|
|
Stanovení zbytkové únavové životnosti povrchově upravené vlakové nápravy
Pánek, Ondřej ; Poduška, Jan (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá predikcí zbytkové únavové životnosti vlakové nápravy. V první části této práce je na základě dostupné literatury zpracován teoretický úvod do problematiky. Druhá část je již věnována numerickému modelování reálné vlakové nápravy s trhlinou, kterým jsou získány potřebné parametry vstupující do samotného výpočtu zbytkové únavové životnosti. V prvním kroku byl vytvořen konečno-prvkový model válcového tělesa s trhlinou zatíženého ohybovým momentem, který byl srovnán s analytickým řešením za účelem verifikace tohoto modelu. Druhým krokem bylo vytvoření modelů vlakové nápravy s trhlinou pro tři typy zatížení – ohybový moment, nalisování kola a zbytková napětí. Dále byl dle metodiky vyvinuté na ÚFM AVČR stanoven tvar trhliny, jakým se dle uvažovaných předpokladů bude trhlina šířit a pro takto stanovený tvar byly vypočteny součinitele intenzity napětí zvlášť od jednotlivých složek zatížení pro různé hloubky trhliny, které byly použity pro závěrečný výpočet zbytkové únavové životnosti pro reálné zátěžné spektrum.
|
|
|
Výpočet a dimenzování konstrukce přechodového vedení
Havlíček, Tomáš ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je vytvoření metodiky a systému, který zastřešuje návrhové výpočty a následnou konstrukci přechodového vedení tak, aby byly efektivně využity již vstoupené a použité hodnoty a bylo dosaženo optimálních parametrů. Uvedená metodika je aplikována na přechodové vedení, které je součástí vzduchového vedení mezi filtrem a plynovou turbínou. Přechodové vedení je charakteru velký montovaný díl z velkých svařenců. Celá práce je řešena v systému NX 5. Základem je řídící model (master model), který je zdrojem pro výpočtový a konstrukční model. Výsledkem je materiálově hmotnostní optimalizace, která slouží jako podklad pro konstrukci. Cílem práce není vytvoření dokonalého speciálního výpočtu, ale jde především o vytvoření metodiky, kterou zvládne běžný konstruktér, a která podpoří jeho konstrukční práci se základními znalostmi výpočtové problematiky.
|
|
|
Zbytková únavová životnost železničních náprav
Pokorný, Pavel ; Fajkoš,, Rostislav (oponent) ; Materna, Aleš (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Předložená dizertační práce se zabývá metodikou pro stanovení zbytkové únavové životnosti železničních náprav na základě tzv. damage tolerance přístupu. Tento přístup akceptuje potenciální možnost výskytu defektu (trhliny), který může vést k únavovému porušení celé nápravy. Chování uvažované trhliny je popsáno pomocí lineárně elastické lomové mechaniky. Při užití tohoto popisu vstupuje do stanovení zbytkové únavové životnosti železničních náprav celá řada parametrů, které více či méně ovlivňují vypočtenou životnost a jejich vliv je třeba kvantifikovat. V první části dizertační práce je popsán současný stav poznání v oblasti únavového poškozování železničních náprav. Tato část se věnuje již zkoumaným parametrům, které ovlivňují chování únavových trhlin v materiálech pro železniční nápravy. V další části práce je popsána metodika pro určení zbytkové únavové životnosti vlakových náprav, která byla v nedávné minulosti vyvinuta na Ústavu fyziky materiálu AV ČR. Hlavním cílem předložené dizertační práce bylo tuto metodiku dále rozvíjet za cílem přesnějšího stanovení zbytkové únavové životnosti. Součástí studie je stanovení vlivu jednotlivých vstupních parametrů (např. vliv prahové hodnoty, zátěžného spektra, retardačních efektů, zbytkových napětí, geometrie, materiálu nápravy atd.) na zbytkovou únavovou životnost zkoumaných náprav. Získané výsledky poslouží nejen k přesnějším odhadům zbytkové únavové životnosti vlakových náprav, ale mají přesah i do obecné roviny, kde metodika může být užita pro i jiné cyklicky namáhané strojní součásti. Výsledky dizertační práce také mohou posloužit jako obecný podklad pro stanovení četnosti pravidelných inspekčních kontrol pro únavově namáhané strojní součásti.
|
|
|
Srovnávací analýza napětí součástí s vruby pomocí fotoelasticimetrie a MKP
Bittner, Jiří ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Vaverka, Michal (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá srovnávací napjatostní analýzou součástí s vruby pomocí fotoelasticimetrie a metody konečných prvků (MKP). V rámci měření bylo provedeno srovnání u třech modelů: háku, J-tvaru a trámku s vrubem. Předmětem srovnávání byly směry vektorů hlavních napětí a velikosti redukovaných napětí. V práci je podrobněji popsán princip fotoelasticimetrie a je na ni také kladen větší důraz. MKP byla aplikována prostřednictvím software ANSYS 11. Součástí této práce byla také příprava polariskopu v laboratoři Ústavu konstruování tak, aby jej bylo možno využívat při cvičeních zaměřených na analýzu napětí experimentální metodou - fotoelasticimetrií.
