|
|
Reliability of Technical Systems
Jirgl, Miroslav ; Šedivá, Soňa (referee) ; Havlíková, Marie (advisor)
This thesis deals with a reliability of technical systems. It is divided into four main parts. The first part deals with the mathematical description of reliability. Probability and statistics are used for this description. This part includes the definition and properties of random events, the description of discrete and continuous random variable and its distribution. The second part contains the definition and expression of reliability, types of faults in the digital circuits and the reliability of electronic components. This part introduces into problems of reliability. The third part includes making the reliability diagrams and reliability analysis. Each method is briefly described here. Further advantages and disadvantages of using each method are given here. The two most widely used reliability analysis - Failure Mode and Effect Analysis - FMEA (resp. FMECA) and Fault Tree Analysis – FTA are described in a greater detail. The last part focuses on an example of calculation of reliability. An analyzed object is Universal Charger NiMH and NiCd batteries. Reliability is analysed by block diagram, FTA and FMEA.
|
|
|
Modelling and prediction of reliability
Jirgl, Miroslav ; Jalovecký,, Rudolf (referee) ; Havlíková, Marie (advisor)
This thesis presents a reliability analysis of a technical system. It is divided into three main sections. The first section introduces some of the most significant problems of reliability. It deals with a definition and an expresion of reliability, a reliability diagram selection and a detailed description of the reliability analysis. This part also includes an overview of reliability analysis types. Some of the most widely used reliability analyses are briefly described; further advantages and disadvantages of using each method are listed. Failure Modes and Effects Analysis - FMEA is then described in a greater detail. The second section contains an analysis of aviation conditions as well as a design of a reliability analysis that concerns a selected digital system; the system under analysis is a pitch trim indicator. The main design issue lies in a choice of a most suitable method. This choice stems from the overview of reliability analyses presented in the first section of the thesis. In the last section, a FMEA reliability analysis of the pitch trim indicator is conducted. This part includes a discussion of the results as well as a design action that is to lead to an increase in reliability of the analyzed system.
|
|
|
Reliability analysis of the hip joint endoprosthesis ceramic head
Málek, Michal ; Janíček, Přemysl (referee) ; Fuis, Vladimír (advisor)
This diploma thesis deals with probability of fracture ceramic head of total hip endoprosthesis during tests by the standard ISO 7206-5. In the first part is made stress analysis with method of finite elements in program ANSYS. Six types of ceramic head with different geometry was analysed for ideal geometry of head and shaft, and also for shape imperfections from nominal conical shaft and head. The final values of principal stress from stress analysis were entry values for the second part – probability of fracture analysis. Weibull weakest-link theory was applied, namely 3-Parameter and 2-Parameter Weibull distribution.
|
|
|
STOCHASTIC CRACK PROPAGATION MODELLING USING THE EXTENDED FINITE ELEMENT METHOD
Nešpůrek, Lukáš ; Novák, Drahomír (referee) ; Hutař, Pavel (referee) ; Anthony Nouy, PhD., HDR (referee) ; Knésl, Zdeněk (advisor)
Tato disertační práce vychází z výzkumu v rámci francouzsko-českého programu doktorátu pod dvojím vedením na pracovišti Institut français de mécanique avancée v Clermont-Ferrand a na Ústavu fyziky materiálu AV v Brně. Úvodní výzkumný úkol na brněnském pracovišti se zabýval numerickou analýzou pole napětí v okolí čela trhliny v tenké kovové fólii. Zvláštní pozornost byla zaměřena na vliv speciálního typu singularity v průsečíku čela trhliny s volným povrchem. Těžiště disertační práce spočívá v numerickém modelování a stochastické analýze problémů šíření trhlin se složitou geometrií v dvojrozměrném prostoru. Při analýze těchto problémů se dříve zřídka používaly numerické metody, a to z důvodu vysoké náročnosti na výpočtový čas. V této disertaci je ukázáno, že aplikací moderních metod numerické mechaniky a vhodných technik v analýze spolehlivosti lze tyto problémy řešit s pomocí numerických metod i na PC. Ve spolehlivostní analýze byla využita lineární aproximační metoda FORM. Pro rychlost šíření trhlin se vycházelo z Parisova-Erdoganova vztahu. Pro parametry tohoto vztahu byl použit dvourozměrný statistický model, který postihuje vysokou citlivost na korelaci obou parametrů. Mechanická odezva byla počítána rozšířenou metodou konečných prvků (XFEM), která eliminuje výpočetní náročnost a numerický šum související se změnou sítě v klasické metodě konečných prvků. Prostřednictvím přímé diferenciace bylo odvozeno několik vztahů pro derivace funkce odezvy, čímž se dosáhlo lepší numerické stability a konvergence spolehlivostní analýzy a výrazného zkrácení doby výpočtu. Problém zatížení s proměnou amplitudou byl řešen aplikací transformace zatížení metodou PREFFAS. Využití distribuce výpočtů v síti PC umožnilo další zrychlení analýzy.
