|
|
Simulation anlysis of turbocharger vibrations
Valo, Lukáš ; Lošák, Petr (oponent) ; Březina, Lukáš (vedoucí práce)
The master thesis deals with computational modeling of a turbocharger vibrations and and assessment of influnce of passive dynamic vibration absorber on vibrations of actuator bracket. The use of dynamic vibration absorber was summarized in the research study. The analysis were performed using finite element method in ANSYS. Several computational models of turbocharger were created with different ways of modeling bolted joints between turbocharger parts. Modal analysis of each model was performed and the results were compared. For the selected model, the response to the kinematic excitation from the internal combustion engine for two load conditions was calculated using harmonic analysis. A simple model of vibration dynamic absorber was applied to the turbocharger model with reduced degrees of freedom and its influnce on vibrations of actuator bracket was investigated. Significant decrease of the maximum acceleration amplitude was achieved in a given frequency range when absorber parameters were optimized.
|
|
|
Analýza dynamického chování štíhlých konstrukcí a návrh zařízení na omezení vibrací
Hanzlík, Tomáš ; Krejsa,, Martin (oponent) ; prof. Ing. Alois Materna, CSc., MBA (oponent) ; Salajka, Vlastislav (vedoucí práce)
Práce se zabývá modelováním buzení konstrukce chodci a získáním odpovídající dynamické odezvy konstrukce. Trend moderních štíhlých konstrukcí klade vyšší důraz na výstižnost modelování dynamického buzení chodci, které je však obtížné z důvodu inteligentního chování chodců a biologické podstaty modelovaného chodce. První část práce se zabývá tradičními modely buzení chodci, založenými na aplikaci silového působení chodců na model konstrukce. Modely jsou zkoumány na konkrétní štíhlé lávce pro mnoho různých variant buzení s cílem prozkoumat specifika aplikace silového buzení a výpočtu odezvy konstrukce. V druhé části práce jsou vyvíjeny biomechanické modely chodce, zahrnující setrvačné síly, pro výpočet interakce chodce s konstrukcí. Parametrické studie prováděné na zjednodušených modelech konstrukcí zkoumají vliv návrhových parametrů biomechanických modelů na dynamickou odezvu. Cílem je získat výstižnější model systému chodec-konstrukce pro zpřesnění návrhu konstrukcí. V části práci je zkoumán také návrh dynamického pohlcovače kmitání pro omezení vibrací vyvolaných chodci. Dynamickému pohlcovači kmitání jsou věnovány parametrické studie, které se zabývají vlivem návrhových parametrů pohlcovače na účinnost a konstrukční požadavky zařízení. Cílem je prozkoumat návrhové parametry a jejich vliv na efektivní a ekonomický návrh zařízení. V práci byly vyvinuty dva biomechanické modely, jednoduchý biomechanický model s jedním svislým stupněm volnosti a bipedální model člověka při chůzi. Modely prokázaly určitou míru interakce při buzení lehkých lávek jedním člověkem. Bipedální model pak také vnesl částečný vhled do mechaniky chůze a příčin kontaktních sil chodce.
|
|
|
Návrh dynamického tlumiče vibrací
Hilšer, Pavel ; Musil, Filip (oponent) ; Hadraba, Petr (vedoucí práce)
První část bakalářské práce se zabývá kmitáním, základními veličinami, jeho tlumením a metodami modelování dynamiky. V druhé části je rozebrána problematika dynamických tlumičů a vysvětlen jejich princip. Poté je v simulačním prostředí Matlab a Simulink vytvořen model dynamického tlumiče pro danou sestavu. Hodnoty jsou porovnány s hodnotami, které jsme získali metodou konečných prvků. Následně je sestava realizovaná i ve skutečnosti a jsou porovnány vypočítané hodnoty s hodnotami, které byly naměřeny pomocí akcelerometru a modálního kladívka.
|
|
|
Forced movement of a ball in spherical cavity under kinematic excitation
Náprstek, Jiří ; Fischer, Cyril
In the paper the response of a heavy ball rolling inside a semi-spherical cavity under horizontal kinematic excitation is investigated. The system with six degrees of freedom with three non-holonomic constraints is considered. The contact between the ball and the cavity surface is supposed to be perfect without any sliding. The mathematical model using the Appel-Gibbs function of acceleration energy is developed and discussed. The most important post-critical regimes are outlined and qualitatively evaluated on the frequency axis. Numerical experiments have been performed when excitation frequency is slowly swept up and down. Results obtained by means of semi-analytical investigation and numerical simulation are evaluated and physically interpreted. Some applications in civil engineering as a tuned mass damper used on slender structures is outlined. Strengths and weaknesses of solution method are evaluated.
