|
|
Vývoj procesních parametrů slitiny mědi pro 3D tisk tenkostěnných struktur
Klimek, Ľubomír ; Hutař, Pavel (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Predmetom tejto práce je spracovanie kovového materiálu metódou Selective Laser Melting. Hlavným cieľom je overiť a popísať vplyv jednotlivých procesných parametrov vstupujúcich do výrobného procesu pri spracovaní materiálu Cu7.2Ni1.8Si1Cr pomocou SLM. Tento materiál obsahuje 90 % medi. Teoretická časť práce popisuje doposiaľ spracované zliatiny s vysokým obsahom medi metódou Selective Laser Melting. Praktická časť sa následne zaoberá špecifikovaním hlavných procesných parametrov, ktoré sú v ďalšej časti riešenia práce optimalizované. Na základe získaných informácií boli vytvorené experimentálne telesá, ktoré budú vo viacerých krokoch testované a analyzované. Práca sa zameriava na tenkostenné vzorky, ktoré majú perspektívne využitie pri tvorbe vysokoúčinných tepelných výmenníkov. Hlavné výsledky, ktorými sa práca zaoberá, sú relatívna hustota a mechanické vlastnosti materiálu. Zároveň je kladený veľký dôraz na výslednú kvalitu povrchu.
|
|
|
Kamerový jeřáb
Nádvorník, Jan ; Hutař, Pavel (oponent) ; Brandejs, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá konstrukčním návrhem kamerového jeřábu s nastavitelnou délkou teleskopického ramene. Navržená maximální délka ramene činí 6 [m] s maximální nosností kamery 8 [kg]. Práce řeší konstrukční uzly spojené především s problematikou tuhosti jeřábového ramene v závislosti na jeho nastavitelné délce. V jednotlivých částech je detailně rozpracována konstrukce kamerové hlavy včetně návrhu pohonu natáčení kamerové hlavy a pevnostně deformační analýza teleskopického ramene jeřábu.
|
|
|
Návrh hydraulického pojezdu univerzální pohonné jednotky žacího stroje
Smejkal, David ; Hutař, Pavel (oponent) ; Brandejs, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vytvořením konstrukčního návrhu hydraulického pojezdu pohonné jednotky žacího stroje, a jeho následnou realizací v podobě prototypu. Stroj je navržen s nezávislým pohonem kol, plynulou regulací rychlosti vpřed i vzad. Součástí stroje je dálkový ovladač, který primárně ovládá potřebné úkony pro pohyb a sečení stroje. Na základě analýzy rešerše byl vytvořen koncepční návrh tak, aby sekačka splňovala všechna potřebná kritéria pro stavbu prototypu a následného testování v provozu. Konstrukční návrh včetně výkresové dokumentace je kompletně zpracován v programu Autodesk Inventor 2012. Výroba prototypu je z většinové části realizována zadavatelskou firmou. Nakupované komponenty, jako jsou hydrostatické převodovky a aktuátory byly vybrány z mnoha nabídek s ohledem na funkčnost, kvalitu a cenu
|
|
|
Numerical modeling of crack propagation under conditions of LEFM
Mikula, Jakub ; Hutař, Pavel (oponent) ; Ševčík, Martin (vedoucí práce)
The presented bachelor’s thesis deals with numerical modeling of crack propagation in general planar body. A user macro was created in APDL programming language for estimation of crack propagation direction and collection of data. Macro allows selection one of the four criteria intended to estimate the direction of the crack and the subsequent listing of the data into a text document. The calculation is based on the finite element method (FEM) using a commercial system ANSYS. The conditions of linear elastic fracture mechanics (LEFM) are expected during the calculation. The first part of this thesis describes the basic concepts of LEFM, including a description of mentioned criteria. The second part is devoted to the created macro. It also describes the algorithm and the necessary conditions for correct processing of data. A comparison with available published data or with experimental data gives a summary of the accuracy and utilization of created macro. In conclusion, the example of estimation of the residual life by different criteria is shown, as its other application.
