|
Proudění magnetické kapaliny s aplikací Binghamova modelu
Stejskal, Jan ; Krausová, Hana (oponent) ; Haluza, Miloslav (vedoucí práce)
Hlavním tématem této práce jsou magnetické kapaliny. Jedná se o specifický typ kapalin, který bývá pro účely zjednodušeného popisu jejich chování považován za kapalinu binghamskou. Magnetické kapaliny jsou řešeny z hlediska jejich reologických vlastností, jejich chování a využití v technické praxi. Hlavním úkolem je aplikace Binghamova modelu na magnetické kapaliny za předpokladu, že tento model na magnetické kapaliny aplikovat s dobrou přesností lze. V práci je odvozen matematický popis chování binghamských kapalin a řešena otázka toho, za jakých podmínek může být tento uvažován jako platný pro kapaliny magnetické. Popisem chování se rozumí odvození matematického aparátu, kterým je možné proudění tohoto typu tekutin popsat. Proudění binghamských kapalin je vyšetřováno v některých zjednodušených případech s uvažováním laminárního proudění. Analytické výsledky jsou za účelem ověření správnosti porovnány s výsledky numerických simulací provedených v CFD nástroji Fluent.
|
|
Mathematical Programs for Dynamic Pricing - Demand Based Management
Hrabec, Dušan ; Karpíšek, Zdeněk (oponent) ; Hoff, Arild (oponent) ; Haugen, Kjetil Kare (vedoucí práce)
The thesis deals with the development, modeling, and analysis of demand-based problems containing marketing, operations, and logistics decisions. The problems may be further extended to the concepts of dynamic pricing and marketing that drive the development. Two demand-based problems are presented in the thesis: a) the newsvendor problem, due to its simple structure as a suitable tool for illustrating how facets of marketing may affect decision-making concerning operational problems, and b) the transportation network design problem, where some results and knowledge gained from the newsvendor problem are applied. In the setting presented, the newsvendor is subsequently faced with pricing, advertising, and joint pricing and advertising-sensitive stochastic demand. A demand-related random element comprises the particular marketing decision(s) of a specific form (e.g., multiplicative or additive). It is assumed that a real pricing strategy is captured with a nonlinear decreasing demand function while a suitable advertising strategy results in increased sales. The properties of the obtained optimal decisions for particular models are discussed. The pricing-related results are applied to the stochastic transportation problem, where the stochastic demand is modeled using wait-and-see and here-and-now deterministic (scenario-based) reformulations. A hybrid algorithm composed of a heuristic (genetic) algorithm and an optimization software tool is proposed for solving of a mixed-integer linear as well as a mixed-integer nonlinear problem. Potential applications, especially in waste management, are also discussed at the end of the thesis.
|
|
Calculations of nanocrystalline diamond-covered waveguides based on amorphous silicon
Jirásek, Vít ; Prajzler, Václav ; Remeš, Zdeněk
Nanocrystalline diamond (NCD) coatings on planar waveguides (WG) in the IR region allow to design optical sensors sensitive to absorbers like proteins or other biomolecules. In this contribution, we present a 2D model of a multi-layer WG developed under FEM (finite element method) simulation software Comsol Multiphysics. The model is based on the modified wave equation solved in the frequency domain and includes optical absorption. It was found that for the single-mode WG working in the narrow region of 1550-2000 nm the silicon thickness must be 150-320 nm. It was found that in order to keep a reasonable signal attenuation, the NCD film must be prepared with the optical absorption coefficient lower than 10 cm-1, being a rather challenging task. Dependencies of the signal attenuation on the NCD film thickness, absorbing layer height, its absorption coefficient and exciting wavelengths are presented.\n
|
|
Interaction of a Fluid Flow with an Elastic Body
Mádlík, Martin ; Maršík, František (vedoucí práce) ; Kozel, Karel (oponent) ; Rajagopal, K.R. (oponent)
Tato práce studuje interakci nestlačitelné tekutiny a nestlačitelného elastického materiálu v takzvané ALE formulaci. Po počátečním přehledu základních principů mechaniky kontinua v pohyblivých oblastech je definován model interakce pevné látky a tekutiny. Práce se dále zabývá popisem implementované numerické metody založené na metodě konečných prvků ve třech prostorových dimenzích. Vlastnosti metody jsou doloženy řadou numerických experimentů. Nejjednoduší přístup, který spočívá v rozdělení problému na tekutinu a pevnou část a převedení interakce mezi nimi na vnější okrajovou podmínku, je nahrazen monolitickou formulací s jediným kontinuem. Interakce je tudíž převedena na vnitřní hraniční podmínku, která nevyžaduje žádnou speciální techniku. Představovaná metoda umožňuje modelovat velké deformace pevného nestlačitelného Neo-Hookeanova materiálu, proudění nestlačitelné tekutiny modelované mocninným modelem a vzájemnou interakci těchto materiálů. Originální nelineární problém je řešen Newtonovou metodou a prímý linerání řešič je používán pro řešení vzniklé lineární soustavy. Vzhledem k náročnosti výpočtů, využívá numerická implementace ke snížení nároků na výpočetní čas paralelních programových technik.
