|
|
Deformačně napjatostní analýza prvků totální náhrady trapéziometakarpálního kloubu
Svojanovský, Tomáš ; Marcián, Petr (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Tato diplomová práce navazuje na bakalářskou práci s podobným názvem, která se zabývala zejména rhizartrózou. Kvůli tomuto onemocnění kloubů se provádí implantace totální trapéziometakarpální náhrady. Bakalářská práce dále sloužila jako seznámení s metodou konečných prvků a problematikou kontaktních úloh. Naproti tomu se centrum zájmu diplomové práce zaměřuje výhradně na deformačně napjatostní analýzu totální náhrady. Hlavním cílem je provést analýzy na různých variantách modelů geometrie. Dále je snahou, analyzovat kontaktní tlaky pokročilého modelu zahrnujícího kromě celé náhrady také kostní tkáně a vazy či šlachy zaručující statickou rovnováhu komponent. Pro bakalářskou práci bylo využito programu ANSYS Workbench, zatímco diplomová práce byla zpracována za pomoci klasického prostředí ANSYS APDL. Práce v klasickém prostředí dovoluje uživateli větší kontrolu nad celým procesem výpočtu, často však vyžaduje více zkušeností a hlubší teoretické znalosti. Protože s sebou kontaktní úlohy přináší mnoho problémů spojených s konvergencí a přesností výsledků, nechybí zde vysvětlení důležitých pojmů ani řada doporučení, jež mohou usnadnit řešení těchto problémů.
|
|
|
Vliv podstatných parametrů na velikost radiální vůle a deformačně napěťové stavy v kuličkovém ložisku
Šperka, Václav ; Vrbka, Jan (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výzkumem vlivu vybraných podstatných parametrů na deformačně napěťové stavy v jednořadém radiálním kuličkovém loţisku. Je kvantifikován vliv zatíţení, velikosti a řady loţiska, dále pak ověřen vliv radiální vůle. V poslední fázi je analyzován vliv rozloţení teplot v loţisku pro různé radiální vůle a kombinace teplotních poměrů v loţisku. Získané poznatky jsou poté vyuţity v poslední úloze – návrhu radiální vůle pro konkrétní valivé uloţení. Problém je řešen vyuţitím numerického výpočtového modelování s vyuţitím pre/post procesoru MSC.Patran a řešiče MSC.Marc. Pro zrychlení analýz byly jednotlivé podstatné parametry zahrnuty do algoritmu, který na základě vstupních údajů automaticky generuje výpočtový model (makro). Jedná se o diplomovou práci zadanou ze strany společnosti ZKL – Výzkum a vývoj.
|
|
|
Analýza zbytkových napětí ve stěně tepny
Novák, Kamil ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním vlivu zbytkového napětí v idealizované geometrii cévy a následnou aplikací dosažených poznatků na aneurysma břišní aorty. Z hlediska kvality výpočtového modelu bylo dosaženo zpřesnění v podobě snížení nejistot, které jsou do výpočtového modelu vneseny bez uvažování vlivu zbytkového napětí. Pro každou úroveň výpočtového modelu byl splněn základní předpoklad snížení výrazných rozdílů napětí mezi vnitřní a vnější stěnou cévy. Metody, které byly použity, jsou: deformační metoda, inverzní mechanika velkých deformací, fiktivní teplota – a to jak pro lineárně elastický materiál, tak hyperelastický materiál definovaný daným konstitutivním modelem. Numerické ověření bylo realizováno pomocí programu ANSYS.
|
|
|
Deformačně-napěťová analýza styku reálných povrchů
Chrenko, Peter ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
V súčasnosti má podstatný vplyv na životnosť náhrady bedrového kĺbu opotrebenie artikulujúcich povrchov v kontakte. Je preto žiaduce určiť vplyv určitých aspektov na opotrebenie náhrady. Z toho dôvodu sa diplomová práca zaoberá vplyvom nerovností reálnych povrchov náhrad bedrového kĺbu na jeho opotrebenie. Cieľom je vytvorenie výpočtových modelov, ktoré by zodpovedali reálnemu povrchu nasnímaných náhrad, vykonanie deformačne- napäťovej analýzy a porovnanie s výsledkami bez prítomnosti nerovností.
|
|
|
Analýza konstrukce otevíracího mechanismu podlahového poklopu
Metelka, Jiří ; Houfek, Martin (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
V rodinném domě nedaleko od Brna je v podlaze otvor pro vstup do prostoru pod podlahou. Otvor je zakryt betonovým poklopem o velké hmotnosti. Pro snadnou manipulaci s poklopem byl navrhnut a vyroben otvírací mechanismus, který je v současné době namontován pod poklopem a plní svou funkci. Tato diplomová práce se zabývá popisem jeho hlavních komponent a jejich funkce. Jádrem práce je pak rozbor zatížení tří hlavních ocelových dílů a jejich deformačně-napěťová analýza. Závěrem je analýza vyhodnocena a předloženy jsou návrhy na další zkoumání a analyzování.
