|
|
Výpočtová simulace kosoúhlého rovnání tyčí
Benešovský, Marek ; Vrbka, Jan (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
Závěrečná práce se zabývá popisem dvou variant výpočtových modelů pro simulaci kosoúhlého rovnání tyčí kruhového průřezu, které vychází z Lagrangeova přístupu k popisu kontinua. Realizace obou variant byla provedena v softwaru ANSYS a jejich hlavní rozdíl spočívá ve volbě typu prvků pro diskretizaci. Nedílnou součástí této práce je také popis principu, jakým je provedeno vyhodnocení křivosti tyče po dokončení simulace rovnání. V další části práce jsou pak prezentovány dosažené výsledky, které jsou posléze srovnány s realizovaným experimentem a algoritmem pro simulaci kosoúhlého rovnání založeným na Eulerovském přístupu. Závěrečná část je pak věnována optimálnímu nastavení rovnačky.
|
|
|
Assessment of thermo-mechanical fatigue of exhaust manifold
Košťál, Josef ; Petruška, Jindřich (oponent) ; Šebek, František (vedoucí práce)
This master’s thesis deals with thermo–mechanical analysis and fatigue life prediction of the exhaust manifold. At first, a research study was carried out, in which the phenomenon of thermo–mechanical fatigue is reviewed. The main damage mechanisms and the modelling methods were presented. The specific behaviors of the materials subjected to thermo–mechanical loads were also covered. An overview of suitable material and fatigue life models was listed together with the algorithm of the fatigue life component prediction. Secondly, the theoretical background has been applied to the case study of the exhaust manifold subjected to thermo–mechanical loads. Two temperature-dependent elasto–plastic material models were calibrated and validated on the basis of experimental data, and the discretized finite element model of the exhaust manifold assembly was created. The model of the thermal boundary conditions was prescribed on the basis of steady state conjugate heat transfer analyses. One-way coupled thermal–mechanical finite element simulations were performed for each material model. A paradigm of uncoupled fatigue life model – suitable for low cycle fatigue – was used, hence the fatigue life prediction was evaluated in post-processing. Two fatigue life models were used – energy-based and strain-based. The obtained values of predicted fatigue life have been compared according to the material and fatigue life models which have been used. Lastly, the conclusions, the possibilities of further research and possible improvements are proposed and discussed.
|
|
|
Ductile Fracture Criteria in Multiaxial Loading – Theory, Experiments and Application
Šebek, František ; Horyl, Petr (oponent) ; Španiel, Miroslav (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
This thesis is concerned with ductile fracture, which is a result of multiaxial quasi-static monotonic loading accompanied with large plastic deformations, while the local approach is considered for material degradation. In computations, the damage evolution is governed by used ductile fracture criteria. These were theoretically studied in the introduction, and the calibration procedure was proposed after the choice of suitable fracture criterion. Next, the experimental program was designed, and the tests on aluminium alloy 2024-T351, concerning tension, torsion and compression, were realized at a room temperature for the investigation of damage accumulation and reliable calibration of chosen phenomenological ductile fracture criterion, expressed through the fracture strain, and dependent on the hydrostatic pressure and deviatoric stress tensor. The ductile fracture model was then coupled with the yield criterion. Plasticity was considered in the form of taking into account the state of third invariant of deviatoric stress tensor as well for investigated material. The whole proposed approach that is fully applicable to multiaxial problems was implemented using user subroutine into the commercial software, based on the explicit finite element method. In the end, the application of the proposed approach to modelling of ductile fracture is presented in the form of verification using chosen specimens, resulting in the conclusions and recommendations for future studies.
|
|
|
Computational simulation of pass rolling
Hacek, Samuel ; Šebek, František (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
This master's thesis reviews possibilities of finite element modelling of pass rolling. Motivation and problem formulation may be found at the beginning of the thesis, followed by definition of system of essential variables. Next chapter describes various methods of rolling as well as the rolling process itself. An emphasis is put mainly on pass roll design. The following part deals with material behavior and its modelling in finite element software Abaqus, which is used in the computational part of the thesis. Multiple models of plasticity are introduced here, as well as damage criteria, used to assess material formability or simulate propagation of ductile damage through the material. Next part is focused on finite element method, specifically its explicit algorithm, later employed in the computational part of the thesis. In the last theoretical chapter, basic principles of photoelasticimetry, a traditional experimental method, are described. These chapters also contain description of simplified finite element analysis and photoplastic experimental analysis of a specific pass rolling problem. Computational model used there served as a basis for the new finite element model, creation of which is the purpose of the following chapter. Two variants of the simplified, previously used computational model were recreated as well. Structural analyses were carried out using the three created models and various results were evaluated. Summary of obtained results and their comparison to original computational and experimental results follows. Discussion of the results and evaluation of usability and reliability of individual computational models form conclusion of the thesis.
|
|
|
Zakružování pásů
Kornherr, Milan ; Suchánek, Miroslav (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
Tato práce řeší teoretický rozbor role plastické deformace u procesu zakružování pásů. Vysvětluje průběhy napětí při zatěžování a při odlehčování. Práce se dále zabývá výpočtem odpružení a ohybového momentu při určitém zakřivení pásů. Zpráva obsahuje ilustrativní příklad doplněný výpočtovým programem.
