|
| |
|
|
Využití metody kriging v inženýrských úlohách s neurčitostmi
Tvrzník, Jakub ; Lehký, David (oponent) ; Vořechovský, Miroslav (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá interpolační metodou zvanou kriging, která je založena na regresi hodnot naměřených v okolí. Krigování je založeno na představě, že interpolovaná funkce je jednou realizací náhodného pole. Pomocí této metody dokážeme následně vyčíslit odhady funkčních hodnot v okolních bodech včetně chyb odhadu v každém bodě. Současně s tím krigování respektuje přesné naměřené hodnoty a realizace jimi přesně prochází. Praktická část demonstruje aplikace metody na inženýrské úlohy, kde jsou naměřené hodnoty rozmístěny náhodně. V dalších příkladech jsou naměřené hodnoty rozmístěny pomocí gridu.
|
|
| |
|
|
Smyková pevnost prvků stavebních konstrukcí z textilního betonu
Lomič, Jiří ; Rypl, Rostislav (oponent) ; Vořechovský, Miroslav (vedoucí práce)
Cílem předložené diplomové práce bylo sestavit výpočtový model pro prvky textilního betonu s obdélníkovým průřezem. K tomu bylo třeba nejprve získat znalost zásadních principů pro návrh na smyk, a to nejprve u prvků železobetonu, a poté z dosavadních návrhových rovnic prvků textilního betonu. Na základě těchto principů byl navržen experiment ve formě tří bodového ohybu, jehož výsledkem byly naměřené hodnoty smykové síly v prvcích textilního betonu. Tyto prvky byly vyplněny karbonovou, nebo skelnou textilní výztuží a vybetonovány v laboratoři firmy Solidian. Důležitým faktorem při návrhu experimentu byl poměr a/d, který zůstal při všech měřeních konstantní. Z každého experimentu byla získána hodnota působící smykové síly a tlaková pevnost betonu. Tyto hodnoty byly použity pro optimalizaci matematického vztahu pro návrh smykové odolnosti prvků textilního betonu s obdélníkovým průřezem. Tato rovnice byla nejprve analyzována pro získání znalosti o jednotlivých faktorech ovlivňujících její výsledek. Poté byl optimalizací na základě výsledků experimentů vypočítán koeficient CRm,c. Výsledkem předložené diplomové práce je matematická rovnice pro návrh smykové únosnosti prvků textilního betonu s obdélníkovým průřezem, který může být aplikován s ohledem na jeho podmínky použitelnosti.
|
|
| |
|
|
Porovnání omezovačů lokalizace
Květoň, Josef ; Vořechovský, Miroslav (oponent) ; Eliáš, Jan (vedoucí práce)
Předkládaná práce porovnává dva přístupy k zajištění konstantního uvolňování energie při šíření trhliny v konečněprvkostním modelu. Je totiž prokázáno, že výsledky modelů jsou závislé na hustotě sítě konečných prvků. Následující dva přístupy takovou závislost eliminují odlišným způsobem. Model pásu trhlin (crack band model) upravuje poměrné přetvoření v konstitutivních zákonech prvků v závislosti na lomové energii. V nelokálním modelu se konstitutivní zákony neupravují, ale poškození v integračních bodech nejsou závislé pouze na poměrných přetvořeních v daném integračním bodě, ale také na poměrných přetvořeních v integračních bodech v okolí. Tyto přístupy jsou aplikovány na model tříbodového ohybu na různých sítích konečných prvků. Různost sítí spočívá nejen v rozdílných rozměrech konečných prvků, ale také v jejich uklonění. Přístupy jsou na nich vzájemně porovnány.
|
|
|
Dynamický částicový systém jako účinný nástroj pro statistické vzorkování
Mašek, Jan ; Šejnoha,, Jiří (oponent) ; Kruis,, Jaroslav (oponent) ; Vořechovský, Miroslav (vedoucí práce)
Předložená dizertační práce se zabývá vývojem nového výkonného nástroje pro optimalizaci rovnoměrnosti bodových vzorků. Sekvence rovnoměrně rozmístěných bodů nacházejí uplatnění například jako sady integračních bodů při analýze počítačových modelů pomocí integrace metodami typu Monte Carlo. Pokud je zkoumaná funkce považována za neznámou, jedinou cestou, jak snížit horní mez chyby odhadu integrálu, je optimalizace rovnoměrnosti použitých integračních bodů. Mezi cíle dizertační práce se předně řadí studium současně používaných kritérií pro ohodnocení nebo optimalizaci rovnoměrnosti bodových vzorků. Je předloženo kritické zhodnocení vybraných kritérií rovnoměrnosti. Pro nápravu vybraných nežádoucích vlastností bodových vzorků byla provedena úprava obecně formulovaného optimalizačního kritéria phi. Po zavedení periodického návrhového prostoru a odvození formulace kritéria, která nezávisí na měřítku úlohy, bylo docíleno soběpodobných bodových vzorků, které jsou statisticky i prostorově rovnoměrné. Vyvinutý optimalizační algoritmus se opírá o představu o fyzikální podobnosti mezi sadou optimalizovaných bodů a dynamického systému vzájemně se odpuzujících částic. Simulace takového hyper-dimenzionálního částicového systému je ovšem značně výpočetně náročným úkolem. Proto bylo přikročeno k implementaci efektivního řešení pomocí masivně paralelní platformy Nvidia CUDA. Důležitou částí práce bylo proto též intenzivní studium této komplexní architektury, které bylo nezbytné k plnému využití jejího potenciálu.