|
|
|
Využití tensegritních struktur pro modelování mechanického chování hladkých svalových buněk
Bauer, David ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním mechanických zkoušek hladkých svalových buněk. Hlavním cílem je vytvořit výpočtový model buňky, simulovat na něm jednoosou tahovou zkoušku a upravit model tak, aby více odpovídal reálné mechanické odezvě buňky. Model buňky zahrnuje cytoplasmu, jádro, buněčnou membránu a cytoskelet, který je modelován jako tensegritní struktura. Na modelu byla simulována tahová zkouška pro případ celé buňky a buňky s rozrušeným cytoskeletem. Křivka síla-protažení, která je získána ze simulace, je porovnána s experimentálně zjištěnými daty získanými z literatury. Při tahové zkoušce zde byly experimentálně měřeny čerstvě izolované buňky hladkého svalstva z aorty krysy, buňky z buněčné kultury a buňky, ve kterých byla po aplikování cytochalasinu D rozrušena aktiniová vlákna. Bylo zjištěno, že vliv cytoskeletu na přenos zatížení ve výpočtovém modelu byl menší než u reálné buňky, a proto byl model upraven změnou materiálových vlastností geometrie tak, aby odpovídal jednotlivým experimentálně měřeným typům buněk.
|
|
|
Určování elastických parametrů pro modely izolovaných buněk
Krbálek, Jaroslav ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním mechanických zkoušek buněk. Cílem je vytvořit model buňky a simulovat na něm tlakovou zkoušku. Pokud to bude nutné, upravit model tak, aby jeho chování odpovídalo chování reálné buňky. Byl vytvořen strukturní model buňky, který zohledňuje cytoplasmu, jádro, membránu a cytoskelet buňky. Cytoskelet byl modelován jako tensegritní struktura. Poté byla na tomto modelu simulovaná tlaková zkouška. Chování modelu buňky a reálné buňky bylo porovnáváno na základě zatěžovací síly. Křivky zatěžovací síla – deformace buňky pro model buňky a reálnou buňku se výrazně lišily. Proto byl upraven model materiálu cytoplasmy. Po této úpravě byl rozdíl křivek přijatelný. Výpočty bylo dále zjištěno, že se model cytoskeletu minimálně podílí na přenosu zatížení. Toto nerespektuje chování reálné buňky, proto je použitý model považován za nevhodný k simulaci tlakové zkoušky.
|
|
|
Deformačně-napěťová analýza protézy dolní končetiny
Musilová, Kateřina ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá protézou dolní končetiny. Cílem první části je deformačně-napěťová analýza transtibiální protézy, která je uvažována bez protetického lůžka a bez protetického pěnového chodidla. Analýza je provedena metodou konečných prvků v programu ANSYS Workbench 12.0. K sestavení výpočtového modelu je nutné vytvoření dílčích modelů. Model geometrie protézy je vytvořen v programu SolidWorks 2009. Na základě výsledků deformačně-napěťové analýzy a zhodnocení jejích výsledků je vybrána kritická komponenta a tato je posouzena vzhledem k meznímu stavu únavové pevnosti. Algoritmus posouzení komponenty při vysokocyklové únavě je uveden v druhé části práce.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza BS dlahy
Řehák, Kamil ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá řešením deformačně napěťových stavů u kyčelního spojení s aplikovanou totální endoprotézou s Burch-Schneiderovou dlahou. Stěţejním prvkem celé práce bylo řešení deformačně napěťových stavů u jiţ zmíněné Burch- -Schneiderovy dlahy. V práci je popsán postup tvorby geometrie celé soustavy, materiály prvků či okrajové podmínky, jeţ jsou nutné pro výpočet řešení. Závěrem práce jsou prezentovány dosaţené výsledky u vypočtených variant. V první variantě, která byla počítána, byl uvaţován případ kostní tkáně, u které vlivem namáhání nedojde k zhoršení mechanických vlastností pod implantovanou dlahou. V určitých případech, kdy je kostní tkáň nevhodně zatěţována, však dochází k nekróze kostní tkáně pod částí Burch-Schneiderovy dlahy. Tato moţnost je postihnuta v druhé variantě modelu. Pro kaţdou z variant byl vypočten případ s aplikovanými šrouby a bez nich. Ve všech variantách byly uvaţovány zhoršené mechanické vlastnosti spongiózní kostní tkáně a vliv jejich změny na dosaţené výsledky. Problém byl řešen výpočtovým modelováním v programu Ansys Workbench 12.0.
|
|
|
Spolehlivostní analýza keramické hlavice totální kyčelní endoprotézy
Málek, Michal ; Janíček, Přemysl (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá pravděpodobností porušení keramické hlavice totální kyčelní endoprotézy při zkouškách dle normy ISO 7206-5. V první části je provedena napjatostní analýza pomocí metody konečných prvků v programu ANSYS. Bylo analyzováno celkem šest typů keramických hlavic s různou geometrií, a to jak pro ideální geometrii hlavice a dříku, tak pro tvarové imperfekce od nominální kuželovitosti dříku a hlavice. Výsledné hodnoty hlavních napětí z napjatostní analýzy byly vstupními hodnotami pro druhou část – analýzu pravděpodobnosti porušení. Zde byla použita Weibullova teorie nejslabšího článku, a sice tříparametrické a dvouparametrické Weibullovo rozdělení.
|
host ::
RSS.