|
|
Deformačně napěťová analýza spojení tepny s cévní protézou
Hrubanová, Anna ; Švancara, Pavel (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o anatomii a patologii tepen a možnosti jejich nahrazení cévními protézami. Nejprve se práce zabývá složením tepenné stěny a jejími mechanickými vlastnostmi. V další části jsou popsány biologické a mechanické vlastnosti syntetických cévních náhrad a jejich vliv na vhojování. Druhá část práce začíná nelineárním výpočtem deformace stěny tepny za použití zobecněného Hookova zákona. Nakonec je proveden analytický výpočet spojení tepny a cévní protézy s využitím teorie geometricky válcových momentových skořepin. Součástí je také popis omezení daného výpočtového modelu.
|
|
|
Výpočtové modelování šíření hlasu okolo hlavy člověka pomocí metody konečných prvků
Ryšavý, Antonín ; Hájek, Petr (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
V první části diplomové práce je stručně uvedena biomechanika tvorby lidského hlasu a přehled doposud publikovaných výpočtových modelů vokálního traktu a šíření akustických vln okolo hlavy člověka. Druhá část práce se zabývá vytvořením výpočtového modelu šíření akustických vln vokálním traktem a dále do prostoru okolo hlavy při fonaci české samohlásky /a:/. Vokální trakt je buzen v místě hlasivek harmonickým signálem. Na povrchu vokálního traktu, části hlavy zahrnující vlasy a kůži je definována akustická absorpce. Je detailně zmapováno šíření akustických vln ve vokálním traktu, v blízkém poli v okolí úst, v prostoru okolo hlavy a v bodech na tvářích. Šíření akustických vln je analyzováno v bodech, ve kterých bývají umisťovány mikrofony pro snímání řeči. Jsou získány závislosti akustického tlaku na frekvenci, přenosové funkce mezi definovanými body a amplitudy akustických tlaků v závislosti na vzdálenosti od úst. Pozoruje se zejména frekvenční zkreslení spekter v uvedených bodech. Dále je vyhodnocena vyzařovací impedance v oblasti úst. Získané výsledky jsou srovnány s doposud publikovanými výsledky experimentálního měření a mohou sloužit pro potřeby přesného měření lidského hlasu nebo pro frekvenční korekci mikrofonů při snímání řeči a zpěvu umístěných v analyzovaných bodech.
|
|
|
Modální analýza modelů hlasivek se soustředěnými parametry
Lekeš, Filip ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá modální analýzou vytvořených výpočtových modelů lidských hlasivek. Jedná se o konečnoprvkový a analytický model, kde hodnoty prvních vlastních frekvencí spadají do rozmezí pro mužské hlasivky. Rešeršní část práce se věnuje biomechanice lidského hlasu, na kterou navazuje přehled výpočtových modelů. Konečnoprvkový model je kompletně vytvořen a vyřešen v komerčním programu ANSYS Workbench, který využívá k simulaci konkrétní úlohy metodu konečných prvků. K řešení analytického modelu se naopak použije volně dostupný programovací jazyk Python. Analýza výsledků a srovnání přístupů patří mezi hlavní cíle předložené práce. Navržený analytický model může sloužit budoucím studentům k detailnějšímu pochopení problematiky kmitání lidských hlasivek.
|
|
|
Využití metody přenosových matic při řešení modálních charakteristik vokálního traktu
Meisner, Patrik ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
V první části této bakalářské práce je popsána anatomie vokálního traktu, tvorba hlasu a jeho modifikace. V závěru první části jsou uvedeny některé patologie. Obsahem druhé části jsou dříve publikované výpočtové modely vokálního traktu a následně řešena metoda přenosových matic pro českou samohlásku [u:]. Metodou přenosových matic je provedena modální analýza, jejímž výstupem jsou první tři vlastní frekvence. Tyto vypočtené frekvence jsou následně porovnávány s hodnotami v literatuře a s hodnotami získanými metodou konečných prvků.
|
|
|
Utilization of carbon fibre for construction of elastic elements of mountain bike rear triangle
Linda, Jakub ; Švancara, Pavel (oponent) ; Březina, Lukáš (vedoucí práce)
The aim of the thesis is to design a carbon elastic element in the suspension mechanism of the rear wheel of a mountain bike. The elastic element will replace the rotary link and its deformation will allow movement of the rear wheel suspension mechanism. At the beginning, the thesis deals with the theoretical introduction to bicycle geometry, types of rear wheel suspension mechanisms and their characteristics. Later on, the work is devoted to composite materials in general, and it also deals with methods of manufacturing a composite bicycle frame and deals with the mechanics of composites. Further, the thesis is focused on the research of already existing frames utilizing the flexible element in the suspension mechanism of the rear wheel. Finally, the work focuses on the design of a full-suspension bicycle using a flexible element, justifies the choice of the replaced suspension mechanism and also justifies the individual simplifying assumptions and their impact on the solution. The elastic element is analyzed for deformations and stresses in the Ansys software. Finally, the results of the analysis and recommendations are presented.