|
|
|
Výpočtová analýza kosoúhlého rovnání tyčí
Štourač, Vít ; Šebek, František (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
V dnešní době je na výrobky z hlediska kvality kladen stále větší důraz. Tato práce se zaměřuje na analýzu rovnání dlouhých polotovarů s kruhovým průřezem na kosoúhlých rovnačkách. Tento proces zvyšuje jakost polotovarů z hlediska jejich křivosti, protože tyto polotovary nedosahují po prvotním zpracování požadované mezní hodnoty. Křivost polotovaru je důsledkem zbytkové napjatosti, ta je při rovnání za pomoci plastické deformace materiálu přerozdělena tak, že se daný polotovar vyrovná. Práce analyzuje vliv natočení válců rovnačky na rozložení kontaktních tlaků mezi rovnaným polotovarem a válcem rovnačky. Dále pak autor analyzuje vliv vstupních parametrů programu rovnání na koncovou křivost rovnaného polotovaru. Za pomoci získaných zkušeností se pak snaží upravit některé vstupní parametry.
|
|
|
Vývoj a aplikace výpočtového modelu balisticky odolného vrstveného laminátu
Urbášek, Jan ; Kubík, Petr (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výpočtovým modelování balistiky odolného laminátu na bázi polyamidových vláken. Úvodní pasáže práce jsou zaměřeny na porozumění jednotlivých problematik, které úzce souvisí s interakcí střely a terče, a výpočtovým modelování tohoto děje. Hlavním cílem práce bylo vytvořit výpočtový model, který je schopen reflektovat chování aramidové tkaniny při interakci se střelou. Během vývoje výpočtového modelu bylo posouzeno více metod modelování a rovněž bylo využito více modelů materiálu. Pro účely vývoje výpočtového modelu bylo využito dostupných dat a experimentů firem SVS FEM s.r.o. a VVÚ s. p. Výsledkem diplomové práce je výpočtový model aramidové tkaniny, který je určen pro simulace balistické ochrany. Tento výpočtový model je validován na základě dostupných experimentů. Validovaný výpočtový model je poté využit pro simulaci balistické ochrany.
|
|
|
Minimalizace zbytkového napětí při dochlazování válcovaných profilů
Kubík, Petr ; Raudenský, Miroslav (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
V této práci je provedena simulace chlazení kolejnice při průjezdu chladícím zařízením, které navrhla laboratoř přenosu tepla a proudění.Ve výpočtovém modelování jsou nastaveny vstupy do algoritmu řešení problému tak, aby se výstupy co nejlépe shodovaly s výsledky z experimentálního měření. V první části řešení je provedena simulace na modelu materiálu s vlastnostmi austenitické nerezové oceli. Poté je jako model materiálu použita uhlíková ocel, u které dochází k uvolnění latentního tepla při fázové přeměně. V další části je na tomto modelu vyhodnoceno reziduální napěťové pole pro různé režimy, kde se mění intenzita a doba chlazení.
|
|
|
Zvýšení životnosti zápalníku palné zbraně s pomocí explicitního řešiče
Adamec, Tomáš ; Petruška, Jindřich (oponent) ; Šebek, František (vedoucí práce)
Zápalník je kritická součást z hlediska funkce palné zbraně. Vlivem opakovaného rázového namáhání se může špička zápalníku ulomit, což způsobí nefunkčnost celé zbraně. Tato diplomová práce se zabývá navržením úpravy geometrie zápalníku v palné zbrani tak, aby byl nový zápalník odolnější vůči únavovému porušení. Geometrie a charakteristiky původního zápalníku jsou poskytnuty firmou Česká zbrojovka, a.s. K určení míry únavového poškození dané konfigurace zápalníku je vytvořen výpočtový model, který simuluje rázové namáhání zápalníku při výstřelu naprázdno. Pro výpočet je použit explicitní algoritmus metody konečných prvků. Na základě výpočtu původního zápalníku jsou vybrány parametry geometrie, pro které se předpokládá největší vliv únavovou životnost. Tyto parametry jsou v dalších výpočtech měněny, čímž je nalezena nová konfigurace zápalníku, která je přibližně o 15 % odolnější vůči únavovému porušení.
|
|
|
Optimalizace žebra na křídle letounu
Kopřiva, Lubomír ; Suchánek, Miroslav (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
Topologická optimalizace je metoda poskytující nový směr v navrhování technických objektů. Cílem topologické optimalizace je stanovení optimálního rozložení materiálu v návrhovém prostoru. Tato diplomová práce je zaměřená na optimalizaci žebra č.6 v křídle letounu EV-55 užitím softwaru HW/OptiStruct 7.0 obsaženého v softwarovém balíku HyperWorks 7.0. Optimalizace žebra byla počítána ve čtyřech rozdílných zatěžovacích případech. Výsledné tvary žebra byly testovány pevnostním výpočtem v softwaru ANSYS 10.0. Nakonec byla získaná data hmotností optimalizovaných žeber porovnána s hmotností žebra původního.
|
host ::
RSS.