|
|
|
Pevnostní analýza protézy dolní končetiny
Omasta, Milan ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vytvořením výpočtového modelu transtibiální protézy dolní končetiny. Informace o reálném zatížení a geometrické konfiguraci jsou získány na základě provedené analýzy chůze pacienta s protézou, zahrnující měření reakčních sil od podložky, měření přetvoření na trubce protézy a kinematickou analýzu. Model geometrie je vytvořen s využitím 3D optického skenování. Modely materiálů chodidla jsou stanoveny na základě laboratorních zkoušek a jejich simulace pomocí MKP. Je provedena statická strukturální analýza pomocí MKP v jednotlivých zátěžných stavech a jsou vyhodnocena nebezpečná místa protézy. Pro posouzení shody výpočtového a experimentálního modelu jsou porovnány hodnoty přetvoření na trubce protézy.
|
|
|
Vliv cílené modifikace topografie na nedostatečně mazaný kontakt
Jordán, Jakub ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Křupka, Ivan (vedoucí práce)
Předmětem této diplomové práce je analyzovat vliv cíleně modifikované topografie na nedostatečně mazaný kontakt. Experimentální ověření byla provedena na zařízení simulující kontakt ocelové kuličky a skleněného disku s využitím kolorimetrické interferometrie a vysokorychlostní kamery. Práce se zabývá mazacími režimy, problematikou hladovějících kontaktů a modifikací topografie, která má zmírnit účinky hladovění u nekonformně zakřivených kontaktů.
|
|
|
Evaluation of Fracture Mechanical Parameters for Bi-Piezo-Material Notch
Hrstka, Miroslav ; Materna, Aleš (oponent) ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
The presented dissertation thesis deals with evaluation of the leading terms of the Williams asymptotic expansion describing an in-plane electro-elastic field at the tip of piezoelectric bi-material notches and interface cracks using the expanded Lekhnitskii-Eshelby-Stroh formalism in connection to the pure anisotropic elasticity. It is demonstrated that the expanded Lekhnitskii-Eshelby-Stroh formalism with modern Python programming concepts represents an effective theoretical as well as a practical tool for the fracture analysis of piezoelectric bi-materials. The theoretical part of the thesis outlines aspects of anisotropic elasticity and their connection with piezoelectric materials. The governing equations focused on special types of monoclinic piezoelectric materials, which enable decoupling to the in-plane and anti-plane problem, are introduced via the complex potentials. In the practical part of the thesis, the eigenvalue problem of a bi-material notch is proposed in order to determine the singularity exponents as well as the generalized stress intensity factors by application of the two-state -integral. All relations and numerical procedures are applied to the pure anisotropic and subsequently expanded to the piezoelectric fracture problem of bi-material notches and deeply investigated in the numerical examples. A special attention is paid to the change of the asymptotic solution connected with the transition of a very closed notch into an interface crack. Also the influence of arbitrary oriented poling directions upon asymptotic solution is investigated. The accuracy of calculations of the generalised stress intensity factors is tested by comparing the asymptotic solutions with results obtained by the finite element method using a very fine mesh. Finally, the formalism is modified for non-piezoelectric media such as conductors and insulators.
|
|
|
Zpracování Al-Sc hliníkové slitiny technologií SLM
Skulina, Daniel ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá experimentálním určením procesních parametrů pro dosažení relativní hustoty více než 99 % u hliníkové slitiny legované scandiem (Scalmalloy®) při zpracování technologií SLM. Slitina dosahuje vyšších mechanických vlastností než běžně používaná slitina hliníku AlSi10Mg. Teoretická část práce pojednává především o doposud dosažených výsledcích slitiny Scalmalloy®. Na základě teoretické části byly navrženy experimentální tělesa, metodika testování a způsob vyhodnocování. Praktická část je rozdělena na čtyři hlavní etapy: experimentální určení procesních parametrů, popis vlivu použitých parametrů na dosaženou relativní hustotu, zkoumání vlivu procesních parametrů na kvalitu povrchu a mechanické testování. Pro nejlepší parametry byly stanoveny mechanické vlastnosti.
|
|
|
Program pro výpočet zbytkové únavové životnosti strojních součástí s trhlinou
Motyka, Jakub ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Pokorný, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se věnuje tvorbě počítačového programu pro stanovení zbytkové únavové životnosti strojních součástí s trhlinou. Při výpočtu životnosti součástí namáhaných na únavu se v kritických aplikacích předpokládá trhlina o počáteční velikosti. Během provozního zatěžování součásti pak může dojít k růstu trhliny, a to až na kritickou velikost, kdy dochází k náhlému lomu součásti. Znalost zbytkového počtu zatěžovacích cyklů do lomu je důležitá pro konstrukci i bezpečný provoz součásti. První část práce se proto věnuje problematice lineárně-elastické lomové mechaniky, která tvoří teoretický základ výpočetního programu. Druhá část pak pojednává o programu samotném, principech jeho činnosti a prací v uživatelském rozhraní. Na závěr jsou výsledky dosažené pomocí programu srovnány s analyticky vypočítanými.
|
|
|
Postup stanovení zbytkové únavové životnosti vlakové nápravy
Scholz, David ; Seitl, Stanislav (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce je představit způsoby výpočtu zbytkové únavové životnosti vlakové nápravy jdoucí nad rámec mezinárodních norem. Tyto postupy jsou vyžadovány provozovateli pro zvýšení bezpečnosti vlakové dopravy. Jedná se především o pohled lomové mechaniky na nápravu jako na součást s iniciační trhlinou či defektem. Rešeršní část se zabývá definicemi lomové mechaniky a postupy popisujícími růst trhliny s využitím nejpoužívanější koncepce součinitele intenzity napětí. Navazující částí je také popis postupu odhadu životnosti součásti od samotného zjištění tzv. charakteristického zátěžového bloku až po stanovení počtu bloků, které náprava vydrží, než dojde k lomu. Tento postup je rovněž předveden na příkladu.
|
host ::
RSS.