|
|
Aplikace metody hraničních prvků na některé problémy trhliny v blízkosti bi-materiálového rozhraní
Sedláček, Stanislav ; Vrbka, Jan (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
U mnoha inženýrských konstrukcí lze pozorovat tvarové a jiné změny, způsobující koncentraci napětí. V blízkosti koncentrátorů napětí je zvýšená pravděpodobnost vzniku trhlin. Problémy trhlin lze v dnešní době řešit pouze s využitím odpovídajících numerických nástrojů. Metoda hraničních prvků je jeden z mnoha numerických nástrojů nabízející řešení některých úloh mechaniky a pružnosti a pevnosti. Cílem diplomové práce je formulovat metodu hraničních prvků pro rovinný problém lineární elastické pružnosti pro izotropní materiál obsahující různé typy koncentrátorů napětí.
|
|
|
Problém trhliny v blízkosti bimateriálové rozhraní
Svoboda, Miroslav ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem práce je seznámení se s problematikou lineární lomové mechaniky, popisem napětí a deformací v okolí vrcholu trhliny na rozhraní dvou ortotropních materiálů pomocí teorie rovinné pružnosti. První část je věnována teoretickým základům lomové mechaniky. Druhá část se zabývá výpočtem exponentu singularity v případě trhliny nakloněné pod libovolným úhlem vzhledem k bimateriálovému rozhraní. Dále se určuje koeficient intenzity napětí analyticko-numerickým přístupem pomocí MKP. Poslední, třetí část, je zaměřena na testování algoritmů na konkrétních konfiguracích trhliny vůči bimateriálovému rozhraní. V závěru se vyhodnocují numerické výsledky, vlivy mechanických vlastností materiálů a vlivy úhlu sklonu trhliny vůči rozhraní.
|
|
|
Výpočtové modelování mechanických zkoušek kompozitů pryž - ocelové vlákno
Jarý, Milan ; Profant, Tomáš (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Motivací pro realizaci této diplomové práce bylo navrhnout výpočtový model vláknového kompozitu s elastomerovou matricí a dále se pokusit o homogenizaci vlastností tohoto kompozitu. Práce se zabývá výpočtovým modelováním deformačně napěťových stavů vznikajících při mechanických zkouškách kompozitů. Kompozity, které jsou použity při mechanických zkouškách, jsou složeny z hyperelastické pryžové matrice a z ocelových výztužných vláken. Výpočtové modelování je uskutečněno na dvou úrovních modelu. Jednak s fyzickým modelováním vláken a matrice a jednak s využitím homogenizace vlastností, tj. konstitutivních modelů popisujících vlastnosti kompozitu jako celku. To znamená, že vlastnosti vláken jsou matematickou formulací konstitutivního modelu zahrnuty v měrné energii napjatosti (hustota deformační energie). Dále se práce zabývá výpočtovým modelováním mechanických zkoušek hyperelastických izotropních materiálů, které slouží k identifikaci jejich materiálových parametrů a k ověření správného výběru konstitutivního modelu materiálu, jenž ho popisuje. Pro konkrétní hyperelastický materiál jsou provedeny simulace pro zkoušku jednoosým tahem, dvouosým tahem, jednoosým tlakem, dvouosým tlakem, smykem, jednoosým tahem se zabráněnou příčnou deformací. Mechanické parametry byly určeny z experimentálních dat, které sloužily jako data vstupní. Ověření modelu materiálu bylo provedeno porovnáním dat získaných z experimentů a výsledků simulace daných mechanických zkoušek pomocí MKP v systému Ansys. Takto ověřený konstitutivní model materiálu byl použit pro popis matrice v deformačně napěťových modelech mechanických zkoušek kompozitního materiálu a výsledky byly porovnávány s experimentálními daty. Cíle, kterých má být dosaženo, jsou následující: • Seznámit se s konstitutivními modely hyperelastických izotropních a anizotropních materiálů a identifikací jejich parametrů na základě mechanických zkoušek. • Vytvořit výpočtové modely zkušebních těles z kompozitu "pryž - ocelové vlákno" pro různá uspořádání vláken a využít je při simulaci vybraných zkoušek. • Otestovat možnosti modelování kompozitu s využitím homogenizace jeho vlastností a porovnat výsledky obou přístupů. Výsledky, kterých bylo dosaženo: • Byly vytvořeny výpočtové modely s namodelovanými vlákny, jejichž deformačně napěťové charakteristiky se kvalitativně shodují s experimentem a kvantitativní rozdíl je 20% až 40% (viz.(4.3)). • Dále byla úspěšně provedena homogenizace vlastností výpočtového modelu s namodelovanými vlákny (viz.(4.4)).
