|
|
Computational simulation of cross-roll leveling of rods
Benešovský, Marek ; Vrbka, Jan (referee) ; Petruška, Jindřich (advisor)
Final thesis describes two variants of computational models to simulate cross-roll leveling of rods, which are based on the Lagrangian approach to describe the continuum. Implementation of both variants was performed in ANSYS software, and their main difference lies in the choice of the type of elements for the discretization. An integral part of this thesis is the description of the principle, which is an evaluation of the curvature of the rod after completion of the simulation leveling. In the other part of the work are presented the results, which are then compared with realized experiment and simulation algorithm for cross-roll leveling based on the Euler approach. The final part is dedicated to the optimal settings of the leveller.
|
|
|
Assessment of thermo-mechanical fatigue of exhaust manifold
Košťál, Josef ; Petruška, Jindřich (referee) ; Šebek, František (advisor)
Tato diplomová práce se zabývá posouzením tepelně-mechanické únavy výfukového potrubí. Nejprve byla provedena rešeršní studie, ve které je rozebrán fenomén tepelně-mechanické únavy. Byly prezentovány hlavní mechanismy poškození a přístupy k jejich modelování. Diskutována byla i specifická chování materiálu vystavenému tepelně-mechanickému zatěžování. Byl vypracován přehled vhodných modelů materiálu a modelů únavové životnosti společně s algoritmem predikce tepelně-mechanické únavy komponenty. Poté byl tento teoretický základ aplikován na praktický případ výfukového potrubí podléhajícího tepelně-mechanickému zatěžování. Dva tepelně závislé elasto-plastické modely materiálu byly nakalibrovány a validovány na základě experimentálních dat. Byl vytvořen diskretizovaný konečnoprvkový model sestavy výfukového potrubí. Model tepelných okrajových podmínek byl předepsán na základě výpočtů ustáleného sdruženého přestupu tepla. Slabě sdružená tepelně-deformační úloha byla vyřešena metodou konečných prvků pro oba modely materiálů. Bylo použito paradigma nesvázaného modelu únavy, které je vhodné pro nízkocyklovou únavu. Životnost byla tedy vyhodnocena jako součást post-procesoru. Použity byly dva modely únavové životnosti – energeticky založený model a deformačně založený model. Získané hodnoty životnosti byly porovnány vzhledem k použitým modelům materiálu a modelům únavové životnosti. Nakonec jsou diskutovány závěry této práce, oblasti dalšího výzkumu a navrženy možnosti na zlepšení použitých přístupů.
|
|
|
Ductile Fracture Criteria in Multiaxial Loading – Theory, Experiments and Application
Šebek, František ; Horyl, Petr (referee) ; Španiel, Miroslav (referee) ; Petruška, Jindřich (advisor)
Práce se zabývá tvárným lomem, který je výsledkem víceosého kvazi-statického monotónního namáhání doprovázeného rozsáhlými plastickými deformacemi, přičemž pro degradaci materiálu je uvažován lokální přístup. Ve výpočtech o rozvoji poškození rozhodují použité mezní podmínky tvárného lomu. Tyto byly teoreticky studovány v úvodu práce a po výběru vhodné mezní podmínky byl stanoven postup kalibrace. Dále byl rozpracován plán měření a realizovány zkoušky při pokojové teplotě na slitině hliníku 2024-T351, zahrnující tah, krut a tlak, pro studium rozvoje poškození a věrohodnou kalibraci vybraného fenomenologického modelu tvárného porušování, vyjádřeného pomocí lomového přetvoření a závislého na hydrostatickém tlaku a deviátoru tenzoru napětí. Mezní podmínka tvárného lomu byla posléze svázána s podmínkou plasticity. Plasticita byla pro zkoumaný materiál uvažována ve tvaru zohledňujícím i stav třetího invariantu deviátoru tenzoru napětí. Celý navržený přístup, plně aplikovatelný na víceosé úlohy, byl implementován pomocí uživatelské rutiny do komerčního programu založeného na explicitní variantě metody konečných prvků. V závěru práce je předložena aplikace navrženého přístupu k modelování tvárného porušování v podobě verifikace na vybraných zkušebních testech, z níž plynou závěry a doporučení pro další práci.
|
|
|
Computational simulation of pass rolling
Hacek, Samuel ; Šebek, František (referee) ; Petruška, Jindřich (advisor)
Táto diplomová práca sa zaoberá možnosťami výpočtového modelovania valcovania v kalibroch pomocou metódy konečných prvkov. Na začiatku je formulovaná motivácia pre písanie práce a problémová situácia, nasledovaná zostavením systému podstatných veličín. Ďaľšia kapitola popisuje rôzne spôsoby valcovania ako aj samotný valcovací proces. Dôraz je kladený na popis tradičného návrhu kalibrov. Nasledujúca kapitola sa zaoberá teóriou plasticity, plastickým chovaním materiálu a jeho modelovaním v konečnoprvkovom prostredí Abaqus, ktoré je použité vo výpočtovej časti práce. Predstavené sú viaceré modely plasticity, ako aj modely tvárneho porušovania, používané na posúdenie tvárniteľnosti či simuláciu šírenia tvárnej trhliny v materiáli. Práca pokračuje kapitolou zameranou na metódu konečných prvkov, najmä jej explicitný algoritmus, využívaný vo výpočtovej časti práce. Ďaľšia časť je venovaná popisu základných princípov fotoelasticimetrie, tradičnej experimentálnej metódy. Tieto kapitoly zahŕňajú aj popis konečnoprvkovej a experimentálnej fotoplastickej analýzy konkrétneho prípadu valcovania v kalibroch, riešené v predchádzajúcom článku. Použitý výpočtový model je základom nového konečnoprvkového modelu, ktorého tvorbe je predmetom nasledujúcej kapitoly. Naviac sú vytvorené aj dve varianty pôvodného, zjednodušeného výpočtového modelu. S použitím vytvorených výpočtových modelov sú vykonané štrukturálne analýzy a vyhodnotené viaceré výsledky, následne zhrnuté a porovnané s pôvodnými výpočtovými a experimentálnymi výsledkami. Rozbor porovnania výsledkov a zhodnotenie použiteľnosti a spoľahlivosti jednotlivých výpočtových modelov tvoria záver práce.