|
|
|
PORUŠOVÁNÍ SLOŽENÝCH TĚLES VYVOLANÉ MATERIÁLOVOU NESPOJITOSTÍ
Korbel, Jakub ; Žmindák, Milan (oponent) ; Hutař, Pavel (oponent) ; Knésl, Zdeněk (vedoucí práce)
Předkládaná dizertační práce se zabývá modelováním složených těles obsahující defekt typů trhlin a vrubů. Pozornost byla především zaměřena na složená tělesa vyrobená z polymerů a kovů. Prezentované výsledky byly získány experimentálním stanovením podmínek porušení jednotlivých těles a porovnány s teoreticky vypočtenými hodnotami. Výsledky těchto studií byly získány aplikací zobecněné lomové mechaniky, přičemž jejich nedílnou součástí jsou numerická řešení provedená metodou konečných prvků. Výsledky předkládané práce mají dvojí využití. Jednak předvídají limitní děje složených těles, ale také přispívají k ověření platnosti zobecněné lomové mechaniky.
|
|
|
STOCHASTIC CRACK PROPAGATION MODELLING USING THE EXTENDED FINITE ELEMENT METHOD
Nešpůrek, Lukáš ; Novák, Drahomír (oponent) ; Hutař, Pavel (oponent) ; Anthony Nouy, PhD., HDR (oponent) ; Knésl, Zdeněk (vedoucí práce)
This thesis is based on the work carried out in a doctoral research program under joint French- Czech tutorship at the French Institute of Advance Mechanics in Clermont-Ferrand and the Institute of Physics of Materials in Brno. An initial research project conducted in Brno investigated trough finite element analysis the stress field around the crack front of a through-thickness crack in thin metallic foils, focussing on the effect of the special type of singularity at the intersection of the crack front with the free surface. The main focus of the thesis was numerical modelling and stochastic analysis of complex-geometry crack propagation problems in two dimensions. The use of numerical mechanical models for such analysis had been scarce because of prohibitively high computational effort. This thesis shows that through application of advanced computational mechanics and suitable reliability analysis techniques, the task is tractable even on a personal computer. The First Order Reliability Method was employed in the reliability analysis. It was assumed that the crack growth rate obeys the Paris-Erdogan equation. A bi-variate statistical model for the parameters of the equation was found appropriate to capture the extreme sensitivity to their correlation. The mechanical response was obtained through the Extended Finite Element Method, which eliminates the computational effort and the numerical noise originating from remeshing in classical finite element analysis. Several direct differentiation formulae were developed to compute the derivatives of the response function, improving numerical stability and convergence of the reliability analysis and dramatically reducing computational time. The PREFFAS load transformation method was used to treat variable-amplitude loading. The use of distributed computing offered a further acceleration of the analysis.
|
|
|
Vliv dynamického zatěžování na kontaktní únavové charakteristiky ložiskového materiálu
Hložek, Jiří ; Hutař, Pavel (oponent) ; Mazal, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem skokových změn při modelových zkouškách standardní ložiskové oceli 100Cr6. Je zde popsána navržená metodika experimentů se skokovou změnou zatížení, která je posléze aplikována na skutečná měření. V této práci byly provedeny tři kompletní série experimentů, u kterých byla stanovena základní trvanlivost pro každý trend zatěžování. Na základě provedených experimentů bylo zjištěno, že zvolená ocel je schopna snášet skokové změny zatížení, i přes to že není ideálním zástupcem pro tento druh zatěžování. Součástí práce bylo ověření funkčnosti inovovaných zkušebních stanic AXMAT s moderní diagnostikou a novým řídicím systémem, a také provedeno zprovoznění hydraulické varianty AXMAT, která umožňuje vzdáleně vyvozovat dynamické zatěžování zkušebního vzorku.