|
|
|
Reliability of Technical Systems
Jirgl, Miroslav ; Šedivá, Soňa (referee) ; Havlíková, Marie (advisor)
This thesis deals with a reliability of technical systems. It is divided into four main parts. The first part deals with the mathematical description of reliability. Probability and statistics are used for this description. This part includes the definition and properties of random events, the description of discrete and continuous random variable and its distribution. The second part contains the definition and expression of reliability, types of faults in the digital circuits and the reliability of electronic components. This part introduces into problems of reliability. The third part includes making the reliability diagrams and reliability analysis. Each method is briefly described here. Further advantages and disadvantages of using each method are given here. The two most widely used reliability analysis - Failure Mode and Effect Analysis - FMEA (resp. FMECA) and Fault Tree Analysis – FTA are described in a greater detail. The last part focuses on an example of calculation of reliability. An analyzed object is Universal Charger NiMH and NiCd batteries. Reliability is analysed by block diagram, FTA and FMEA.
|
|
|
STOCHASTICKÉ MODELOVÁNÍ ŠÍŘENÍ TRHLIN S VYUŽITÍM ROZŠÍŘENÉ METODY KONEČNÝCH PRVKŮ
Nešpůrek, Lukáš ; Knésl, Zdeněk (advisor)
Tato disertační práce vychází z výzkumu v rámci francouzsko-českého programu doktorátu pod dvojím vedením na pracovišti Institut français de mécanique avancée v Clermont-Ferrand a na Ústavu fyziky materiálu AV v Brně. Úvodní výzkumný úkol na brněnském pracovišti se zabýval numerickou analýzou pole napětí v okolí čela trhliny v tenké kovové fólii. Zvláštní pozornost byla zaměřena na vliv speciálního typu singularity v průsečíku čela trhliny s volným povrchem. Těžiště disertační práce spočívá v numerickém modelování a stochastické analýze problémů šíření trhlin se složitou geometrií v dvojrozměrném prostoru. Při analýze těchto problémů se dříve zřídka používaly numerické metody, a to z důvodu vysoké náročnosti na výpočtový čas. V této disertaci je ukázáno, že aplikací moderních metod numerické mechaniky a vhodných technik v analýze spolehlivosti lze tyto problémy řešit s pomocí numerických metod i na PC. Ve spolehlivostní analýze byla využita lineární aproximační metoda FORM. Pro rychlost šíření trhlin se vycházelo z Parisova-Erdoganova vztahu. Pro parametry tohoto vztahu byl použit dvourozměrný statistický model, který postihuje vysokou citlivost na korelaci obou parametrů. Mechanická odezva byla počítána rozšířenou metodou konečných prvků (XFEM), která eliminuje výpočetní náročnost a numerický šum související se změnou sítě v klasické metodě konečných prvků. Prostřednictvím přímé diferenciace bylo odvozeno několik vztahů pro derivace funkce odezvy, čímž se dosáhlo lepší numerické stability a konvergence spolehlivostní analýzy a výrazného zkrácení doby výpočtu. Problém zatížení s proměnou amplitudou byl řešen aplikací transformace zatížení metodou PREFFAS. Využití distribuce výpočtů v síti PC umožnilo další zrychlení analýzy.
