|
|
Workshop mobile handling table
Macejka, Andrej ; Špička, Jiří (oponent) ; Škopán, Miroslav (vedoucí práce)
This diploma thesis is concerned with the design of lift table with hydraulic actuator system. Lift table is supposed to perform vertical motion and tilting the upper desk in horizontal axis. In background research are explored various suitable movement mechanisms and types of actuating systems. After choosing the right mechanism type for lifting and tilting, actuating system and various design components the force and strength calculations are performed analytically and by finite element analysis. The hydraulic schema, 3D model of assembly and drawings are made.
|
|
|
Elektronicky komutovaný stroj
Vykopal, Petr ; Melichar, Petr (oponent) ; Vítek, Ondřej (vedoucí práce)
Základní myšlenka, která vedla k vývoji motorů EC je odstranit z komutátorových motorů, nazývaných motory DC, mechanický komutátorový systém, tj. kartáče a komutátor, který ve většině aplikací omezuje délku života stejnosměrného motoru. Komutátor je zdrojem elektromagnetického rušení a omezuje rychlost otáčení motoru. Současně je požadováno zachování význačných vlastností motorů DC, jakými jsou zejména několikanásobná přetížitelnost, velký záběrový moment, nízká časová konstanta a malé rozměry. Diplomová práce seznamuje s problematikou elektricky komutovaného stroje a jejími možnými konstrukčními provedeními, a na základě nabytých poznatků je proveden analytický výpočet EC-stroje s klasickým statorem (provedením dvěma drážkami na pól a fázi) a se segmentovým statorem pro zadané parametry. Pomocí známých rozměrů motorů z vlastního návrhu byly vytvořeny modely obou typů motorů a výsledky získané z programu Femm byly porovnány s výsledky analytických výpočtů.
|
|
|
Návrh elektrického stroje 6 kW, 120 000 ot/min pro turbo-cirkulátor hélia
Bárta, Jan ; Rafajdus,, Pavol (oponent) ; Dušek,, Jiří (oponent) ; Ondrůšek, Čestmír (vedoucí práce)
Indukční stroj s klecí nakrátko je tažným koněm průmyslu. Jeho hlavní výhodou je nízká výrobní cena, jednoduchá a robustní konstrukce a malé náklady na údržbu. Nicméně, pro vysokootáčkové aplikace vyžaduje indukční stroj s klecí nakrátko kvůli svým mechanickým limitům úpravu provedení. To vede ke komplikovanější konstrukci, dražším materiálům a vyšším nárokům na celý výrobní proces. Cílem této práce je demonstrovat návrhové aspekty, volbu materiálů a výrobu rotoru s klecí nakrátko pro vysokootáčkové aplikace. V této práci je prezentována volba rozměrů rotoru na základě rovnic a analýzy průmyslových dat a následně diskutován vliv výběru vhodné topologie rotoru. Získané výsledky jsou prezentovány na návrhu vysokootáčkového indukčního stroje s výkonem 6 kW při 120 000 ot/min pro pohon turbo-cirkulátoru hélia. Tato práce také obsahuje analýzu tří rozdílných elektrických strojů pro aplikaci v turbo-cirkulátoru. Stroje jsou mezi sebou porovnány využitím elektromagnetické, tepelné a mechanické analýzy a poté jsou diskutovány výhody a nevýhody každé z topologií. Tato práce ukazuje, jak významně může volba topologie elektrického stroje ovlivnit parametry systému, ve kterém je stroj aplikován. V této práci je dále prezentován vliv parametrů plného rotoru s klecí nakrátko na parametry stroje. Mechanické namáhání různých provedení tohoto typu rotoru bylo studováno prostřednictvím konečně prvkové analýzy. Několik výrobních metod rotoru bylo popsáno a porovnáno mezi sebou. Předložený návrhový postup, který u stroje umožňuje robustní konstrukci a vyhovující elektromagnetické parametry byl ověřen testováním na vyrobeném prototypu.