|
|
Aplikace metody hraničních prvků na některé problémy trhliny v blízkosti bi-materiálového rozhraní
Sedláček, Stanislav ; Vrbka, Jan (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
U mnoha inženýrských konstrukcí lze pozorovat tvarové a jiné změny, způsobující koncentraci napětí. V blízkosti koncentrátorů napětí je zvýšená pravděpodobnost vzniku trhlin. Problémy trhlin lze v dnešní době řešit pouze s využitím odpovídajících numerických nástrojů. Metoda hraničních prvků je jeden z mnoha numerických nástrojů nabízející řešení některých úloh mechaniky a pružnosti a pevnosti. Cílem diplomové práce je formulovat metodu hraničních prvků pro rovinný problém lineární elastické pružnosti pro izotropní materiál obsahující různé typy koncentrátorů napětí.
|
|
Itôův a Stratonovičův stochastický integrál
Voldán, Adam ; Dostál, Luboš (oponent) ; Hlubinka, Daniel (vedoucí práce)
In this thesis the Ito stochastic integral and the Stratonovich stochastic integrals are studied. Their basic and some special properties are shown. Further the theory of the numerical solution of stochastic differential equations (SDE) is introduced. Using simple examples the properties of chosen numerical schemes are presented. Finally the Black-Scholes-Merton formula for pricing of European call option is sketched, and similar problems are numerically solved using the above presented algorithms.
|
|
Stochastic Programming for Engineering Design
Hrabec, Dušan ; Roupec, Jan (oponent) ; Popela, Pavel (vedoucí práce)
Stochastic programming and optimization are both useful tools to solve a wide variety of engineering problems - including uncertainty. This thesis deals with stochastic programming applied to logistic problems. The theoretical part aims to introduce basic terms of graph theory and terms related to mathematical, linear, integer and stochastic programming. It will also put these terms into the specific context of logistics. The second part aims to apply such concepts to the development of suitable stochastic logistic models and to present their implementations and results.
|
|
Stanovení podmínek porušení bi-materiálových vrubů při kombinovaném módu zatížení
Kopp, Dalibor ; Seitl, Stanislav (oponent) ; Klusák, Jan (vedoucí práce)
V případě odhadu kritického zatížení vrubů složených ze dvou materiálů se v rámci zobecnění lineární elastické lomové mechaniky vychází z předpokladu převažujícího normálového módu zatěžování. Z toho se vychází i při odvození kritérií stability bi-materiálových vrubů. V praxi však existují případy, kdy způsob zatížení i porušení je velmi blízký smykovému módu. Cílem práce je analytické odvození kriteria stability bi-materiálového vrubu zatíženého kombinací normálového a smykového módu. Zároveň je vytvořen MKP model pro řešení problému stanovení podmínek iniciace trhliny při kombinovaném módu zatížení.
|
host ::
