|
|
Zjištění materiálových charakteristik silikonu používaného při experimentálním modelování lidských hlasivek
Podkalský, Stanislav ; Hrubanová, Anna (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zaměřuje na komplexní analýzu materiálových vlastností silikonových modelů využívaných u experimentálních modelů hlasivek. Dále se zaměřuje na rozbor odborné literatury, ve které se autoři touto problematikou zabývaly a vhodně navazuje vlastním experimentem v podobě tahové zkoušky, jejímž výsledkem je získání konstitutivních modelů pro přesné určení Youngova modulu pružnosti pro libovolné přetvoření. Pro hyperelastickou podstatu materiálu budou použity modely jako je Neo-Hooke model. Zároveň se tato práce zaměřuje na statistické zpracování jevů působících na silikonový materiál jako je ředění materiálu a jeho stárnutí.
|
|
|
Vliv bio-pigmentů na vlastnosti PLA materiálů pro 3D tisk
Vacula, Jan ; Figalla, Silvestr (oponent) ; Menčík, Přemysl (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem vlivu barviv přírodního původu na vlastnosti kyseliny polymléčné (PLA) pro 3D tisk metodou FDM. V případě výroby 3D tiskových strun bylo důležité znát chování bio-barviv v materiálu. K zjištění termické stability bio-barviv byla provedena termogravimetrická analýza (TGA). Na základě výsledných termických stabilit bylo následně vybráno sedm bio-barviv, ze kterých byly připraveny koncentrační řady ve formě 3D tiskových strun. Pomocí gelové permeační chromatografie (GPC) byl definován vliv přidání bio-barviv do polymerní matrice kyseliny polymléčné. Pro stanovení vlivu bio-barviv na mechanické vlastnosti připravených materiálů byla vybrána tahová zkouška a tříbodová ohybová zkouška. Bylo zjištěno, že přidáním bio-barviv nedochází k výraznému poklesu mechanických vlastností. Dále byla zkoumána UV stabilita pomocí urychlené expozice v komoře s xenonovou výbojkou. Pomocí kolorimetrického vyhodnocení byl definován vliv UV záření na jednotlivá bio-barviva. Výsledky byly klíčové pro další vývoj a optimalizaci využití přírodních barviv ve výrobním procesu 3D tiskových strun.
|
|
|
Homologační testování vidlice elektrokola
Bejdák, Jan ; Suchý, Jan (oponent) ; Hurník, Jakub (vedoucí práce)
V současné době prudce roste popularita a poptávka po elektrokolech. Elektrokola vstupující na evropský trh musejí splňovat sérii bezpečnostních požadavků zahrnutých v homologačním testování. Tato práce se zabývá predikcí výsledku mechanických statických testů vidlice elektrokola dle platné evropské normy. Predikce je formulována na základě MKP simulací zmíněných testů a optického experimentálního měření prováděného za účelem validace simulací. Výsledky obou přístupů jsou porovnány a kriticky zhodnoceny. Vzorek testované vidlice splnil požadavky stanovené normou. Jsou stanoveny požadavky na predikci nepartikulárního testu.
|
|
|
Preparation and characterization of lightweight polymer materials with hierarchical cellular structure
Režnáková, Ema ; Ondreáš, František (oponent) ; Lepcio, Petr (vedoucí práce)
The asymmetrical arrangement of cellular structure allows for an accurate functional adaptation at all levels of hierarchy, which derives excellent features for the development of new materials. The main objective of introducing a hierarchy into cellular structures is to improve the mechanical behaviour of the material while maintaining its elastic properties. A part of this work is devoted to the literature review related to the lightened cellular polymeric materials with hierarchical cellular structure. The rest is focused on the preparation of PLA based polymer structures using 3D printing, followed by a saturation in CO2 and a foaming in a silicon oil at elevated temperature. Samples were prepared from natural and white PLA filaments. Based on a series of experiments, optimal conditions for the saturation and foaming process were identified. Through 3D printing and foaming, a one-, two- and three-level hierarchy was introduced into the beam-shaped samples and the effect of the internal cell arrangement on the strain response of the material was examined by the means of a mechanical three-point bending test. Increasing the level of the hierarchy led to an increase in material resistance, which resulted in high values of strength and strain energy (toughness) based on the samples density. The best results were achieved by samples with “sandwich” structure with three levels of hierarchy and 30% filling. Despite the shorter plateau, there was a significant increase in strength and strain energy compared to gradient structures. At the same time, the contribution of the polymer structures prepared in this field of research was demonstrated by comparison with the theoretical model.
