|
|
Posouzení kyvných podpěr turbíny z hlediska vzniku MS deformační stability
Bukovský, Petr ; Navrátil, Petr (oponent) ; Skalka, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním dvou řad podpěr podpírajících turbínu. Výstupem práce je nalezením maximálního možného zatížení, při kterém ještě nedochází ke vzniku MS deformační stability pro různé geometrické imperfekce. Výpočet byl řešen v MKP dvěma způsoby: lineární řešení (využití převedení výpočtu na vlastní problém) a nelineární řešení (využití deformační varianty MKP). Analýza výsledků porovnává výstupy z obou způsobů řešení. Se zohledněním známých vlivů ovlivňující provozní stav byl navržen koeficient bezpečnosti pro provoz podpěr.
|
|
|
Modelování a analýza odezvy auxetických materiálů na mechanické zatížení
Vítek, Tomáš ; Skalka, Petr (oponent) ; Ševeček, Oldřich (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá výpočtovou analýzou auxetických materiálů, zejména jejich odezvou na aplikované mechanické zatížení. V rešeršní části je popsán historický vývoj těchto materiálů, jejich významné mechanické vlastnosti, způsoby modelování a možnosti praktického využití. Výpočtová část práce se zabývá detailní analýzou vybraných auxetických struktur s cílem stanovit jejich elastické charakteristiky v závislosti na různých geometrických parametrech dané struktury a rovněž v závislosti na velikosti aplikované deformace. Výpočtové modelování je primárně provedeno s využitím programu ANSYS Mechanical APDL založeném na metodě konečných prvků (MKP), jejíž princip je velmi stručně vysvětlen. Dále je v práci popsán postup tvorby parametrického modelu a redukce celé struktury na geometrii o minimálním rozsahu (části základní buňky). Podrobně je vysvětleno vytváření sítě konečných prvků, aplikace příslušných okrajových podmínek a vyhodnocení. Hodnoty elastických charakteristik určené s využitím numerických simulací jsou v práci srovnány i s dostupným analytickým modelem. Prezentovány jsou závislosti elastických charakteristik auxetických struktur pro široký rozsah hodnot zvolených geometrických parametrů a aplikovaných deformací struktury, uvažovaných jak v oblasti malých tak velkých deformací. Za zjištěných závislostí je následně diskutován vliv těchto parametrů na odezvu auxetické struktury při mechanickém zatížení. V závěru práce jsou výpočtem určené elastické charakteristiky konfrontovány s experimentálními daty dostupnými v literatuře a na základě tohoto srovnání je diskutována věrohodnost a přesnost použitého výpočtového modelu.
|
|
|
Homogenizace pěnové struktury s otevřenou pórovitostí pomocí Kelvinovy buňky
Barančík, Milan ; Navrátil, Petr (oponent) ; Skalka, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá homogenizací pěnové struktury s otevřenou pórovitostí pomocí Kelvinovy buňky. V programu ANSYS byl vytvořen výpočtový model pěnové struktury a převeden na výpočtový model kontinua s odpovídajícími materiálovými charakteristikami. Následně byla provedena parametrická studie vlivu charakteristických rozměrů Kelvinovy buňky na materiálové charakteristiky kontinua. Výstupem studie bylo zobecnění závislosti materiálových charakteristik kontinua na charakteristických rozměrech Kelvinovy buňky. Na závěr byla ověřena vhodnost tohoto zobecnění a zhodnoceny dosažené výsledky.
|
|
|
Optimalizace modálních vlastností tělesa obtékaného vzduchem
Matějka, Jan ; Švancara, Pavel (oponent) ; Skalka, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá analýzou dynamické odezvy obtékaného prutového tělesa, které je buzeno silovým působením vznikajícím při odtrhávání Karmánových vírů. V práci je navržen způsob realizace prutového tělesa, který zabrání vzniku rezonančních stavů a tím sníží negativní dopad silového působení na obtékané těleso. Způsob, jak zamezit vzniku rezonančních stavů, spočívá ve změně modálních vlastností prutového tělesa „za provozu“, a to změnou hmotnosti prutového tělesa v určitých jeho částech (komorách). Cílem práce bylo nalézt vhodné konfigurace rozložení přídavné hmotnosti (od média) v závislosti na rychlosti proudění vzduchu tak, aby silové působení Karmánových vírů mělo na analyzované prutové těleso minimální dopad.
|
|
|
Napjatostně deformační analýza rozhledny Hraniční vrch
Novák, Tomáš ; Skalka, Petr (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřená na posouzení napjatostně deformační analýzy prutové soustavy, která vychází z rozhledny Hraniční vrch u Města Albrechtic. Hlavním cílem této práce je vytvoření zjednodušeného 3D výpočtového modelu prutové soustavy a jeho následná analýza při různě staticky neurčitém uložení. První část práce obsahuje úvod do historie rozhleden, teoretický úvod do problematiky prutů, prutových soustav a mezních stavů. Dále následuje analytický výpočet tří stavů, které se liší statickou neurčitostí. V poslední části se nachází ověření vybraného analytického výpočtu numerickým řešením. Dalším cílem je vytvořit práci, která by sloužila jako návod pro budoucí řešitele složitějších 3D prutových soustav.