|
|
|
Výpočtové modelování deformačně-napěťových stavů pneumatik
Lavický, Ondřej ; Profant, Tomáš (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá možnostmi výpočtového modelování mechanického chování elastomerů a kompozitů s pryžovou matricí a jejich využití pro tvorbu výpočtového modelu pneumatiky. Byl vytvořen 2D-axisymetrický výpočtový model pneumatiky MATA-DOR 165/65 R13 ve dvou geometrický variantách. Pro výpočtové modelování je aplikována metoda konečných prvků (MKP). Model byl řešen v několika variantách lišících se použitou úrovní modelování materiálu. Nejprve byla provedena analýza vlivu vnitřního tlaku na de-formaci jednotlivých modelů. Dále byl řešen vliv zatížení pneumatiky úhlovou rychlostí sou-časně se zatížením vnitřním tlakem. Byl také ověřen vliv tloušťky běhounové vrstvy na cel-kovou deformaci pláště pneumatiky.
|
|
| |
|
|
Krut prutů s nekruhovým příčným průřezem
Kalivoda, Ondřej ; Hrstka, Miroslav (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá analytickými a numerickými způsoby řešení úloh krutu prutů s různou geometrií příčných průřezů. V první části práce jsou uvedeny teoretické základy problému borcení příčných průřezů. Následuje krátké seznámení se s možnostmi analytického řešení parciálních diferenciálních rovnic v případech jednoduchých geometrií příčných průřezů. Získané výsledky jsou srovnány s numerickým řešením v konečnoprvkovém softwaru ANSYS. Numerické výsledky jsou v závěrečné části práce doplněny případy prutů s obecnějšími tvary příčných průřezů.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza železničního mostu přes řeku Odru
Svoboda, Josef ; Profant, Tomáš (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá napjatostní, pevnostní a deformační analýzou rovinné mostní příhradové konstrukce. Cílem je určení osových sil pro staticky určitou soustavu a následně provedením konstrukčních změn a snížit osová napětí v jednotlivých prutech konstrukce. Touto konstrukční úpravou se stává konstrukce staticky neurčitou. Pro řešení uvažujeme různou polohu vlakové soupravy na mostě. Získané hodnoty použijeme k posouzení napjatosti a deformace konstrukce a tyto analytické výsledky následně porovnáme s výsledky, které získáme pomocí metody konečných prvků.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza železničního mostu přes řeku Moravu
Trávníček, Lukáš ; Profant, Tomáš (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Bakalářská práce obsahuje napjatostní a deformační analýzu prvních dvou částí železničního mostu v Olomouci s posouzením změny napjatosti a deformace při změně statického uložení. Nejprve je uveden teoretický základ prutových soustav na což navazuje výpočet normálových sil a napětí v prutech pro obě části zvlášť. Při výpočtech je uvažováno zatížení vlastní tíhou a tíhou vlaku, která je reprezentován břemenem ve styčnících. Následně je provedeno spojení těchto dvou částí. Pro tuto spojenou prutovou soustavu je také sestrojena napjatostně-deformační analýza. V závěru práce je pro porovnání proveden výpočet metodou konečných prvků v programu ANSYS Classic.
|
|
|
Elastická analýza stability trhliny ve smykových zátěžných módech
Žák, Stanislav ; Profant, Tomáš (oponent) ; Horníková, Jana (vedoucí práce)
Cílem této práce je vytvoření výpočetní simulace reálného experimentu pro stanovení mezního stavu šíření únavové trhliny, tedy prahové hodnoty součinitele intenzity napětí ve smykových zátěžných módech, a dále porovnat výsledné hodnoty pro různé geometrické rozměry zkušebního tělesa. Simulace v rámci výpočetních možností kopíruje reálnou zkoušku za podmínek lineárně elastické lomové mechaniky. První část práce obecně pojednává o několika přístupech k popisování stability a chování trhlin. Druhá část textu se zaměřuje na možnosti výpočtů parametrů trhliny pomocí programového prostředí ANSYS, jaké jsou jednotlivé výhody a nevýhody různých přístupů k simulačním výpočtům. Třetí, nejdelší část práce popisuje experiment, který byl pro výpočty předlohou, tvorbu modelu a následné zpracování výsledků pro různé parametry trhliny.
|
|
|
Popis rozložení napětí v blízkosti koncentrátoru napětí na bi-materiálovém rozhraní
Krepl, Ondřej ; Klusák, Jan (oponent) ; Profant, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem předkládané práce je seznámení se s problematikou rozložení napětí v okolí bimateriálového vrubu, příp. trhliny kolmé na rozhraní, vyjádření exponentu singularity napětí. První část pojednává o základech lineárně elastické lomové mechaniky tedy i Irwinovy koncepce faktoru intenzity napětí. Druhá část se věnuje popisu anisotropních materiálů, pomocí teorie komplexních potenciálů. Závěrečná, třetí část se zabývá výpočtem vlastních čísel isotropních a anisotropních materiálů a také aplikací LES formalismu na výpočet singularit napětí bimateriálového ortotropního vrubu resp. trhliny šířící se kolmo na bimateriálové rozhraní.
|
host ::
RSS.