|
|
Deformační a napěťová analýza lebečních implantátů s využitím analytického a numerického řešení
Sehnal, Dominik ; Borák, Libor (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na deformačně napěťovou analýzu lebečního implantátu. Obsahuje rešerši dostupné literatury zabývající problematikou lebečních implantátů a řešením jejich napěťové analýzy. Dále jsou zde základní informace o přístupu k návrhu a výrobě lebečních implantátu. Následně jsou řešeny dva způsoby možného řešení deformačně napěťové analýzy na výpočtovém modelu lebky (částečné sférické skořepině) a to analyticky a numericky metodou konečných prvků v programu Ansys. Vypočtená řešení z jednoho typu úlohy deformace a napětí jsou porovnávána a vyhodnocována s řešením získaným na vyšší úrovni výpočtového modelu lebky s aplikovaným implantátem nepravidelného tvaru.
|
|
|
Deformační a napěťová analýza dlahy fixující zlomeninu proximální části tibie
Votava, Tomáš ; Chamrad, Jakub (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá řešením deformačně-napěťových stavů tibie s fixovanou zlomeninou v její proximální části. Byly uvažovány dva různé způsoby fixace, pro každý způsob fixace byly vytvořeny dvě varianty řešení. V první části práce byla provedena rešeršní studie zaměřená na studie zabývající se obdobnou tematikou, též byla provedena rešeršní studie z oblasti anatomie a biomechaniky se zaměřením na dolní končetinu, dále byla provedena rešerše v oblasti zlomenin proximální tibie a způsobu jejich fixace. K řešení deformačně-napěťových stavů bylo zvoleno výpočtové modelování s užitím metody konečných prvků. K řešení byl využit software ANSYS. Analyzovány byly celkové posuvy soustavy, kontaktní tlaky mezi kloubní plochou femuru a menisky, napětí v dlaze a šroubech a přetvoření tibiální kostní tkáně. Hodnocení stavu kostní tkáně bylo provedeno na základě Frostovy hypotézy.
|
|
|
OPTIMALIZACE ODLITKU ŠTÍTU ASYNCHRONNÍHO ELEKTROMOTORU
Dítě, Pavel ; Hadaš, Zdeněk (oponent) ; Dušek, Daniel (vedoucí práce)
Předmětem této diplomové práce je optimalizace štítu asynchronního motoru. V práci jsou uvedeny výsledky modální a deformačně-napěťové analýzy počítané na modelu štítu, který je v současnosti vyráběn. K řešení tohoto problému bylo využito výpočtového systému Pro/MECHANICA, který je založen na metodě geometrických elementů – GEM. Hlavním výstupem práce je návrh dvou nových optimalizovaných modelů štítu elektromotoru a jsou zde uvedeny výsledky modální a deformačně-napěťové analýzy spočítané pro tyto modely. Součástí práce je také návrh a technicko-ekonomické vyhodnocení způsobů odlévání, pomocí nichž by se dal nový štít vyrábět.
|
|
|
Deformačně-napěťová analýza aterosklerotické tepny
Maša, Marek ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Podstatou této diplomové práce bylo řešení napětí a deformace kyčelní tepny člověka postižené aterosklerózou.Úloha byla řešena pomocí metody konečných prvků (MKP). Byly vytvořeny tři dvojrozměrné modely, na kterých se poté prováděl výpočet.Geometrie byla získána z příčných průřezů kyčelní tepny člověka postižené aterosklerózou.Tato geometrie vychází z použité literatury [2].Výpočet byl proveden v programovém systému ANSYS 11.0.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza aortálních výdutí
Man, Vojtěch ; Janíček, Přemysl (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na deformačně-napěťovou analýzu aortálních výdutí pomocí softwaru ANSYS. Využívá přitom modely založené na individuální geometrii AAA pěti pacientů získané rekonstrukcí z CT snímků. Do modelu geometrie jsou zahrnuty i odbočující tepny a posouzení jejich vlivu na koncentraci napětí ve stěně AAA je jedním z cílů této práce. Pro analýzu je použit hyperelastický model materiálu, který vychází z materiálových zkoušek lidských aortálních tkání.
