|
|
Topologická optimalizace ramena kvadrokoptéry s využitím 3D tisku
Simon, Jakub ; Červinek, Ondřej (oponent) ; Vaverka, Ondřej (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se věnuje porovnání technologických omezení aplikovaných během topologické optimalizace na demonstrační součást, kterou bylo rameno kvadrokoptéry. Čtyři ramena byla optimalizována každé s jiným výrobním omezením: Extruzí, Single draw, Split draw, Overhang a jedno pouze s rovinou symetrie, bez dalších výrobních omezení. U všech návrhů byl během optimalizace kladen důraz na zachování spojité geometrie a na finální hmotnost přibližně odpovídající hmotnosti originálního ramene. Všech 5 návrhů bylo následně podrobeno pevnostní analýze metodou konečných prvků. Na závěr byla ramena vytištěna metodou fused deposition modelling (FDM) z materiálu ABS a otestována zatížením statickou silou. K vyhodnocení deformace byla použita metoda fotogrammetrie. Výsledky experimentu byly přepočteny na poměrnou tuhost, v níž byly zohledněny malé rozdíly ve hmotnostech. Poměrné tuhosti návrhů ramen byly následně porovnány, čímž se ukázalo, že 4 z 5 topologicky optimalizovaných ramen mají větší tuhost vůči definovanému zatížení než originální tvar. Jako nejtužší se ukázal návrh bez technologického omezení, který má při stejné hmotnosti 12,5 krát vyšší poměrnou tuhost než originální rameno.
|
|
|
Vliv výšky vrstvy na kritický úhel aditivně vyráběných mikro-prutových struktur
Nosek, Jakub ; Vrána, Radek (oponent) ; Vaverka, Ondřej (vedoucí práce)
Cílem této práce je popsání vlivu výšky vrstvy na kritický úhel mikro-prutových struktur vyrobených technologií SLM. Vliv výšky vrstvy je zkoumán jak na samostatných prutech, tak i na celých mikro-prutových strukturách vyrobených z nerezového materiálu 316L. Při použití nižší výšky vrstvy lze dosáhnout lepší rozměrové přesnosti. U mikro-prutových struktur se zmenšilo množství nalepeného prášku ze spodní strany. Díky této práci je možné rozhodnout, zda má smysl snižovat výšku vrstvy za účelem zlepšení vyrobitelnosti mikro-prutových struktur i za cenu prodloužení výrobního času.
|
|
|
Tepelné zpracování maraging oceli vyrobené technologií SLM
Valenta, Jakub ; Vaverka, Ondřej (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá studiem tepelného zpravování maraging oceli 1.2709 (DIN X3NiCoMoTi18-9-5). První část práce mapuje studie zabývající se vlivem tepelného zpracování na maraging ocel vyrobenou pomocí kování, nebo pomocí technologie Selective laser melting. Podle této části bylo navrženo tepelné zpracování, dle kterého byly ošetřeny vzorky vyrobené na zařízeních ProX 300 od firmy 3D Systems a M2 Cusing od firmy Concept Laser. Vliv tepelného zpracování na mechanické vlastnosti vzorků byl následně testován pomocí tahové zkoušky a metalografické analýzy. Výsledky testování obou sad vzorků byly porovnány vzájemně i s výsledky dalších studií a byl zhodnocen dopad předepsaného tepelného zpracování na materiál.
|
|
|
Konstrukce odlehčeného manipulátoru pro robotické rameno
Eim, Jakub ; Ržonca, Michal (oponent) ; Vaverka, Ondřej (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá návrhem a výrobou modulárního a odlehčeného manipulátoru pro robotická ramena Scara od firmy Epson. Rešerše je věnovaná nyní používaným konstrukcím těžkých manipulátorů a současným možnostem spojování karbonových profilů. Praktická část je zaměřena na vývoj konstrukce pomocí MKP (Metoda konečných prvků) a stavbu manipulátoru. Práce je zakončena váhovým srovnáním nově zkonstruovaného manipulátoru se starým, těžkým manipulátorem, u kterého bylo dosaženo zredukování váhy o 56 % při zachování dostatečné pevnosti konstrukce. V příloze jsou připojené CAD (Computer-aided design) soubory, výkresová dokumentace jednotlivých prvků a fotodokumentace celého procesu.
|
|
|
Vývoj strategie 3D tisku mědi metodou Laser Powder Bed Fusion
Kryšpín, Vojtěch ; Vaverka, Ondřej (oponent) ; Malý, Martin (vedoucí práce)
Měď má pro svou výbornou kujnost, elektrickou a tepelnou vodivost široké uplatnění v leteckém, elektrotechnickém nebo například teplárenském průmyslu. Proto v kombinaci s moderními výpočetními technologiemi, jako je topologická optimalizace, má její aditivní výroba velký potenciál. Tato práce se zaměřovala na aplikaci doplňkových strategií remelting a recoating s jejichž pomocí se podařilo vyrobit vzorky o relativní hustotě nad 99,1 %. Tiskové parametry doplňkových strategií nejúspěšnějších vzorků byly LP = 400 W, LV = 400 m·s-1 a HD = 0,01 mm.