|
|
|
STOCHASTIC CRACK PROPAGATION MODELLING USING THE EXTENDED FINITE ELEMENT METHOD
Nešpůrek, Lukáš ; Novák, Drahomír (referee) ; Hutař, Pavel (referee) ; Anthony Nouy, PhD., HDR (referee) ; Knésl, Zdeněk (advisor)
Tato disertační práce vychází z výzkumu v rámci francouzsko-českého programu doktorátu pod dvojím vedením na pracovišti Institut français de mécanique avancée v Clermont-Ferrand a na Ústavu fyziky materiálu AV v Brně. Úvodní výzkumný úkol na brněnském pracovišti se zabýval numerickou analýzou pole napětí v okolí čela trhliny v tenké kovové fólii. Zvláštní pozornost byla zaměřena na vliv speciálního typu singularity v průsečíku čela trhliny s volným povrchem. Těžiště disertační práce spočívá v numerickém modelování a stochastické analýze problémů šíření trhlin se složitou geometrií v dvojrozměrném prostoru. Při analýze těchto problémů se dříve zřídka používaly numerické metody, a to z důvodu vysoké náročnosti na výpočtový čas. V této disertaci je ukázáno, že aplikací moderních metod numerické mechaniky a vhodných technik v analýze spolehlivosti lze tyto problémy řešit s pomocí numerických metod i na PC. Ve spolehlivostní analýze byla využita lineární aproximační metoda FORM. Pro rychlost šíření trhlin se vycházelo z Parisova-Erdoganova vztahu. Pro parametry tohoto vztahu byl použit dvourozměrný statistický model, který postihuje vysokou citlivost na korelaci obou parametrů. Mechanická odezva byla počítána rozšířenou metodou konečných prvků (XFEM), která eliminuje výpočetní náročnost a numerický šum související se změnou sítě v klasické metodě konečných prvků. Prostřednictvím přímé diferenciace bylo odvozeno několik vztahů pro derivace funkce odezvy, čímž se dosáhlo lepší numerické stability a konvergence spolehlivostní analýzy a výrazného zkrácení doby výpočtu. Problém zatížení s proměnou amplitudou byl řešen aplikací transformace zatížení metodou PREFFAS. Využití distribuce výpočtů v síti PC umožnilo další zrychlení analýzy.
|
|
|
Reliability analysis of the hip joint endoprosthesis ceramic head
Málek, Michal ; Janíček, Přemysl (referee) ; Fuis, Vladimír (advisor)
This diploma thesis deals with probability of fracture ceramic head of total hip endoprosthesis during tests by the standard ISO 7206-5. In the first part is made stress analysis with method of finite elements in program ANSYS. Six types of ceramic head with different geometry was analysed for ideal geometry of head and shaft, and also for shape imperfections from nominal conical shaft and head. The final values of principal stress from stress analysis were entry values for the second part – probability of fracture analysis. Weibull weakest-link theory was applied, namely 3-Parameter and 2-Parameter Weibull distribution.
|
|
|
Modelling and prediction of reliability
Jirgl, Miroslav ; Jalovecký,, Rudolf (referee) ; Havlíková, Marie (advisor)
This thesis presents a reliability analysis of a technical system. It is divided into three main sections. The first section introduces some of the most significant problems of reliability. It deals with a definition and an expresion of reliability, a reliability diagram selection and a detailed description of the reliability analysis. This part also includes an overview of reliability analysis types. Some of the most widely used reliability analyses are briefly described; further advantages and disadvantages of using each method are listed. Failure Modes and Effects Analysis - FMEA is then described in a greater detail. The second section contains an analysis of aviation conditions as well as a design of a reliability analysis that concerns a selected digital system; the system under analysis is a pitch trim indicator. The main design issue lies in a choice of a most suitable method. This choice stems from the overview of reliability analyses presented in the first section of the thesis. In the last section, a FMEA reliability analysis of the pitch trim indicator is conducted. This part includes a discussion of the results as well as a design action that is to lead to an increase in reliability of the analyzed system.
|
guest ::