|
|
|
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 %).
|
|
|
Deformačně-napěťová analýza vybrané příruby
Pařízek, Daniel ; Poduška, Jan (oponent) ; Novák, Kamil (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá deformačně-napěťovou analýzou vybraného typu příruby. Zvolena byla přivařovací příruba s krkem, normalizovaná dle evropské normy EN 1092-1+A1. Příruba je zprvu modelována jako složené těleso, uplatněním dostupných analytických přístupů vycházejících z teorie tenkostěnných desek a skořepin. Následně je deformačně-napěťová analýza provedena metodou konečných prvků v prostředí programu Ansys. V závěru práce je diskutována platnost výsledků získaných analytickým řešením ve vztahu k přesnému numerickému řešení.
|
|
|
Deformačně-napěťová analýza arteriálních aneuryzmat
Tesařová, Petra ; Skácel, Pavel (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je vytvoření konečnoprvkového modelu aneuryzmatu a provedení napěťově-deformační analýzy stěny aneuryzmatu pomocí softwaru ANSYS. Model geometrie výdutě na břišní aortě vychází z CT snímků konkrétního pacienta. V práci jsou porovnány dva vybrané konstitutivní modely, z nichž každý vychází z jiných mechanických zkoušek provedených na vzorcích lidské arteriální tkáně. Dále je formulována mezní podmínka pro porušování soudržnosti stuktury stěny aneuryzmatu. Na základě výsledků výpočtu napětí ve stěně aneuryzmatu a této podmínky jsou spočítány součinitele bezpečnosti a risk faktory ruptury.
|
|
|
Deformačně-napěťová analýza tenkostěnné skříně vystavené rázovému zatížení od výbuchu
Tatalák, Adam ; Peč, Michal (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá deformačně-napěťovou analýzou zjednodušeného modelu tenkostěnné transformátorové skříně vystavené rázovému zatížení od elektrického výbuchu. Ten je v tomto případě nahrazen výbuchem chemickým, čili výbuchem konvenční trhaviny. Problém je řešen pomocí výpočtového modelování s využitím metody konečných prvků prostřednictvím programu LS-DYNA. Po úvodu zabývajícím se teorií detonace a šířením rázových vln, je představen analytický přístup řešení, který slouží k verifikaci výsledků. V další kapitole je provedena rešerše použitelných metod řešení, z nichž byla k simulaci vybrána ALE metoda. V předběžné studii je analyzován vliv velikosti sítě, který je zaměřen na nalezení takové velikosti prvku, která by byla ještě výpočtově efektivní a výsledky by dosahovaly požadované přesnosti. Dále je zkoumán vliv vstupních podmínek (tvar, poloha a parametry výbušniny, poloha detonačního bodu, okrajové podmínky) na celkové rozložení a časový průběh tlaku. V dalším je analyzován vliv otvoru v horní části skříně na celkovou redistribuci tlaku a deformaci a napjatost skříně. Je také provedena deformačně-napěťová analýza dveří skříně, jejichž připevnění je modelováno pomocí více druhů kontaktů. Tyto jsou poté zkoumány z hlediska jejich tuhosti.
|
|
|
Výpočtová analýza oka ramene nápravy osobního automobilu
Procházka, Vojtěch ; Kubík, Petr (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá analýzou chování oka ramene, ve kterém je zalisovaný silentblok. Testovaná komponenta je část ramene nápravy osobního automobilu. Součásti byly podrobeny testům únosnosti v tahu a tlaku. Průběhy reálných experimentů byly měřeny pomocí optického systému Aramis pro určení deformací součásti. Tyto testy jsou rovněž numericky modelované metodou konečných prvků pomocí programu Abaqus. V aplikaci GOM Correlate je vytvořeno porovnání plošných výsledků a následně je na jejich základě vytvořená kalibrace výpočtového modelu. V závěru práce je provedena citlivostní analýza.
|
host ::
RSS.