|
|
Aplikace metody konečných prvků na řešení rovinných úloh
Langer, David ; Vosynek, Petr (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na problematiku aplikace metody konečných prvků na rovinné úlohy mechanického namáhání strojních součástí. První část práce má za cíl umožnit čtenáři udělat si přehled o používaných programech pracujících s metodou konečných prvků a jejich možností, a to jak volně dostupných tak komerčních. Druhá část se věnuje možnosti použití volně dostupných prostředků pro provádění výpočtů MKP. Poslední část práce tvoří dokumentace programu výpočtu který byl k práci vytvořen. V dokumentaci je detailněji přiblížen postup zvoleného typu výpočtu.
|
|
|
Analýza umělého kyčelního kloubu z hlediska biotribologických vlastností
Laštůvka, Jan ; Burša, Jiří (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Vývoj umělých kyčelních kloubů dospěl ke kvalitním náhradám, pro jejichž dlouhodobou funkčnost jsou zásadními kritérii vlastnosti materiálu, konstrukce, fixace náhrady a míra opotřebení stýkajících se povrchů. Opotřebení komponent je dnes jedním z nejdůležitějších faktorů ovlivňujících úspěšné dlouhodobé výsledky použití umělých kyčelních kloubů. Cílem práce je provést rešeršní studii kombinací kyčelních náhrad a spekter zatížení působících na náhradu. Dále je provedeno experimentální měření tloušťky mazacího filmu bovinního séra mezi hlavičkou kyčelní náhrady a skleněným diskem v měřicím zařízení pro různé kinematické poměry v kontaktu.
|
|
|
Počítačové simulace dvouosých tahových zkoušek měkkých biologických tkání
Slažanský, Martin ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Polzer, Stanislav (vedoucí práce)
V rámci řešení diplomové práce byl vytvořen výpočtový model dvouosé tahové zkoušky měkkých biologických tkání. Testovaný vzorek tkáně může být uchycen pomocí svorek nebo háčků. Počet i rozměr svorek a háčků nezanedbatelně ovlivňuje rozložení a velikost deformace a napětí v měřené části vzorku. Pomocí vytvořeného modelu byla zpracována citlivostní analýza počtu a rozměrů svorek a háčků a citlivostní analýza umístění svorek. Počet a rozměr háčků a svorek byly optimalizovány tak, aby materiálové parametry získané pomocí tahové zkoušky maximálně odpovídaly skutečným parametrům materiálu. Analýzou umístění svorek byl určen vliv zvolených odchylek na výsledek tahové zkoušky. Na závěr je předložen návrh dalšího postupu.
|
|
|
Řešení axiálně zatížených prutů pomocí vlastní implementace MKP s využitím lineárního prvku
Plucnar, Tomáš ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Vaverka, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá metodou konečných prvků u axiálně zatížených prutů s využitím lineárních bázových funkcí. Teoretická část stručně popisuje problematiku axiálně namáhaných prutů a následně uvádí jednotlivé kroky, které vedou od původní diferenciální rovnice k finální soustavě algebraických rovnic. K odvození soustavy je využito slabé formulace diferenciální rovnice. Pomocí teorie popsané v první části je vytvořen algoritmus v programu Matlab, s nímž jsou v druhé části vyřešeny čtyři úlohy. Výsledky jsou následně porovnány s analytickým výpočtem a modelem v programu Ansys.
|
|
|
Srovnávací analýza fyziologické, degenerativní a pooperační bederní páteře pomocí výpočtového modelování
Krejbychová, Adéla ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá srovnávací analýzou fyziologického, degenerativního a pooperačního stavu bederní páteře. Problém byl řešen výpočtovým modelováním pomocí metody konečných prvků. Pro toto řešení bylo potřeba vytvořit vhodné výpočtové modely. S fyziologickým stavem páteře byly porovnávány případy bederní páteře s různou úrovní závažnosti spondylolistézy, případy bederní páteře s různým sakrálním úhlem a bederní páteře se zavedeným fixátorem. Na základě vykonaných analýz bylo zjištěno, že degenerativní stavy mají velký vliv na rozložení napětí v ploténkách i v samotném obratli. S rostoucím stupněm spondylolistézy v porovnání s fyziologickým stavem napětí na ploténkách roste, zatímco napětí v řezu obratle klesá. Dále spondylolistéza ovlivňuje celkový silový tok, čím závažnější spondylolistéza je, tím více se silový tok přesouvá na zadní kloubní vazy. Nejlepších vlastností vzhledem k fyziologickému stavu dosahoval model se zavedeným fixátorem.
|
|
|
Topology optimization of movable, fixed and based plate of electromechanical injection-moulding machine
Kecík, Samuel ; Halabuk, Dávid (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
The master thesis deals with the design of geometry of plates of the injection molding unit using the FEM tool Topological Optimization. The reason for this is to reduce the weight of these components, which is beneficial in the transport and assembly of the injection molding machine. However, the final models of geometry of plates must meet certain requirements in terms of the limit state of deformation, the limit state to the critical value of the equivalent stress. This condition involves both limit state of elasticity and limit state of fatigue. Computational modeling and also Topological Optimization are performed in ANSYS Workbench.