|
|
|
Analysis of Aeronautical Composite Structures under Static Loading
Cejpek, Jakub ; Juračka, Jaroslav (oponent) ; Cabrnoch, Bohuslav (oponent) ; Jebáček, Ivo (vedoucí práce)
Relatively large number of private companies in the Czech Republic are producing light sport aircraft. Significant number of these airplanes use composite landing gear springs. These springs are either smaller parts that absorb energy (nose and tail gear springs) or they can be used for the main landing gear. All these types of springs share very similar characteristics: they are made mostly of unidirectional composite of significant thickness, the main loading character is bending moment and large deformations are expected. In fact the wing main spar shares similar characteristic. How are these products designed and analysed? Generally there are two possibilities. First possible way, to design such product, is to make just a simple analysis (closed-form solution, perhaps some spreadsheet table). The drawbacks of this method are limited capabilities and inflexible application. Second option is to perform an analysis study, perhaps even optimization loops in a professional dedicated finite element program. Of course the drawback is the price (for the program and for the engineer). This dissertation thesis aims to develop a computer program, that will offer third possibility: thorough analysis of given products without expensive software. This program will simplify and speed up the design and strength analysis. It will allow user to quickly test different variants. Specifics of the targeted products (such as large deformations, local through-thickness stress concentrations and wrap plies) will be taken into account. From the user's point of view the program should be simple to work with. Minimum input data with clear graphical user interface layout ensures comfortable use. Having a stand alone program (executable without any supplementary software) improves the distribution potential.
|
|
|
Pedálová sestava vozu Formule Student s autonomní funkcí brzd
Skalník, Adam ; Straka, Tomáš (oponent) ; Tobiáš, Martin (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je provést rešerši možných řešení autonomního brzdění pro vozidlo Formule student, stanovit požadavky teamu na tento systém a vybrat nejvhodnější z nich. Na základě rešerše je poté proveden konstrukční návrh tohoto systému společně s celou pedálovou sestavou vozidla. Při konstrukci všech komponentů je kladen důraz na spolehlivost, hmotnost a vhodnou zástavbu do prostoru vozidla.
|
|
|
Dynamic Properties of Combined Rivet and Adhesive Bonded Joints
Urík, Tomáš ; Samek, Radko (oponent) ; Petrásek, Miloslav (oponent) ; Klement, Josef (vedoucí práce)
The improvement of static properties of combined rivet and adhesive bonded joints have been proven by several authors [1, 2]. On the other side, dynamic properties of joints (for example fatigue and corrosion) significantly affect final function of structures during their service life. In this thesis, the combine joints created by blind rivets and hyper elastic sealant are solved. Complex description of dynamic properties of this particular combined joining technology has not been publicised, yet. Description of sealant layer influence on stress concentration in rivet hole regions is one of the main goal of this work. The next stage of the thesis is focused on the influence of above mentioned sealant layer on fatigue properties of combined blind rivet and solid countersunk rivet joints. Stress strain analysis of rivet and combined joints done by FE analysis and by experimental optical measurement of strain field proved that hyper elastic sealant layer has a positive effect on decreasing of stress peaks in rivet hole regions. This findings are in direct compliance with fatigue measurement of combined joint (AAPL). The influence of applied sealant in this combined joints improved fatigue properties by twenty percentage increasing of stress to failure in comparison with rivet joints.
|
|
|
Finite element solution of axially loaded bars using quadratic element
Janáčik, Lukáš ; Halabuk, Dávid (oponent) ; Vaverka, Jiří (vedoucí práce)
This bachelor thesis describes an algorithm for programming finite-element model with quadratic elements for axial loaded bar. In the introduction, we define the basic concepts of mechanics of materials, which are used in this thesis and are necessary to understand problems, for which finite element method was formulated. The thesis clarifies a transition from basic differential equation to weak formulation, which is the base of finite element method. We define element matrices and describe transition to global matrices, relating to the whole body. Then describe implementation of boundary conditions and postprocessing of the results, necessary for calculation and displaying of other unknowns. In the practical part, 3 illustrative problems are presented and calculated numerically in FEM solver using Matlab, analytically and in software ANSYS Workbench. Results are then compared and evaluated. Problems have different boundary conditions (linear axial load, tempered cross section, statically indeterminate fixation). Results of displacement and normal stress for programmed solver are identical to those from Ansys (using the same settings) and analytical solution (after more elements are added, if necessary). Problem with tempered cross section was simulated in Ansys using plain stress, because the program can’t define bar with tempered cross section. This revealed sheer stress contained in parts of cross section further from centreline, which are not calculated in our FEM solver and in some cases might be significant.