|
|
|
Vliv Kármánových vírů na vzduchem obtékané těleso
Matějka, Jan ; Pochylý, František (oponent) ; Skalka, Petr (vedoucí práce)
V rámci diplomové práce je modelovým objektem sto metrů vysoký ocelový komín nacházející se v areálu papírny u města Świecie v Polsku, u kterého došlo v minulosti k havárii. Na tomto komínu je studován vliv účinků Kármánových vírů na jeho deformačně – napěťovou odezvu. Právě účinky Kármánových vírů působící na obtékané těleso (komín) jsou považovány za příčinu jeho havárie. V práci je řešena možnost minimalizace účinků Kármánových vírů na obtékané těleso (V tomto případě komínu, u kterého došlo k havárii). Potlačení nežádoucích účinků, jako je například snížení rozsahu budících frekvencí působících na obtékané těleso nebo minimalizace odporových sil, bylo realizováno pomocí použití aerodynamického ochranného pláště na těleso komínu.
|
|
|
Stress-strain analysis of clamping mechanism element
Gergeľ, Erik ; Navrátil, Petr (oponent) ; Skalka, Petr (vedoucí práce)
The bachelor thesis deals with creation of computational model and solves Stressstrain analysis of a car window clamping mechanism element. The main focus of thesis is to locate a critical area of part and find out the distribution of stress is this area. FEA system ANSYS was used for this analysis. The shape optimization based on results of FEA was successful. The equivalent stress was significantly lowered. It would be able to increase the operating time of clamping element.
|
|
|
Optimalizace rozměrů základového rámu formy na velké odlitky
Mottl, Jan ; Navrátil, Petr (oponent) ; Skalka, Petr (vedoucí práce)
V této diplomové práci je řešen problém optimalizace rozměrů základového rámu formy pro odlitky pomocí MKP a to pro 4 třídy hmotnosti, tj. odlitky hmotnosti 1, 3, 5 a 10t. K vyhodnocování MKP byl použit program Ansys. Jsou zde postupně prezentovány postupy optimalizace pro všechny čtyři třídy hmotnosti. Byla stanovena životnost rámu formy a na závěr bylo provedeno technicko-ekonomické zhodnocení navržených forem z hlediska úspor materiálu v porovnání se současným stavem výroby.
|
|
|
Optimalizace tloušťky plechů montované ocelové nádrže
Konečný, Jiří ; Lyčka, Petr (oponent) ; Skalka, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou šroubovaných ocelových nádrží, respektive modifikací jedné z nádrží. Tato modifikace je realizována ve spolupráci s firmou Kohimex spol. s r.o., která se těmito nádržemi zabývá již řadu let. Práce navazuje na bakalářskou práci pod názvem „Montované ocelové nádrže“, která se zabývala již zmíněnou problematikou. V úvodu diplomové práce je vysvětlena problematika nádrží. Následně je uveden popis nádrže a detaily modifikace. Dále jsou v práci prezentovány deformačně-napěťové stavy nádrže, nejdříve pro současný stav a dále pro navrhovanou variantu. Na základě realizovaných analýz je provedeno ekonomické zhodnocení návrhové varianty nádoby vzhledem ke stávající nádobě. Výsledky této práce umožnují lépe pochopit problematiku návrhu šroubovaných nádrží, případně dávají podnět na inovaci současného způsobu navrhování.
|
|
|
Stanovení mechanických vlastností keramické pěnové struktury s otevřenou pórovitostí metodou konečných prvků
Barančík, Milan ; Navrátil, Petr (oponent) ; Skalka, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na tvorbu výpočtového modelu keramické pěnové struktury s otevřenou pórovitostí a stanovení mechanických vlastností této struktury pomocí výpočtového modelování. Při tvorbě modelu geometrie pěnové struktury bylo využito geometrie Kelvinovy buňky. Model geometrie pěnové struktury byl diskretizován objemovými prvky, prutovými prvky a kombinací tuhého a poddajného prutového prvku. Elastické konstanty pěnové struktury byly stanoveny na základě dvou typů namáhání. Při namáhání tahem/tlakem byl určen Youngův modul pružnosti a Poissonovo číslo a při namáhání smykem byl určen modul pružnosti ve smyku. V práci byla provedena analýza závislosti mechanických vlastností pěnové struktury na poměru průměru trámečku D a jeho délky L. V případě modifikované diskretizace modelu geometrie pěnové struktury prutovými prvky bylo vůči diskretizaci objemovými prvky docíleno shody u Youngova modulu pružnosti do poměru D/L = 0,6 a v případě Poissonova čísla do poměru D/L = 0,4. V závěru práce byla srovnána hodnota Youngova modulu pružnosti 1,97 GPa stanovená výpočtovým modelováním s hodnotou 1,56 GPa, která byla určena experimentálně na keramickém pěnovém materiálu s odpovídajícím charakterem struktury. Tento rozdíl byl způsoben idealizací geometrie reálného pěnového materiálu, jehož mechanické vlastnosti byly navíc ovlivněny strukturními vadami.
|
host ::
RSS.