|
|
|
Lomové chování trubkových polyolefinů
Fiedler, Lubomír ; Hutař, Pavel (oponent) ; Kučera, Jaroslav (oponent) ; Vlach, Bohumil (vedoucí práce)
Práce se zabývá studiem lomového chování trubkových typů vysokohustotního polyetylénu (HDPE). V první části byla provedena podrobná studie současného stavu poznání. Byla zaměřena na používané typy plastů pro trubkové aplikace, mezní stavy plastových trubek a klíčové parametry ovlivňující lomové chování trubkových materiálů. Dále byly sumarizovány běžně používané metody pro stanovení životnosti plastových trubek a experimentální stanovení odolnosti trubkových materiálů i samotných trubek, proti meznímu stavu křehkého lomu po dlouhé době provozu a rychlému šíření trhliny. V druhé části byl sledován vliv zpracovatelských podmínek na vnitřní strukturu nativních trubkových typů HDPE a na odolnost těchto materiálů proti pomalému šíření trhliny a rychlému šíření trhliny. Byla studována korelace mezi výsledky alternativních krátkodobých zkoušek a výsledky FNCT testu, který je v Evropě běžně používán jako standardizovaný urychlený test pro odhad životnosti trubkových materiálů. Byl stanoven experimentální základ pro numerický model hodnotící lomové chování vícevrstvých trubek. Byly navrženy 2 typy nehomogenních zkušebních těles pro hodnocení odolnosti vícevrstvých trubek proti pomalému šíření trhliny. Toto hodnocení bylo provedeno na základě parametrů lineární elastické lomové mechaniky a elasto-platické lomové mechaniky.
|
|
|
Technological challenges in the fabrication of MoS.sub.2./sub./diamond heterostructures
Varga, Marián ; Sojková, M. ; Hrdá, J. ; Hutar, P. ; Parsa Saeb, S. ; Vanko, G. ; Pribusova Slusna, L. ; Ondič, Lukáš ; Fait, Jan ; Kromka, Alexander ; Hulman, M.
Nowadays, 2D materials are one of the most studied classes of materials. In addition to the most famous graphene, progress has been achieved in studying and using fundamental properties of transition metal dichalcogenides (TMD). Complementary, diamond as a representative of 3D materials has gained a reputation as an extremely versatile material due to its extraordinary combination of physical/chemical/electrical/optical properties. Besides these particular forms of 2D and 3D materials, their heterostructures have become very attractive due to new phenomena and functions (bandgap engineering, enhanced charge transport, optical interaction, etc.). However, individual technological procedures are still minimally investigated and described. Here, we will demonstrate a proof-of-concept for the preparation of MoS2/diamond heterostructures, where two different strategies were employed: a) growth of MoS2 layers on diamond films, and b) growth of diamond films on Si/MoS2 substrates.
|
|
|
Multi-materiálový 3D tisk slitin titanu a hliníku
Duchoň, Matěj ; Hutař, Pavel (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Aditivní výroba multi-materiálových komponentů představuje perspektivní možnost výroby dílů, které kombinují vlastnosti spojovaných materiálů. Proto se tato práce zabývá výzkumem, optimalizací procesních parametrů a metodologií pro výrobu multi-materiálových dílů metodou SLM, přičemž cílem je vytvoření mechanicky odolného rozhraní dvou materiálů na bázi titanu a hliníku. Za účelem zjištění vhodné kombinace materiálů byl proveden návarový test, pomocí něhož byly také stanoveny prvotní procesní parametry a předběžný vliv zvýšené teploty předehřevu na vznik defektů na rozhraní materiálů. Tento test byl základem pro tisk objemových vzorků, jejichž rozhraní bylo detailně analyzováno pomocí světelné mikroskopie, testu mikrotvrdosti a metody EDS. Na závěr byla ověřena mechanická odolnost rozhraní pomocí tahové zkoušky. Dle výsledků návarového testu byla vybrána slitina titanu Ti6Al4V ve spojení s hliníkovou slitinou AlSi10Mg. V dalších testech objemových vzorků bylo zjištěno, že v případě zvýšení teploty předehřevu z 200 °C na 300 °C dojde ke snížení počtů trhlin na rozhraní o 31 %. Kombinací zvýšené teploty předehřevu a vhodných procesních parametrů bylo vytvořeno mechanicky odolné rozhraní materiálů téměř bez trhlin. Práce poskytuje souhrnný přehled problematiky multi-materiálového tisku a příčiny vzniku jednotlivých defektů, se kterými se rozhraní dvou různých materiálů potýká, čímž může sloužit jako základ pro další výzkum multi-materiálového tisku kovů.
|
host ::
RSS.