|
|
|
Multi-filament yarns testing for textile-reinforced concrete
Kaděrová, Jana ; Seitl,, Stanislav (oponent) ; Vořechovský, Miroslav (vedoucí práce)
Cílem předložené práce bylo experimentální studium mnohovláknitých svazů z alkalicky odolného skla, které se používají k výrobě textilně vyztuženého betonu. V rámci laboratorního testu byla zjišťována odezva na tahové zatížení. K získání statisticky významného souboru dat byl proveden vysoký počet zkoušek (přes 300) na vzorcích šesti různých délek (od 1 do 74 cm). K predikci a k pozdější interpretaci výsledků zkoušek byl prezentován numerický model svazku mnoha sériově zapojených vláken se znáhodněnými parametry, které zastupují různé vlivy způsobující odlišnost odezvy od ideálního svazku. Cílem experimentu bylo ověřit předpoklady modelu a případně identifikovat jeho parametry tak, aby odpovídal skutečně naměřeným zatěžovacím křivkám. Díky neúspěšnému pokusu o~opravu naměřených křivek, jejichž deformace byly ovlivněny příspěvkem netuhých části zatěžovacího stroje, nebyla identifikace parametrů modelu možná. K statistickému zpracování experimentu byla použita pouze data naměřených sil (tahových pevností), na kterých byl demonstrován vliv délky vzorku na jeho pevnost.
|
|
|
Simulace porušení betonu pomocí nelokálního modelu
Květoň, Josef ; Vořechovský, Miroslav (oponent) ; Eliáš, Jan (vedoucí práce)
Práce se zabývá numerickými simulacemi trámců v tříbodovém ohybu pomocí nelokálního modelu. Model je použit k simulaci sady zatěžovaných trámců lišících se velikostí a hloubkou zářezu. Záměrem je identifikovat pro model takové parametry, které by zajistily shodnou odezvu v porovnání s experimentální sadou zkoušek provedených na Northwestern University. Parametry materiálu a váhové funkce jsou stanoveny také na základě intenzity energie uvolňované v tělese získané z předchozích výpočtů diskrétním modelem. Odezva vypočtená pomocí nelokálního modelu je porovnána s výsledky experimentů.
|
|
|
Tahová pevnost vláknitých svazků a kompozitů
Rypl, Rostislav ; Šejnoha,, Michal (oponent) ; Zeman,, Jan (oponent) ; Vořechovský, Miroslav (vedoucí práce)
Technické textilie hrají v současnosti velmi důležitou roli v materiálovém inženýrství. Používají se pro vyztužování nebo zvyšování houževnatosti ve vláknitých kompozitech, které nachází uplatnění v celé řadě průmyslových odvětví sahajících od aeronautiky až po stavební inženýrství. S rostoucí produkcí vláknitých materiálů roste také potřeba standardizovaných a reprodukovatelných metod řízení jakosti. Tato doktorská práce se zaměřuje na tahovou pevnost vysokomodulových vláknitých svazků z teoretického i praktického úhlu pohledu. V obou těchto aspektech jsou představeny nové přístupy. Co se týče teoretické pevnosti vláknitých svazků, je v této práci formulován model délkově závislé tahové pevnosti, který rozlišuje tři asymptotická chování pevnosti v závislosti na délce. Zdůrazněna je především problematika přechodu z módu svazku nezávislých paralelních vláken (kratší svazky) do módu řetězce nezávislých svazků (delší svazky). Ukazuje se, že tento přechod závisí na kotevní délce vláken ve svazku a je možné jej experimentálně identifikovat pomocí standardních tahových zkoušek svazků na různých délkách. V experimentální části práce se autor zabývá koncentrací napětí v uchycení svazků při tahové zkoušce. Vysokomodulové svazky s křehkými vlákny jsou v průběhu tahové zkoušky velmi náchylné ke koncentracím napětí, což často znemožňuje použití standardních metod pro jejich zkoušení. V rámci této práce byl vyvinut a vyroben adaptér uchycení pro existující zkušební stroj Statimat 4U firmy Textechno GmbH. Byla provedena série komparativních tahových zkoušek na vláknitých svazcích s vyvinutým adaptérem a standardními metodami a výsledky jsou v práci diskutovány. Tyto zkoušky jsou rovněž porovnány s~teoretickou pevností svazků predikovanou Danielsovým statistickým modelem pro svazky.
|
host ::
RSS.