|
|
|
Návrh experimentálního distributoru kapalin vhodného pro výrobu 3D tiskem
Zeman, Stanislav ; Křivohlavý, Petr (oponent) ; Vaverka, Ondřej (vedoucí práce)
Cílem této práce bylo navrhnout způsob osazení tlakovými senzory na již navržený tvar distributoru kapalin. Dále bylo potřeba navrhnout způsob uchycení distributoru na laboratorní stojan a v poslední řadě navrhnout způsob úpravy povrchu. Práce byla tedy řešena v těchto třech konstrukčních uzlech. Postupně byly navrženy tři varianty pro závitové spojení distributoru s tlakovým senzorem a poté tři varianty zástavby pro zvolené závitové spojení. Varianty uchycení na laboratorní stojan byly navrženy ve dvou variantách. Jako poslední byly navrženy možné způsoby úpravy povrchu pro zlepšení nepropustnosti kapaliny skrz stěnu distributoru. Jednotlivé varianty v každém konstrukčním uzlu byly mezi sebou porovnány na základě jejich pevnosti a výsledkem byl konečný návrh geometrie distributoru. Ta byla vyrobena dle daného technologického postupu a následně byla otestována její funkčnost.
|
|
|
Testování dílů vyráběných technologií Bound Metal Deposition
Hradil, Antonín ; Vaverka, Ondřej (oponent) ; Koutecký, Tomáš (vedoucí práce)
Bakalářská práce na téma Testování dílů vyrobených technologií Bound Metal Deposition. Cílem textu je získat mechanické vlastnosti výrobků vytvořených strojem Studio Systém. Cíle jsme dosáhli provedením tahové zkoušky a optické metalografie. Výsledkem práce jsou mechanické vlastnosti tahové zkoušky tzn. mez pevnosti, mez kluzu, modul pružnosti, protažení vzorku. Druhým výsledkem jsou mikroskopické snímky mikrostruktur materiálu. Díky této práci se nám přibližuje fungování technologie Bound Metal Deposition. Vědecky přibližujeme její mechanické vlastnosti a mikrostrukturu povrchu výrobků.
|
|
|
Optimalizace těhlice formule student pro výrobu SLM technologií
Vaverka, Ondřej ; Růžička, Bronislav (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem těhlice pro Formuli Student, která je topologic-ky optimalizovaná a aditivně vyrobená technologií Selective Laser Melting. Materiá-lem pro výrobu je hliníková slitina AlSi10Mg, která má horší mechanické vlastnosti než tradičně používané vysokopevnostní slitiny. Proto bylo cílem navrhnout pomocí topologické optimalizace díl, který bude mít srovnatelné vlastnosti jako díl frézovaný. Metodou konečných prvků byla provedena deformačně napěťová analýza a byla sta-novena bezpečnost a maximální deformace. Byl vyroben prototyp a pomocí optické digitalizace byla provedena rozměrová kontrola, která prokázala přesnost výroby. Pevnostní výpočty byly ověřeny pomocí speciálního testovacího zařízení a fotogram-metrického měření. Při testech bylo aplikováno také o 20 % větší zatížení, při kterém nebyl pozorován žádný mezní stav. Tím byla ověřena její bezpečnost a funkčnost.
|
|
|
Topology optimisation using lattice structures
Černák, Martin ; Maňas, Pavel (oponent) ; Vaverka, Ondřej (vedoucí práce)
This thesis aimed to develop and verify the methodology for lattice topology optimization, which deals with additive manufacturing specifications and is independent of the optimization solver. The developed methodology uses the SIMP topology optimization algorithm. The penalization factor used for a solution is based on the mechanical properties characterizing arbitrarily chosen unit cell. These are identified using the homogenization method applied to the real geometry specified by 3D optical digitization. Verification is based on FEA using the variable homogenized properties. The local stress response is simulated by submodeling technique. The methodology was verified by optimizing the braking shield bracket of a plane. The optimized part is 22 % lighter and 31 % stiffer than the original solution. Results of the thesis demonstrate that the proposed methodology is suitable for structural part optimization and allows us to use lattice structures together with topology optimization and additive manufacturing relatively easily, not only in the space industry.
|
|
|
Návrh topologicky optimalizované těhlice pro závodní pneumobil
Mende, Milan ; Červinek, Ondřej (oponent) ; Vaverka, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce řeší návrh odlehčených předních těhlic pneumobilu Javelin pomocí topologické optimalizace a jejich následnou výrobu aditivní technologií Selective Laser Melting. Materiálem, ze kterého jsou těhlice vyrobeny, je hliníková slitina AlSi10Mg. Topologicky optimalizované díly mají splňovat minimální bezpečnost 2, proto jsou návrhy podrobeny MKP napěťové a deformační analýze, při které je tato bezpečnost ověřena a stanovena maximální deformace. Vzhledem k parametrům brzdové soustavy byly navrženy dvě nesymetrické těhlice. Přesnost výroby byla ověřena prostřednictvím optické digitalizace. Obrobené těhlice byly připevněny na pneumobil a otestovány přímo na vozidle. Při testech ani následných závodech nedošlo k žádnému meznímu stavu a ukázaly se tak jako funkční. Hmotnost levé těhlice byla snížena z 1 609 g na 758 g, pravá byla odlehčena na 741 g.
|
host ::
RSS.