále rozvedena na podrobný popis materiálů s tvarovou pamětí. Za účelem zkoumání funkčnosti materiálu a popisu jeho chování z hlediska nelineárního kmitání je navržen zjednodušený model. Praktická část se věnuje aplikaci pasivního tlumení na materiálu Nitinol. Řešení je provedeno v modelovacím prostředí MATLAB/Simulink.
|
|
|
Určování elastických charakteristik vysoce-porézních materiálů s využitím impulsové excitační techniky
Kollmann, Marek ; Lošák, Petr (oponent) ; Ševeček, Oldřich (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá aplikací impulzně excitační techniky (IET) k určování elastických charakteristik vysoce-porézních materiálů a ověřením její praktické použitelnosti k tomuto účelu. V teoretické části je vysvětlen princip této metody spolu s argumenty pro využití mimo podmínky stanovené normou. V další části je s využitím programu ANSYS vytvořen model pěnové struktury s otevřenou pórovitostí tvořené Kelvinovými buňkami, který slouží jak pro zjištění modálních charakteristik modelu, vstupujících do vyhodnocení elastických vlastností porézního materiálu pomocí IET, tak pro simulaci standardní tahové zkoušky určující tyto homogenizované elastické charakteristiky přímým způsobem. Na výpočtovém modelu byl dále analyzován vliv porozity a velikosti buněk na jeho elastické charakteristiky. Ten se prokázal být ve shodě s teorií dle Gibsonové a Ashbyho. V závěru práce jsou konfrontovány výstupy výpočtových modelů s dostupnými, experimenty naměřenými, daty elastických vlastností různě porézních materiálů a zhodnoceny možnosti využití IET k určení těchto charakteristik. Ukázalo se, že IET správně podává informace o tuhosti modelu.
|
|
|
Vytvoření aplikace pro získání modálních parametrů při experimentální modální analýze
Ondra, Václav ; Žatko, Miroslav (oponent) ; Lošák, Petr (vedoucí práce)
Cílem této práce je tvorba aplikace pro získání modálních parametrů z naměřených dat. Modální parametry (vlastní frekvence, tlumení a vlastní tvary) jsou používané v mnoha další analýzách a jejich přesné určení velmi důležité, proto proces získání modálních parametrů je jedním z nejdůležitějších při experimentální modální analýze. Pro určování těchto parametrů bylo vyvinuto spoustu metod a technik, které stojí na různých předpokladech a jsou různě přesné. Na začátku této práce je zpracována teorie související s modální analýzou a teorie, která je nutná pro pochopení presentovaných metod. Potom jsou popsány čtyři rozdílné metody pro získání modálních parametrů - Peak Picking, Circle Fit method, Least Square methods a Eigensystem Realization Algorithm. Výstupem této práce je aplikace, které kromě popsaných metod umožnuje provádět celou experimentální modální analýzu včetně zpravování naměřených dat do vhodného formátu, animaci výsledných vlastních tvarů, různé druhy porovnání modálních parametrů atd. V závěru práce jsou presentovány tři příklady na kterých byla aplicace a metody otestovány.
|
|
| |
|
| |
|
|
Analýza konstrukce turbínové skříně z hlediska úniku tepla
Diakov, Jakub ; Lošák, Petr (oponent) ; Vlach, Radek (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá posouzením použitelnosti topologické optimalizace programu Ansys Workbench v kombinaci s termo-mechanickou únavou a nelineárním modelem materiálu turbínové skříně. V první části práce je provedena rešerše, která slouží k pochopení a teoretickému podložení praktické části. V rešeršní části je nejprve odůvodněn hlavní cíl práce, kterým je snížení úniku tepla z výfukových plynů, z důvodu dřívějšího zpracování spalin a nižší produkce emisí. V druhé kapitole rešerše je rozebrána konstrukce a funkce turbodmychadla z hlediska geometrie komponent, jejich výroby a použití. Následující kapitola se zabývá rozborem energetické a teplotní bilance turbodmychadla. V této kapitole jsou uvedena zásadní zjednodušení výpočetního problému, která jsou uplatněna v praktickém příkladu. V kapitole je dále rozebrána termo-mechanická únava, rozdělení oblastí únavy a přístupy pro predikci životnosti. Poslední kapitola rešeršní části se zabývá vybranými výpočetními oblastmi a jejich teoretickým základem. Je zde rozebrána analýza mechaniky tekutin a vybrané metody topologické optimalizace, které jsou dostupné ve zvoleném výpočetním programu. Na rešeršní část navazuje praktická část, ve které je řešen multifyzikální příklad optimalizace turbínové skříně z hlediska úniku tepla, která je vystavena termo-mechanické únavě. Praktická část, složená z několika kroků, vychází z analýzy proudění CFD, která je použita k získání teplotní podmínky pro výpočet transientní teplotní analýzy. Z vázané transientní teplotní analýzy je použito prostorové teplotní pole, které v důsledku roztažnosti materiálu způsobuje nehomogenní napjatost na turbínové skříni. Samostatná kapitola praktické části je věnována použitelnosti topologické optimalizace na odlišné typy úloh. Součástí této kapitoly je navržení metodiky pro stanovení napěťového omezení zvoleného typu topologické optimalizace. Předposlední kapitola v praktické části je věnována topologické optimalizaci turbínové skříně na základě předchozí deformačně napěťové analýzy a stanoveného omezení. V poslední kapitole je po úpravách geometrie provedena validace optimalizovaného tvaru skříně. Validace je provedena z hlediska ustálené teploty výstupních spalin, rychlosti ohřevu optimalizované geometrie a porovnání živostnosti z hlediska termo-mechanické únavy. Na konci práce jsou navrženy a diskutovány závěry, prostor pro zlepšení a možné navázání v dalším výzkumu.
|
|
|
Využití výpočtového prostředí Calculix při řešení úloh mechaniky těles
Lukáš, Jan ; Lošák, Petr (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Předkládaná bakalářská práce je zaměřena na řešení vybraných úloh mechaniky těles ve výpočtovém prostředí programu Calculix. V úvodní části práce jsou stručně popsány teoretické základy metody konečných prvků. Následně jsou rozebrány jednotlivé části programového prostředí Calculix. Hlavní část práce se zabývá řešením tří vybraných úloh mechaniky těles. Jedná se o tři odlišné typy analýz: statická strukturní, dynamická modální a dynamická explicitní. V první úloze je zjišťována deformace a napětí ve vetknutém stlačovaném hranolu. Druhá úloha se zabývá zjištěním modálních vlastností vetknutého hranolu. Poslední úloha zjišťuje vliv rychlosti zatěžování na deformaci vetknutého stlačovaného hranolu. V závěru práce jsou stručně zhodnoceny výhody a nevýhody programu Calculix a porovnány výsledky řešení z programu Calculix a komerčního programu.
|
|
| |
host ::
RSS.