|
|
| |
|
|
Vytvoření výpočtového modelu lidského vokálního traktu
Freiwald, Michal ; Hájek, Petr (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Rešeršní část této práce shrnuje základní poznatky o dýchací soustavě a jí podřazeném hlasovém ústrojí, uvádí základní teorie vzniku lidského hlasu, stejně jako nejčastější hlasové poruchy, a podává přehled publikovaných výpočtových modelů lidského vokálního traktu. V praktické části je ze snímků CT vytvořen prostorový (3D) model ženského vokálního traktu pro samohlásku /a:/, na němž jsou s využitím metody konečných prvků provedeny výpočty; konkrétně modální analýza a harmonická analýza. Vlastní frekvence z modální analýzy odpovídají rozsahům uváděným v literatuře. Pro harmonickou analýzu byly analyzovány různé okrajové podmínky pro modelování vyzařování z úst, přičemž jako nejpřesnější, ale výpočetně nejnáročnější se ukazuje varianta s použitím absorpčních elementů. Bakalářská práce dává názornou představu přesnosti a komplexnosti jednotlivých použitých výpočetních metod.
|
|
|
Effect of turbulence in FE model of human vocal folds self-oscillation
Hájek, P. ; Švancara, Pavel ; Horáček, Jaromír ; Švec, J.G.
The purpose of the study is to determine whether a turbulence model in fluid flow calculation affects the vocal folds (VF) vibration and the acoustics of human vocal tract (VT). The objective is examined using a two-dimensional (2D) finite element (FE) model of the fluid-structure-acoustic interaction for self-sustained oscillations of the VF. The FE model consists of the models of the VF, the trachea and a simplified model of the human VT. The developed FE model includes large deformations of the VF tissue and VF contact interrupting the airflow during glottis closure. The airflow is modelled by the unsteady viscous compressible Navier-Stokes equations, without and with the Shear Stress Transport (SST) turbulence model. Fluid-structure interaction (FSI) and morphing of the fluid mesh are realized using Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) approach. The method is applied on the FE model of the VT shaped for the Czech vowel [a:]. Also effect of varying stiffness of the superficial lamina propria (SLP) is analyzed. The numerical simulations showed that considering of the turbulence affects mainly higher frequencies apparent in a frequency spectrum of the VT acoustics.
|
|
|
Computational modelling of self-excited oscillation during metal cutting
Malý, Pavel ; Hadaš, Zdeněk (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
This master thesis deals with analysing of productivity and effectivity of cutting process in milling. Real milling machine is used to find out the critical chip width. Geometric model of the milling machine is created in Autodesk Inventor software. Ansys Workbench software is used for corresponding analysis of cutting process. Results of analysis are used for creating stability lobe diagrams. Due to results evaluated there are two different approaches proposed in order to get more effective milling process. Effects of these two approaches are verified by comparison with previous analysis.
|
|
|
Výpočtové modelování hluku vyzařovaného tramvajovým kolem při průjezdu zatáčkou
Motyka, Jakub ; Fiedler, Robert (oponent) ; Švancara, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se věnuje výpočtovému modelování jevu pískání tramvajových kol při průjezdu oblouky o malém poloměru. Přítomnost příčného prokluzu v kontaktu mezi kolem a kolejnicí spolu s jevem prokluz-ulpění (slip-stick) vede k samobuzenému kmitání kola, což má za následek vyzařování nepříjemného pískavého zvuku. Byly vytvořeny dva MKP modely řešené ve frekvenční oblasti. První model je založen na předepnuté modální analýze. Vzhledem k tomu, že matice tuhosti soustavy je nesymetrická, mohou se vyskytnout nestabilní vlastní čísla. Předpokládá se, že samobuzené kmity kola se vyskytnou na frekvencích odpovídajících těmto vlastním číslům. Druhý model využívá odezvu na buzení harmonickou silou (harmonickou analýzu). Kolo je buzeno silou v kontaktu ve směru příčného prokluzu. Kontaktní síla je získána externě pomocí jednoduchého analytického modelu řešeného v časové oblasti. Výsledky získané v harmonické analýze jsou dále použity pro výpočet hluku vyzařovaného kolem.
|
host ::
RSS.