|
|
|
Návrh a analýza synchronních strojů s permanentními magnety a soustředěným vinutím
Macek, Pavel ; Ondrůšek, Čestmír (oponent) ; Vítek, Ondřej (vedoucí práce)
Synchronní stroje s permanentními magnety (PMSM) jsou v dnešní době široce využívány v mnoha průmyslových aplikacích. V úvodu této diplomové práce je provedeno seznámení s vlastnostmi a konstrukcí jednotlivých typů synchronních strojů s permanentními magnety. Jsou popsány vlastnosti a možné rozdělení střídavých vinutí. Byl realizován analytický návrh čtyř strojů se dvěma různými typy vinutí. Tyto návrhy byly porovnány se simulacemi provedenými za pomocí programu RMxprt a následně byly jejich vlastnosti ověřeny metodou konečných prvků v programu Maxwell 2D. Na závěr této práce bylo u všech navržených strojů provedeno jejich zhodnocení a porovnání z hlediska užitných vlastností.
|
|
|
Komplexní teoretická analýza metody sloupku pro zjišťování zbytkových napětí
Civín, Adam ; Holý, Stanislav (oponent) ; Plánička, František (oponent) ; Frydrýšek,, Karel (oponent) ; Vlk, Miloš (vedoucí práce)
Tato práce představuje komplexní analýzu metody uvolňování sloupku, určenou pro vyhodnocení zbytkové napjatosti v závislosti na hloubce odvrtaného materiálu. Jedná se o polodestruktivní experimentální metodu, jejíž princip, výhody, nevýhody a aplikovatelnost jsou v této práci diskutovány. Současně je zde také vzájemně porovnána metoda uvolňování sloupku s metodou vrtání otvoru, která je v praxi více rozšířena. Analýza všech aspektů metody uvolňování sloupku je realizována pomocí metody konečných prvků. Simulace, provedené na výpočtovém modelu, ověřily principy integrální metody a metody přírůstků deformace, a také poskytly podklady pro posouzení vybraných zdrojů nejistot, které významně ovlivňují přesnost měření a tím i přesnost vyhodnocení velikosti zbytkové napjatosti. Hlavním cílem práce je vytvořit globální teoretický přehled všech aspektů metody uvolňování sloupku a zpracovat je v přehledném a uceleném tvaru.
|
|
|
Design and Optimization of High-Torque Ferrite Assisted Synchronous Reluctance Motor
Knebl, Ladislav ; Rafajdus,, Pavol (oponent) ; DUŠEK,, Jiří (oponent) ; Vítek, Ondřej (vedoucí práce)
The high-torque assisted synchronous reluctance machine could be still considered, based on the relatively low amount of publications, as a rather unknown area of research. This and other main advantages, such as low manufacturing cost and a higher torque density of this machine type are driving researchers interest. Even though this machine type has become more interesting in the conventional or high-speed applications, the area of traction applications is slowly getting forward as the machine capabilities are discovered. This thesis is serving just this purpose of developing the ship propulsion driving motor, that is capable of sustaining the high-torque at low-speed. The application is defined by the 55 kW at 150 rpm using the low- cost ferrite magnets aiming to lower the cost. The design will be closely tied with optimization algorithms to deliver the best possible performance in the given volume. However the design challenge being difficult task on its own, the thesis is declaring other goals within, that are still very interesting and important. Since the optimization is included in the design process, the first goal, concluding from the given topic is to compare various optimization methods. Not only the two different optimization algorithms, self-organizing migrating algorithm and genetic algorithm, will be compared in the thesis, but even two multi-objective optimization approaches will be compared as well. The preference based vector and ideal multi-objective optimization techniques comparison will be demonstrated in one optimization scenario with a higher amount of optimized parameters. Other demonstrated goal within the thesis is the comparison of ideal multi-objective optimization with a lower number of parameters. The last goal will be the measurement of the designed and optimized machine, that introduced variety of challenges itself and all of them will be discussed within the last chapter.
|
host ::
RSS.