|
Stress - strain analysis of bridge structure during the train passage
Kolárik, Matej ; Navrátil, Petr (oponent) ; Skalka, Petr (vedoucí práce)
The bachelor’s thesis concerns the stress-strain determination of the rail bridge in Komárov during the train crossing. The task was solved in the program ANSYS which uses the finite element analysis. The following factors were taken into consideration: a non-loaded state, the state of a train assembly load, and detailed observation of a continual crossing of diesel train. Following the series of results the most dangerous state was defined and the safety calculated.
|
|
Three-point bending test of foam laminates
Kelecsényi, Matej ; Navrátil, Petr (oponent) ; Skalka, Petr (vedoucí práce)
The bachelor thesis deals with the formation and the spread of disorder of crossbeams in core of composite, in ceramic foam with homogeneous structure formed by Kelvin cells with open porosity loaded by three-point bending test. The method of finite element in software ANSYS was used for the creation of composite sample calculation model as well as in calculation of sample loads. The results of the thesis are the values of the sample reaction force and of the first main tension on crossbeams of foam core sample obtained by loading of the foam composite sample. The area of breaches crossbeams was inferred from the analysis of composite core structure breach. In conclusion were evaluated the results obtained in this thesis.
|
|
Napjatostně deformační analýza mostu v Třineckých železárnách
Ščerba, Bořek ; Skalka, Petr (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
V této práci je rozpracována napjatostně deformační analýza vybrané prutové konstrukce. Prvním bodem práce je rešerše, která obnáší získání co největšího množství informací o konstrukci, například její rozměry, zatížení, využití, historii apod. Následuje sestavení výpočtových modelů, které jsou vytvořeny s různým stupněm zjednodušujících předpokladů. Základem jsou dva výpočtové modely pro analytický výpočet – staticky určitý a staticky neurčitý. Na těchto modelech jsou analyzovány pomocí metod obecné pružnosti a pevnosti dva zátěžné stavy, kdy je konstrukce nejdříve zatížena pouze vlastní tíhou a následně po ní projíždí vozidlo. Staticky neurčitý model je následně verifikován numerickým výpočtem metodou konečných prvků (MKP).
|
|
Comparison of mechanical properties of bolts with various surface treatment and upon consideration of their operation on the safety limit
Krško, Peter ; Skalka, Petr (oponent) ; Ševeček, Oldřich (vedoucí práce)
This bachelor thesis deals with issues of critical bolt joints tightening on the safety limit. The aim of this work is to find the optimal surface treatment of the bolt for reliable application in industrial vacuum pumps and to clarify its stress-strain behaviour upon using various surface treatments and different surface lubrication. Next part consists of finding the maximum torque values causing a fracture in bolts of the vacuum pumps. For this purpose, on one hand, the analytical model of the bolt joint is used and, on the other hand, the experimental observations on the real bolt joint are utilized. The outputs of both approaches are then compared to each other and, on their basis, the most suitable surface treatment of the bolt joint for the given industrial pump is recommended in order to achieve the maximum possible safety against torque applied to the bolt when assembling the device.
|
| |
|
Pevnostní kontrola sestavy kliky jízdního kola
Kolenčík, Richard ; Skalka, Petr (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Bakalárska práca sa zaoberá pevnostno-deformačnou kontrolou zostavy kľuky bicykla. Prvá časť sa venuje kontrole bezpečnosti voči únavovému lomu kľuky bicykla, ktorá je zaťažená kombinovaným namáhaním. V druhej časti práce je prevedená bezpečnostná analýza voči únavovému lomu v prípade pedálu. Z dôvodu nízkej bezpečnosti pedálu, je vykonaný aj výpočet vysoko cyklickej životnosti. Posledná časť je venovaná určeniu maximálnej deformácie zostavy kľuky a pedálu. Samotný analytický výpočet bol vykonaný pomocou softwaru Matlab R2012b.
