|
Steady-state Thermal Analysis of Fault-tolerant PMSM During the Open-phase Mode of Operation
Sizonenko, Vitaliy
In this paper, the initial outline of lumped-parameter thermal network and steady-state thermal finite element analysis for the fault-tolerant permanent magnet synchronous machine is demonstrated. The calculations show that the faulty operational mode with two open phases leads to substantial overheating of the machine when the need for the constant or overload torque is present. This challenge can be overcome by utilizing the machine’s restricted operating time, with implementing transient thermal finite element analysis. Alternatively, the machine has the option to operate continuously at a reduced torque.
|
|
Citlivostní analýza MKP modelu nárazové zkoušky
Jančář, Radek ; Řehák, Kamil (oponent) ; Dlugoš, Jozef (vedoucí práce)
Deformace vozidla v důsledku nehody slouží jako vstupní údaj pro stanovení srážkové rychlosti vozidla pro účely znaleckého posudku. Jedna z možností výpočtu srážkové rychlosti je skrze verifikovaný konečno-prvkový model (MKP) nárazu vozidla. Vytvoření takového konečno-prvkového modelu je ovšem mimořádně časově i finančně náročné. Takový model obsahuje řadu zásadních zjednodušení, která lze bez předchozích zkušeností jen obtížně odhalit. Naštěstí existuje několik volně dostupných detailních MKP modelů, které byly ověřeny skutečnými testy. Právě na nich je možné zkoumat vliv různých způsobů modelování na pozorované parametry, jako je celková deformace nebo celková tuhost vozidla. Tato práce se zabývá vlivem podrobnosti geometrické rozlišovací úrovně, parametrů modelů materiálů a nastavení okrajových podmínek pro MKP model vozidla Chevrolet Silverado 1500, modelový rok 2014.
|
|
Stress-strain analysis of hip spacer
Janáčik, Lukáš ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
This thesis focuses on the stress-strain analysis of the hip joint with a spacer using computational modelling in the form of the finite element method in ANSYS Workbench. The thesis also includes a review of available literature and a brief evaluation of its contributions to the issue. Computational models were created for five variants of geometries of spacers, two different material models of the spacer cores, and two material models (homogeneous and non-homogeneous) of the cancellous bone tissue. The bone cement was evaluated against the limit of brittle strength using the Mohr-Coulomb criterion, which considers different allowable stress values in tension and compression. Core of the spacer was evaluated against yield strength of a material and bone tissue was compared to allowed value of stress intensity before its fracture. The maximum load that the system with a given spacer variant can carry before reaching the first and second limit states was evaluated. Based on the results, it can be determined that the highest load is carried by the intraoperative spacer V2 with either a titanium or steel core, or without a core.
|
|
Applying a two degree of freedom model for drive-by identification
Bayer, Jan
A new concept of drive-by identification is examined applying the analogy with a Two Degree Of Freedom (DOF) system where the bridge is considered the ground-supported spring-mass and the moving spring-mass the second DOF. The response of the moving spring-mass is simulated on a bridge model using different road profiles and compared to parameters of the corresponding two DOF system. The focus is the spectral shift that can be observed on the moving spring-mass during its passage along the bridge and could possibly be applied for drive-by identification. The accuracy mainly depends on the relation of the moving spring-mass to the bridge mass and the relation between the natural frequency of the spring-mass and those of the bridge. The simulations showed that road profile can significantly reduce the accuracy of identified results, which imposes limits on practical applications.
|
|
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.
|