|
|
|
Non-holonomic planar and spatial model of a ball-type tuned mass damping device
Náprstek, Jiří ; Fischer, Cyril
The area of tuned mass dampers is a wide field of inspiration for theoretical studies in non-linear dynamics and dynamic stability. The studies attempt to estimate behaviour of diverse damping devices and their reliability. The current paper deals with the response of a heavy ball rolling inside a spherical cavity under horizontal kinematic excitation. The non-linear system consists of six degrees of freedom with three non-holonomic constraints. The contact between the ball and the cavity surface is supposed to be perfect without any sliding. The mathematical model using the Appell-Gibbs function of acceleration energy is developed and discussed. Comparison with previous planar (SDOF) model which is based on the Lagrangian procedure is given. The system has an auto-parametric character and therefore semi-trivial solutions and their dynamic stability can be analysed. The most important post-critical regimes are outlined and qualitatively evaluated in resonance domain. Numerical experiments were performed when excitation frequency is slowly swept up and down to identify different modes of response. Some applications in civil engineering as a tuned mass damper, which can be used on slender structures, are mentioned. The proposed device is compared with a conventional pendulum damper. Strengths and weaknesses of both absorbers types are discussed.
|
|
|
Dynamická analýza mostních konstrukcí
Prokš, Tomáš ; Salajka, Vlastislav (oponent) ; Hradil, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá dynamickou analýzou zavěšené ocelové lávky pro pěší. Byla studována dynamická odezva kmitání konstrukce na zatížení, vyvolané pohybem chodců. Odezva konstrukce na toto zatížení překročila dovolené limity. Z toho důvodu byl zkoumán vliv omezovače kmitání s laděnou přídavnou hmotou. K výpočtu pohybových rovnic, jedno a dvoustupňového modelu, byl použit program MATLAB a výsledky byly porovnány s numerickým modelem v programovém systému ANSYS.
|
|
|
Modelování tlumících zařízení v interakci s konstrukcí
Kalina, Martin ; Lehký, David (oponent) ; Frantík, Petr (vedoucí práce)
Cílem mé diplomové práce bylo vytvoření modelu tlumících zařízení a pozorování jejích chování při spolupůsobení s konstrukcí. Nejprve byla konstrukce pomocí Java aplikace FyDiK2D samostatně namodelována jako jednostupňová soustava. Model konstrukce má podobu vysoké, tenké tyče plného kruhového průřezu. Spodní část byla vetknuta do podloží. Na konstrukci došlo k ověření správné funkčnosti modelu porovnáním analytického a numerického řešení. Pro vystižení přesnějšího chování byla konstrukce převedena na vícestupňový model. Následně byl na ní aplikován kyvadlový tlumič a zjistila se výchylka nejvyšší bodu vícestupňové soustavy. Poté byl kyvadlový tlumič nahrazen tlumičem vozíkovým. Porovnáním výchylek od obou tlumičů se zjistilo, který tlumič je pro vícestupňovou soustavu efektivnější.
|
|
|
Dynamic analysis of tall slender structure equipped with passive absorber and founded on various subsoils using simplified model
Hračov, Stanislav
The paper is focused on the investigation of dynamic behavior of tall slender structures taking into account the soil-structure interaction effect (SSI) and a presence of a tuned mass damper (absorber). The main aim is to qualitatively and quantitatively assess effects of both phenomena on changes in basic dynamic properties and response of the structure. The real tower equipped with absorber is chosen and analyzed. Analytical and numerical analysis of modal properties and of the response of a simple discrete model are performed. The structure and absorber are represented by one degree of freedom, the interaction interface by spring-dashpot system. This simplified model together with multi degree of freedom discrete model is analyzed parametrically for different dynamic properties of subsoil to cover all possible dynamic effects. The influence of neglecting of both phenomena is quantified and suggestions for assessments of such a type of structures are proposed.
|
|
|
Resonance behaviour of spherical pendulum – influence of damping
Fischer, Cyril ; Náprstek, Jiří ; Pospíšil, Stanislav
Experimental and numerical model of a uni-directionally driven pendulum-based tuned mass damper is presented in the paper. Stability of the motion in a vertical plane is analysed in the theoretically predicted resonance region. For the experimental part, special experimental frame is used, allowing independent change of linear viscous damping in the both perpendicular directions. Mathematical model respects the non-linear character of the pendulum and allows to introduce asymmetrical damping. Sensitivity of the resonance behaviour on the change of damping in both directions is studied and commented in the paper. The stability of the system is analysed experimentally and compared with numerical and theoretical results.
|
|
|
Applicability of existing indexes of non-proportionality of damping in case of theoretical model of slender structure with installed TMD
Hračov, Stanislav ; Pospíšil, Stanislav ; Náprstek, Jiří
The paper analyzes an applicability of to date published indexes of non-proportionality in the case of a linear viscously damped numerical model of slender structure equipped with tuned mass damper (TMD). The installation of TMD into the structure not only reduces the level of undesired vibration, but it can also cause due to damping element of TMD a significant increase of damping nonproportionality. The paper recommends the most suitable indexes for such a type of structure and points out to impropriety of the others. The point of view of is also focus on the validity of the existing criterions for neglecting of non-diagonal terms of a modal damping matrix. Only indexes and criterions based on the properties of the modal damping matrix were taking into account.
|
host ::
RSS.