|
|
|
Výpočtové modelování radiálních hydrodynamických ložisek pro vodní stroje
Pokorný, Jan ; Šimek,, Jiří (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem závěrečné práce je vypočítat koeficienty tuhosti a tlumení radiálních hydrodynamických ložisek. Práce se zabývá válcovými a citronovými ložisky. Řešení tohoto problému závisí zejména na hydrodynamickém tlakovém poli uvnitř ložiska. Pro výpočet tlakového pole se využívá numerické řešení Reynoldsovy rovnice pomocí metody sítí. Při řešení je uvažován vliv proměnné viskozity a hustoty maziva v důsledku teplotních změn. Také je hledána rovnovážná poloha čepu v ložisku v závislosti na provozních parametrech. Koeficienty tuhosti a tlumení ložiska jsou totiž určeny s využitím dynamických výchylek z této rovnovážné polohy. V práci jsou uvedeny tři metody pro určení těchto koeficientů. Výsledkem práce je algoritmus pro výpočet koeficientů tuhosti a tlumení pro zvolené vstupní parametry válcových a citronových ložisek. Jsou prezentovány výsledky pro citronová ložiska a je provedeno srovnání s komerčním softwarem DynRot BR. Přínosem práce je vytvoření algoritmu pro výpočet rovnovážné polohy čepu, nový způsob zahrnutí teplotních změn ve viskozitě a hustotě maziva a modifikace metody pro výpočet koeficientů tuhosti a tlumení na základě analogie s experimentem.
|
|
|
Deformační, napjatostní a pevnostní analýza kuličkového ložiska s uvažováním kontaktních podmínek
Prášil, Jiří ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Vrbka, Jan (vedoucí práce)
Motivací pro tuto diplomovou práci je řešení praktického problému nové vývojové konstrukce ložiskové otoče pro nově vyvíjenou tramvaj Škoda, typ: 15T. Dalším podmětem ke vzniku této práce je projekt vývoje, konstrukce a výroby přesných ložisek (super precise bearing) v koncernu ZKL (www.zkl.cz), jehož nedílnou součástí jsou ložiskové otoče. Je zde zpracována deformačně napěťová analýza řešení vnitřní konstrukce ložiska pomocí metody konečných prvků (MKP). Získané výsledky jsou porovnány s klasickým přístupem založeným na Hertzově teorii. Důležitým cílem práce je optimální návrh třech parametrů: průměr valivého elementu, přimknutí a počet valivých elementů. Optimální je zde myšleno ve smyslu nejvhodnější. Optimalizační úloha je zde realizována řešením přímých úloh s různými parametry. S ohledem na nutnost podrobného řešení pole napjatosti ve vybraných kontaktních oblastech a přitom zachování rozumného výpočetního času byla zvolena kombinace globálního a lokálního výpočetního modelu. Pro řešení deformačně napěťové analýzy bylo použito pre/postprocessoru PATRAN a solveru MARC. Analytické řešení bylo provedeno v programu EXCEL.
|
|
|
In-situ studium změny topografie třecích povrchů v elastohydrodynamickém kontaktu
Šperka, Petr ; Dzimko, Marián (oponent) ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Dobeš, Petr (oponent) ; Hartl, Martin (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá studiem elastohydrodynamického (EHD) mazaní povrchů s reálnými povrchovými nerovnostmi. Systematické studium chování harmonických složek povrchu při průchodu EHD kontaktem jinými autory vedlo k nalezení jednotného principu, podle kterého se jednotlivé harmonické složky deformují uvnitř kontaktu. Ačkoliv tento model amplitudového útlumu může poskytnout rychlý nástroj pro přesnější hodnocení povrchů v technické praxi, nebyl na reálných površích dosud ověřen experimenty. Tato práce představuje průkopníka v oblasti kvantitativní analýzy měření reálných povrchů. Součástí práce jsou nové a původní výsledky s reálnými a modelovými nerovnostmi, které v řadě případů potvrzují teoretické předpoklady. Hlubší poznání chování povrchových nerovností v kontaktech pracujících při EHD režimu mazání, který lze nalézt v mnoha strojních prvcích (ložiska, ozubené kola, vačky a další), může být prospěšný k jejich dokonalejšímu návrhu a v konečném důsledku umožnit strojům a zařízením práci s nižšími energetickými nároky a vyšší životností.
|
|
|
Pravděpodobnosti porušení keramické součásti s využitím Weibullovy teorie nejslabšího článku
Kovář, Jaroslav ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá porovnáním Weibullovy teorie nejslabšího článku se zahrnutím jednoho a všech tří hlavních napětí. Napětí potřebná pro tuto teorii jsou určována pomocí metody konečných prvků. V úvodu práce je provedena rešerše, která se zabývá keramickými materiály, Weibullovou teorií nejslabšího článku, Gaussovou integrací přes sférickou plochu a keramickou hlavicí kyčelní endoprotézy. Teoretická část se dále používá pro výpočty pravděpodobností porušení. Prvními výpočty je posuzována pravděpodobnost porušení keramického prutu namáhaného čtyřbodovým ohybem. Poté je tato úloha řešena jako kontaktní. Další část práce se zabývá výběrem vhodné metody numerické integrace pro výpočet se zahrnutím všech tří hlavních napětí. Výsledky výpočtu jsou porovnány s výsledky výpočtu se zahrnutím pouze prvního hlavního napětí. Toto je provedeno nejprve na válcovém tělese a později aplikováno na hlavici kyčelní endoprotézy. V poslední části je určena pravděpodobnost porušení hlavice kyčelní endoprotézy se zahrnutím odchylky od nominální kuželovitosti.
|
host ::
RSS.