|
|
The use of superelements in solving large systems of MKP
Hluška, Milan ; Halabuk, Dávid (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
This bachelor thesis deals with the utilization of superelements in finite element method simulations. First, the basic theory of FEM and superelements is explained. The principles and procedures of using superelements in ANSYS and its scripting language APDL is described next. Third part focuses on custom-made program that illustrates the appication of superelements, and its results of an exemplary calculation are compared with the results from ANSYS APDL in the last part.
|
|
|
Využití optických metod pro určování deformací těles
Kováříková, Sabina ; Šebek, František (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na využití metody digitální korelace obrazu při určování deformací těles. Obsahuje teoretické poznatky o dané metodě, ale také realizaci měření na vybraných tělesech. Cílem práce je srovnat hodnoty získané experimentálně metodou DIC s výpočty provedenými v programu Ansys Workbench. Součástí práce je seznámení s dalšími optickými metodami, využívanými k určování deformací těles a také rešerše softwarů, které je možné použít ke zpracování dat založených na metodě DIC.
|
|
| |
|
| |
|
|
Využití výpočtového prostředí Salome Meca při řešení úloh mechaniky těles
Nytra, Michal ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Předkládaná bakalářská práce se zabývá řešením úloh z oblasti mechaniky těles ve volně dostupném výpočtovém prostředí Salome Meca a MKP řešiči Code_Aster. Na začátku práce je krátký teoretický úvod do problematiky metody konečných prvků a základní teorie k pružnosti a pevnosti. Následuje série úloh, na kterých řešič a prostředí vyzkoušíme. Dosažené výsledky srovnáme s analytickým řešením (pokud existuje), případnš s dostupným komerčním softwarem Ansys. Jedná se o 3 úlohy strukturální (pruty, rotačně symetrická tělesa). Dále úloha dynamická, hledání vlastních frekvencí a kmitání desky při harmonickém buzení. Poslední je ustálená termická úloha kombinovaná se strukturální. Na závěr práce jsou shrnuty výhody a nevýhody volně dostupných softwarů. Dosažené výsledky z prostředí Salome Meca se od analyticky vypočtených hodnot vždy lišily maximálně do 10 %, což je v inženýrské praxi dostačující přesnost.
|
|
|
Pevnostní posouzení konstrukce výřezu dveří přetlakovatelného habitatu pro extrémní prostředí
Sláma, David ; Šálený, Vratislav (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Cíle této práce jsou následující: provedení literární rešerše osvědčených řešení výřezů v přetlakových konstrukcích (vesmírné habitaty, trupy letadel); vypracování vlastního návrhu výřezu pro dveře v sendvičovém panelu; provedení deformačně napěťové analýzy navrženého konstrukčního řešení a optimalizace hmotnosti tohoto návrhu. Pro vyřešení problémů výše je zvolen software Ansys 17.2 pomocí něhož je možné: modelovat homogenní lineárně orthotropní materiál voštinového jádra sendvičového panelu; vyhodnocovat všechny kritické mezní stavy; realizovat optimalizační výpočty, realizovat simulaci metodou Monte Carlo. Výsledkem prvních dvou optimalizačních výpočtů je, že při definovaných parametrech: tloušťka hliníkových potahů 0,635 mm a vnitřní přetlak 0,1 MPa (1 atmosféra), nelze změnou návrhových parametrů vytvořit model, který by byl schopen toto zatížení přenést. Konkrétně je kritické maximální smykové napětí v lepené vrstvě, které je vyšší než mez pevnosti lepidla ve smyku. Proto jsou následně vytvořeny 2 návrhy. První pro přetlak 0,03 MPa se zvětšenou tloušťkou potahů na 3,175 mm, druhý pro přetlak 0,02 MPa s tloušťkou potahů 0,635 mm, definovanou zadavatelem. U obou návrhů je určena celková bezpečnost vzhledem k mezním stavům, a to nejprve deterministicky a následně s uvážením rozptylu materiálových charakteristik voštinového jádra ± 10 % stochasticky simulací metodou Monte Carlo. Celková bezpečnost vzhledem k mezním stavům je u návrhu pro přetlak 0,02 MPa 1,21 a u návrhu pro přetlak 0,03 MPa 1,20. Návrh pro přetlak 0,03 MPa je ale 4krát těžší než návrh pro přetlak 0,02 MPa. U návrhu pro přetlak 0,02 MPa je kritickým mezním stavem mezní stav pružnosti hliníkových částí, na který nemá stochastický charakter materiálových parametrů voštinového jádra statisticky významný vliv. U návrhu pro přetlak 0,03 MPa je naopak kritickým mezním stavem mezní stav smykové delaminace lepených ploch, na který stochastický charakter materiálových parametrů voštinového jádra statisticky významný vliv má. Vyhodnocením koeficientu bezpečnosti deterministicky návrhu pro přetlak 0,03 MPa je absolutní chyba celkové bezpečnosti 8 % (celková bezpečnost určená deterministicky je 1,28), což už lze považovat za významné. Simulací metodou Monte Carlo je také zjištěno, že hodnota Poissonova poměru voštinového jádra XY nemá statisticky významný vliv na žádný z mezních stavů. Koeficient bezpečnosti voštinového jádra dle kritéria maximálních orthotropních napětí i kritéria Tsai-Wu je u obou návrhů větší než 2. Simulace metodou Monte Carlo ale dokazuje, že stochastický charakter materiálových parametrů voštinového jádra může významně snížit tuto hodnotu. Konkrétně při použití konzervativnějšího kritéria Tsai-Wu je koeficient bezpečnosti vzhledem k meznímu stavu pevnosti voštinového jádra určen u návrhu pro přetlak 0,02 MPa deterministicky jako 2,72, stochasticky 2,41 (absolutní chyba 31 %), u návrhu pro přetlak 0,03 MPa deterministicky 6,85, stochasticky 6,17 (absolutní chyba 68 %).