|
|
|
Metal Matrix Composites Prepared by Powder Metallurgy Route
Moravčík, Igor ; Lapin, Juraj (oponent) ; Skotnicová, Kateřina (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Conventionally, the alloy design, alloy production, and alloy selection are almost strictly confined to single element or one compound concept. Consequently, this alloy concept imposes a significant limit to the degrees of freedom in alloy’s composition and thus limits the development of special microstructure and properties. In the last decade, it has become particularly obvious that materials science and alloy engineering are still not fully explored due to an appearance of new class of alloys – usually called high entropy alloys (HEA). This exclusively new class of alloys caught significant scientific attention for the novelty of its approach to alloy design, as they do not contain a single base element, but rather at least 5 elements in very close atomic portions. In the recent years medium entropy alloys (MEA) appeared as a variant of HEAs with only three or four elements. The work is contributed to the research of feasibility of production of HEA and MEA alloys and composites by utilization of powder metallurgy (PM) manufacturing route, the combination of mechanical milling (MA) of elementary powders, followed by pressure or field assisted densification. Altogether three compositions have been studied: AlCoCrFeNiTi0.5, Co1.5Ni1.5CrFeTi0.5 and CoCrNi, as well as B4C metal matrix composite (MMC) with CoCrNi as matrix phase. Deep microstructural and mechanical analyses including transmission electron microscopy and tensile testing have been performed. During the whole study, the problems with the contamination of powders with oxygen have been observed, however the oxides formed relatively homogenous dispersion in all manufactured materials and they did not impair significant mechanical property reduction. AlCoCrFeNiTi0.5 exhibited relatively high hardness over 800 HV, but rather low ductility. The attempt has been made to improve the ductility with heat treatment procedure, but to no avail. The formation of in-situ TiC dispersion has been recorded, due to the utilization of carbon containing methanol as a process control agent during milling, that reacted with the present elemental Ti. In this manner metal matrix composite has been effectively produced. Additionally, the same procedure, the milling in the controlled amount of carbon containing medium, may be used also to produce other advanced composites with dispersion of in-situ formed TiC. On the other hand, CoCrNi alloy possessed very high tensile ductility (26%) and ultimate strength over 1000 MPa. Microstructure was composed of major FCC phase and BCC precipitates. The CoCrNi alloy has been due to the high ductility chosen as the best candidate for the subsequent production of metal matrix composites. The introduction of B4C resulted in the displacement reaction of Cr element with B4C, resulting in the formation of Cr5B3 boride phase. The composite possessed nano-grained microstructure and high tensile strength over 1400 MPa. However, the tensile ductility decreased to 1.9%. The AlCoCrFeNiTi0.5 alloy achieved the best combination of tensile ductility (4%) and remarkable strength over 1300 MPa, bearing pure FCC microstructure with extremely fine grain size. Therefore, the PM production route has proven to be a feasible way for the production of HEAs and MEAs, as well as HEA and MEA based metal matrix composites with remarkable combination of mechanical properties.
|
|
|
Svařování rámu z hliníkových slitin
Rašek, Ondřej ; Daněk, Ladislav (oponent) ; Kubíček, Jaroslav (vedoucí práce)
Při svařování rámů transformátoru metodou TIG je důležité dostatečné provaření kořene, nesmí však dojít k ovlivnění pohledové plochy. Byly provedeny tři druhy zkoušek ke zjištění vlastností svarů při různých podmínkách, a to makroskopická kontrola, zkouška tahem a zkouška lomem. Dále bylo provedené ekonomické zhodnocení jednotlivých metod. Nejlépe vychází svar jednovrstvý s předehřevem materiálu.