|
|
Numerická simulace porušování keramických pěn při mechanickém zatížení
Hanák, Jiří ; Skalka, Petr (oponent) ; Ševeček, Oldřich (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá numerickou simulací porušování keramických pěn s otevřenou strukturou buněk a porozumění podmínek pro vznik porušení při různých způsobech mechanického namáhání. Pro tyto účely bylo využito tzv. sdružené energeticko-napěťové kritérium. Motivací práce bylo vytvořit model schopný co nejpřesnější predikce pevnosti keramické pěny při mechanickém zatížení v porovnání s experimentem. První část práce je věnována výkladu teoretických pokladů nutných pro řešení daného problému. Konkrétně jsou zmíněny způsoby modelování pěnových materiálů, základy lineární elastické lomové mechaniky (LELM) a podstata sdruženého energeticko-napěťového kritéria použitého pro definici iniciace trhliny. V druhé části práce jsou provedeny numerické MKP analýzy, jejichž výsledkem je stanovení podmínek nutných pro vznik porušení trámečku pěnové struktury. Tyto poznatky byly následně využity pro sestavení algoritmu numerické simulace mechanické zkoušky pěnového materiálu s pravidelnou architekturou buněk. Výstupy numerických simulací jsou v závěru práce porovnány s výsledky z experimentů (tlakových zkoušek) provedených na reálných Al_2 O_3 pěnách připravených 3D tiskem a poskytnutých Ústavem fyziky materiálů Akademie věd České republiky. Lze konstatovat, že bylo dosaženo dobré shody mezi výsledky obou přístupů a predikce mechanické pevnosti keramické pěny poskytovaná vytvořeným modelem je zatím nejpřesnějším odhadem z dosud publikovaných přístupů.
|
|
Deformačně napěťová analýza bezmomentových skořepin a vliv jejich uložení na vznik lokálních ohybových momentů
Méheš, Libor ; Skalka, Petr (oponent) ; Ševeček, Oldřich (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá deformačně napěťovou analýzou kulové a toroidní membránové skořepiny. Obě tyto úlohy jsou modelovány podle reálných vodojemů. Je provedena rešerše z oblasti membránové teorie skořepin, využití skořepin a jejich návrhu. Pro účely analýzy byly vytvořeny parametrické výpočtové modely, jak analytické v programu Matlab, tak i numerické na bázi metody konečných prvků v programu Ansys Workbench. Tyto přístupy k řešení a jejich výsledky jsou v práci náležitě porovnány a zhodnoceny. Zvláštní pozornost je přitom věnována možnostem uložení skořepin s ohledem na maximální bezpečnost vůči mezi kluzu. Hlavním výstupem práce je návrh nejvhodnějšího uložení v závislosti na poloze vazby a vytvoření parametrických modelů potřebných k této analýze.
|
|
Mikro-voštinové absorbéry nárazu
Rakušan, Jakub ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Skalka, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá mikro-voštinovými absorbéry nárazu. Mikro-voštinový absorbér přeměňuje kinetickou energii dopadajícího objektu na deformační energii vnitřní struktury absorbéru. Práce se zabývá dvěma typy absorbérů, a to absorbérem s vnitřní auxetickou strukturou a absorbérem s vnitřní neauxetickou strukturou. U obou vnitřních struktur byla zachována stejná porozita pro následné srovnání charakteristik jednotlivých absorbérů. V rámci této práce byla provedena simulace dopadové zkoušky. Při této zkoušce do absorbéru dopadaly objekty (válečky) různého průměru, stejné délky (totožné s tloušťkou absorbéru) a s různou kinetickou energií. Pro řešení tohoto problému byla využita metoda konečných prvků (explicitní řešení). Výstupem studie bylo srovnání simulací dopadové zkoušky do auxetické a neauxetické struktury.
|
|
Výpočtová analýza aplikačního potenciálu auxetických struktur v absorbérech nárazu
Dohnal, Jakub ; Skalka, Petr (oponent) ; Ševeček, Oldřich (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá analýzou aplikačního potenciálu auxetických materiálů v oblasti tlumení nárazu (absorpce kinetické energie dopadajícího tělesa). Tyto materiály se díky své buněčné struktuře a specifické geometrii vyznačují záporným Poissonovým poměrem, čili jsou schopny při tlakovém namáhání v podélném směru zmenšit svůj příčný rozměr. Záměrem práce je tedy tuto zajímavou vlastnost pro absorpci kinetické energie využít. Po úvodní části, věnující se teoretickému základu a rešerši z oblasti auxetických struktur, je detailně popsán vytvořený výpočtový numerický model založený na metodě konečných prvků, jehož úkolem je studovat mechanickou odezvu auxetické i konvenční buněčné struktury na rychle dopadající těleso. K numerickému simulování rychlých dějů je využit explicitní řešič v komerčním softwaru LS-DYNA. Výsledky provedených analýz slouží jednak k vzájemnému srovnání auxetických a konvenčních struktur a kvantifikaci rozdílů v jejich schopnostech efektivně a šetrně utlumit kinetickou energii dopadajícího tělesa a dále také k demonstraci vlivu jednotlivých geometrických či materiálových parametrů na útlum nárazu. V závěru práce jsou numerické simulace konfrontovány s dostupnými experimenty s cílem ověřit vypovídací hodnotu výpočtových modelů a v diskusi poukázat na aplikační potenciál auxetických struktur. Dále jsou uvedena i dílčí doporučení pro jejich návrh tak, aby co nejlépe sloužily ke stanovanému účelu.
|