|
|
|
Strip rolling
Kornherr, Milan ; Suchánek, Miroslav (referee) ; Petruška, Jindřich (advisor)
This bachelor thesis focuses on theoretical analysis of the role of plastic deformation in the process of rolling strips. The work explains progress of stress waveform during straining and lightening. This work also focuses on computing of spring loading and bending moment due to specific curvature of strips. Report at the end of this work includes an illustrative example with executional program.
|
|
|
Computational analysis of cross roll straightening of rods
Štourač, Vít ; Šebek, František (referee) ; Petruška, Jindřich (advisor)
Today is on products from the perspective of quality placed an increasing emphasis. This work is focused to the analyze of cross roll straghtening of long semifinished products with a circular cross-section. This process increased quality of semifinished products from the perspective of their curvature, because they do not reach the required limit values. Curvature of the semifinished product is due to residual stress, which is during straghtening using plastic deformation of the material redistributed and the semifinished product is leveled. This work analyzes the effect of rotation of straightening rolls on the distributiom of contact pressure between the straightening semifinished product and the roll of straightener. Author then analyzes effect of input parameters of program to straightening at the final curvature of the semifinished product. With the experience gained, then try to adjust some input parameters.
|
|
|
Development and application of computational model of ballistic resistant composite laminate
Urbášek, Jan ; Kubík, Petr (referee) ; Petruška, Jindřich (advisor)
This master thesis is aimed at computational modeling of ballistic resistant layered laminate. The introductory sections of the thesis are aimed at understanding the individual topics that are closely related to the interaction of the projectile and target and computational modeling of this process. The main goal of this thesis was to create a computational model that is able to reflect the behavior of aramid fabric during the interaction with the projectile. During the development of the computational model were used more methods of modeling and also more material models were used. For the purposes of the development of the computational model were used the available data of the companies SVS FEM s.r.o. and VVÚ s.p. The outcome of the diploma thesis is a computational model of aramid fabric which is designed for ballistic protection simulations. This model is validated on the basis of available experiments. The validated computational model is then applied to the simulation of ballistic protection.
|
|
|
Minimization of residual stresses for rolled long products
Kubík, Petr ; Raudenský, Miroslav (referee) ; Petruška, Jindřich (advisor)
This thesis deals with simulation of cooling of rail during its passing through cooling device which has been designed by the heat transfer and fluid flow laboratory. Inputs of the computational model have been set up to get best possible correspondence between outputs of the computational model and results of experimental measurement. The solution with using of model of austenitic stainless steel is provided in first part of the thesis. The solution with considering model of carbon steel is performed in next part. Using of model of carbon steel allows including evolution of latent heat during phase changing. A fields of residual stress has been calculated for different cooling conditions in the last part of this thesis.
|
|
|
Increasing the fatigue life of the firearm firing pin using the explicit solver
Adamec, Tomáš ; Petruška, Jindřich (referee) ; Šebek, František (advisor)
Firing pin is a critical component in terms of firearm function. Tip of firing pin can break off due to repeated impact loading, which results in malfunction of the whole firearm. This master's thesis aims to propose changes in geometry of the firing pin so that new firing pin will be more durable against fatigue failure. Geometry and characteristics of the original firing pin are provided by company Česká zbrojovka, a.s. To determine the amount of fatigue damage for specific configuration of firing pin, computational model, which simulates impact loading of the firing pin during dry fire, is created. Finite element method with explicit formulation is used for the calculation. Parameters of geometry, which are assumed to have highest influence on fatigue life, are chosen based on the analisys of the original firing pin. These parameters are changed in further calculations, resulting in new configuration of the firing pin, which is approximately 15 % more durable against fatigue failure.
|
|
|
Optimization of an aircraft wing rib
Kopřiva, Lubomír ; Suchánek, Miroslav (referee) ; Petruška, Jindřich (advisor)
Topology optimization is a method providing new direction in designing of a technical objects. The aim of topology optimization is to find optimal distribution of material in design space. This diploma thesis is focused on optimization of aircraft wing rib num.6 of the airplane EV-55 using a software HW/Optistruct 7.0 implemented in a software package HyperWorks 7.0. The optimization of the rib was calculated under four different load cases. Resulting shapes of the rib were then tested by strenght calculations in software ANSYS 10.0. Finally, the obtained data of weights of optimized ribs were compared with the weight of the original rib.
|
guest ::
RSS feed.