|
|
|
Tepelný odpor v kontaktu těles za vysokých teplot
Kvapil, Jiří ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Brestovič, Tomáš (oponent) ; Horský, Jaroslav (vedoucí práce)
V poslední době se v průmyslu stále častěji používají numerické simulace k optimalizaci výrobních procesů. Tyto numerické simulace ale potřebují velké množství vstupních parametrů a některé z těchto parametrů nejsou dosud dostatečně popsány. Jedním z těchto parametrů je tepelný odpor v kontaktu, který je v literatuře nedostatečně popsán pro vyšší teploty a vyšší kontaktní tlaky. Tato práce předkládá metodiku jak tepelný odpor experimentálně měřit a odvodit součinitel přestupu tepla v kontaktu, který je převrácenou hodnotou k tepelnému odporu a může být v numerických simulacích použit jako okrajová podmínka popisující přestup tepla při kontaktu dvou těles. Pro účely experimentálních měření tepelného odporu bylo v Laboratoři přenosu tepla a proudění, VUT v Brně sestrojeno experimentální zařízení, které umožňuje měřit tepelný odpor mezi dvěma tělesy za různých podmínek, které vzniknou nastavením parametrů, jakými jsou např. kontaktní tlak, počáteční teplota těles, typ materiálu, drsnost povrchu těles, přítomnost okují na povrchu atd. Tělesa v kontaktu se označují jako senzor a vzorek a jsou v nich zabudována teplotní čidla, která při experimentu zaznamenávají teplotu. Poté jsou teplotní průběhy použity v numerickém výpočtu, který využívá inverzní metodu vedení tepla. Výsledkem výpočtu je stanovení průběhu součinitele přestupu tepla v kontaktu během experimentu. Na závěr jsou výsledky shrnuty a je popsáno chování tepelného odporu v závislosti na parametrech, které ho ovlivňují.
|
|
|
Konstrukce přípravku pro zatěžování vzorku ohybem na univerzálním zkušebním stroji
Ševčík, Ondřej ; Houfek, Martin (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce si klade za cíl vytvořit konstrukční návrh přípravku pro zatěžování vzorku ohybem na univerzálním zkušebním stroji. Návrhy se odvíjely od poznatků získaných analýzou dostupných řešení systémů pro namáhání páteřního segmentu. Nejvhodnější návrh je následně zkonstruován s využitím softwaru SolidWorks. Přípravek je také po-droben MKP analýze, kde se zkoumalo chování zatíženého přípravku spolu se zjednodu-šeným modelem vzorku. K tomu slouží určení celkové deformace této soustavy. Nako-nec je zpracována kompletní výkresová dokumentace přípravku pro jeho výrobu.
|
|
|
Využití výpočtového prostředí Salome Meca při řešení úloh mechaniky těles
Anděl, Tomáš ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Předkládaná bakalářská práce je zaměřena na řešení základních úloh mechaniky těles pomocí konečno-prvkového open-source softwaru Salome Meca. V úvodní části práce jsou uvedeny obecné principy metody konečných prvků (MKP), vysvětlení klíčových termínů a stručný přehled dnes používaného softwaru, a to jak open-source, tak i ko-merčního. Následuje krátké seznámení se samotným výpočtovým prostředím Salome Meca, a potom již soubor jednotlivých úloh, řešených právě pomocí tohoto softwaru. Získané výsledky jsou posléze srovnány s numerickým řešením z jiné MKP platformy (ANSYS Workbench), popř. s analytickým řešením.
|
|
|
Deformačně-napěťová analýza litinového roštu
Slunský, Jan ; Vosynek, Petr (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá deformačně - napěťovou analýzou litinového roštu. Úloha byla řešena v programu ANSYS metodou konečných prvků. Byl stanoven výpočtový model a k němu provedena deformačně - napěťová analýza. Z výpočtů bylo následně určeno nebezpečné místo a stanovena bezpečnost vůči meznímu stavu pružnosti a křehké pevnosti tělesa. Práce se zabývá i praktickou zátěžovou zkouškou ze zkušebny.
|
host ::
RSS.