|
|
|
Výpočtový model dynamického zatěžování mikro-prutové struktury vyrobené technologií Selective Laser Melting
Červinek, Ondřej ; Maňas, Pavel (oponent) ; Vrána, Radek (vedoucí práce)
V současnosti se pro tlumení velkých rázů mechanické energie v dopravním průmyslu využívají především absorbéry ze speciálních profilů. Pro vysoce specializované aplikace je vhodné využít komponenty, které jsou přesně navrženy pro cílený druh deformace. Příkladem těchto dílů jsou průmyslově vyráběné kovové pěny nebo mikro-prutové struktury vyráběné technologií SLM. Tato práce se zabývá predikcí nízko-rychlostního dynamického zatěžování BCC mikro-prutové struktury vyrobené z hliníkové slitiny AlSi10Mg technologií SLM (SLM 280HL). Pro tento účel byla vytvořena dynamická MKP úloha mikro-prutové struktury, která byla doplněna o model materiálu struktury BCC, který byl získán na základě mechanického testování. Reálná geometrie testovaných vzorků, získaná na základě optického měření (Atos Triple Scan III), byla dále implementována do výpočtového modelu. Experiment dynamického zatěžování BCC struktury byl proveden na pádovém testeru. Chování strukturovaného materiálu při pádovém testu bylo popsáno průběhem deformace a sil reakce v čase. Pro plošné zatěžování dynamické MKP simulace a experimentu bylo dosaženo porovnatelných výsledků. Zahrnutí výrobních fenoménů v simulaci vedlo ke zvýšení přesnosti a shody s experimentem. Tím byl vytvořen nástroj pro testování vlivu změny geometrie na mechanické vlastnosti. Pro dosažení přesnějších výsledků u zatížení průrazem je třeba modifikovat model materiálu o reálné přetvoření materiálu v místě porušení testovacích těles.
|
|
|
Development of an electric shock welding method for a combination of thin-film and thick-film structures
Hruška, Andrej ; Jankovský, Jaroslav (oponent) ; Otáhal, Alexandr (vedoucí práce)
At the start this bacherol thesis deals with connection methods of terminals on thick and thin-films. One of the methods, which this thesis is mostly orientated on, is a terminal connecting with the shock welding method. The point was to test, if this method of connecting terminals is suitable for a combination of the thick and thin-films applications. The experiment included making of template for vapour plating, vapour plating of thinfilm on substrate, its galvanic plating and testing. Mechanical tensile strength of created welds was tested and in the end there was done the optical inspection of internal interface of welds.
|
|
|
Vliv mechanických vlastností tkání na napětí v patologické krční tepně
Hrubanová, Anna ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá nalezením reprezentativního konstitutivního vztahu pro aterosklerotickou tkáň krční tepny. Úvodní část práce je věnována stručnému přehledu nutných lékařských poznatků, následuje detailní rešerše současných používaných experimentů pro zjišťování mechanických vlastností aterosklerotických tepen. Hlavní část práce pojednává o mechanických zkouškách aterosklerotických plátů z karotid. Součástí je popis přípravy vzorku, testovacího zařízení a následné zkoušky. Dále je provedena statistická analýza naměřených dat zaměřená na porovnání různých faktorů potenciálně ovlivňujících mechanické vlastnosti. Na závěr je proveden MKP výpočet na idealizované geometrii karotidy s ateromem. Posuzován je vliv modelu materiálu získaný z provedených experimentů na hodnoty redukovaného Misesova napětí ve fibrózním krytu.
|
|
|
Technologické zkoušky trubek
Horák, Michal ; Staněk, Vojtěch (oponent) ; Peterková, Eva (vedoucí práce)
Předložený projekt vypracovaný v rámci bakalářského studia B-STI Strojní inženýrství je zaměřen na problematiku technologických zkoušek trubek. Na základě literární a internetové studie je v práci rozebrán princip jednotlivých technologických zkoušek, postup jejich vyhodnocení a oblasti použití. Pro ucelenou představu o zkouškách trubek jsou v práci uvedeny také základní informace o zkouškách mechanických.
|
host ::
RSS.