|
|
Využití hydroformingu při vytváření strukturovaného povrchu solárního panelu
Řiháček, Jan ; Mašek, Bohuslav (oponent) ; Lidmila, Zdeněk (oponent) ; Mrňa, Libor (vedoucí práce)
Dizertační práce pojednává o využití technologie hydroformování pro výrobu nového typu solárního absorbéru disponujícího přímo protékanou meandrovitou strukturou a strukturovaným povrchem tvořeným jehlanovitými elementy. Jako materiál pro výrobu absorbérů je použita austenitická korozivzdorná ocel X5CrNi18-10. V úvodu práce je provedena literární rešerše zaměřená především na jednotlivé metody technologie hydroformování, jejich použití pro danou problematiku, stanovení tvářecích limitů a využitelnost numerických simulací. Na základě provedené literární studie byla navržena technologie výroby s využitím paralelního hydroformování a tato optimalizována numerickou simulací v prostředí ANSYS. Z provedených výpočtů a materiálových testů byly stanoveny parametry hydroformování pro dvě varianty strukturovaného povrchu tvořeného jehlanovitými dutinami s vrcholovým úhlem 90° a 60°.
|
|
|
Rozvoj a využití nedestruktivních zkušebních metod z hlediska soudního inženýrství
Bílek, Petr ; Vala, Jiří (oponent) ; Vodička, Jan (oponent) ; Hobst, Leonard (vedoucí práce)
Betony vyztužené rozptýlenou ocelovou výztuží (drátky) jsou známé pod názvem drátkobetony. Při vzniku poruch nebo havárií betonových konstrukcí vyztužených drátky je nezbytné pečlivě zkoumat skutečné provedení rozptýlené výztuže. Drátkobetony patří k moderním stavebním materiálům, jejichž možnosti využití nejsou dosud zcela vyčerpány. Používány jsou především na podlahové konstrukce zatěžovaných továrních hal a skladů. V posledních letech se díky dobrým fyzikálně mechanických vlastnostem drátkobetonu velmi často vyskytuje snaha projektantů a investorů, využít tohoto materiálu také pro nosné konstrukce. Příznivých vlastností drátkobetonu lze využít, pokud potřebujeme zvýšit odolnost betonu vůči napětí překračujícímu jeho pevnost, cyklickému namáhání, nebo rázovému namáhání. Praxe ukazuje, že aplikace drátkobetonu na takto namáhané konstrukce je cestou, která vede k pozitivním ekonomickým efektům. Podmínkou využití drátkobetonu v konstrukcích je však zajištění rovnoměrného rozptýlení, tedy homogenního rozložení drátků v celém objemu konstrukce. Nevhodným zpracováním a ukládáním směsi během výrobního procesu drátkobetonu jsou vlákna často nerovnoměrně rozložena. Samotné drátky jsou tvarově nepříznivá složka směsi a velmi zhoršují její zpracovatelnost. Může docházet k seskupení drátků, což snižuje celkovou homogenitu a tím i kvalitu drátkobetonových konstrukcí. Pokud homogenita drátkobetonu není dodržena, dochází k nepříznivému jevu, kdy v různých částech konstrukce má materiál jiné charakteristiky (např. tahovou pevnost), což může vést k poruchám konstrukce, tj. vzniku a vývoji trhlin. Případná nižší spolehlivost konstrukce, způsobená nerovnoměrným rozptýlením drátků v objemu betonu, může znamenat nejen škody na majetku, ale především ohrožení bezpečnosti a životů lidí. Je proto potřebné zajistit účinnou kontrolu homogenity drátkobetonu ve zhotovené nosné drátkobetonové konstrukci. Současná kontrola homogenity probíhá dosud na čerstvé směsi, ale pokud drátkobeton ztvrdne a je součástí konstrukce, nejsou v současnosti vyvinuty žádné známé spolehlivé metody, jak homogenitu drátkobetonu na konstrukci ověřit, aniž by došlo k jejímu znehodnocení. Vyvíjené metody na kontrolu koncentrace drátků v drátkobetonových konstrukcích jsou založeny většinou na magnetických nebo elektromagnetických vlastnostech drátků. Práce se zabývá rozvojem magnetické metody in situ za použití permanentních magnetů pro kontrolu rozložení vláken ve ztvrdlém drátkobetonu. Princip zkoušky je založena na měření změny intenzity magnetického pole permanentních magnetů, vyvolané změnou koncentrace drátků v drátkobetonové konstrukci. Metoda má charakter zkoušek tzv. lokálního porušení, jádrovým vývrtem malého průměru. Jedná se tedy o metodu semidestruktivní.
|
|
|
Studie vlivu procesních parametrů při dopředném protlačování na namáhání průtlačnice
Pokorná, Jana ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
Jedním z rozhodujících faktorů efektivního využití technologie dopředného protlačování je životnost tvářecích nástrojů. Velmi namáhaným tvářecím nástrojem je průtlačnice, jejíž vhodnou konstrukcí lze významně ovlivnit kvalitu průtlačků i namáhání průtlačnice a s ním související životnost. Metoda konečných prvků umožňuje tento proces simulovat a určit sílu potřebnou k protlačení polotovaru a stav napjatosti průtlačnice i průtlačku. V této práci byla výpočtová simulace provedena v programu ANSYS 11.0 a byl stanoven vliv redukce, úhlu redukčního kuželu, délky průtlačku, zaoblení přechodových částí průtlačnice, materiálu polotovaru a tření na protlačovací sílu, namáhání průtlačnice a vznik trhlin v průtlačku. Výsledky lze využít k optimalizaci konstrukce průtlačnice.
|
|
|
Výroba dílce hydroformováním a její optimalizace
Chrz, Jan ; Jopek, Miroslav (oponent) ; Řiháček, Jan (vedoucí práce)
Práce předkládá analýzu a optimalizaci výroby dílce pomocí technologie paralelního hydroformování. Jako polotovar slouží dva kruhové přístřihy z oceli DC01 o tloušťce 1 mm. V jednom z přístřihů je pomocí technologie Flowdrill zhotoven přívod tvářecího média. Následně jsou oba přístřihy k sobě svařeny laserem a poté tvářeny. Pro analýzu výrobního procesu byla použita numerická simulace pomocí softwaru PAM-STAMP. Tato analýza poskytla informace o ztenčení stěny, velikosti přetvoření, kritických místech na výrobku a odpružení. Ověření numerické simulace proběhlo pomocí srovnání s experimentem. Kritériem pro ověření byl průběh tloušťky dílce. Na základě výsledků simulace je dále v práci provedena optimalizace, která spočívá v určení minimálního potřebného tlaku tvářecího média pro vylisování dílce, a to pro různé vzdálenosti mezi oběma tvářenými plechy.
|
|
|
Vliv vnitřní tepelné akumulace konstrukcí pasivních domů na jejich letní tepelnou stabilitu
Němeček, Martin ; Hraška,, Jozef (oponent) ; Katunský,, Dušan (oponent) ; Kalousek, Miloš (vedoucí práce)
V poslední době nastal v České republice rozmach ve výstavbě pasivních domů a zároveň staveb z lehkých stavebních systémů, jako jsou moderní dřevostavby. Ohledně dřevostaveb panuje obecný názor, že se v létě pravděpodobně přehřívají více než stavby zděné. Právě proto se tato práce zabývá vlivem vnitřní tepelné akumulace konstrukcí pasivních domů na jejich letní tepelnou stabilitu v českých klimatických podmínkách. Práce je zaměřena především na tepelnou akumulaci citelného tepla bez použití PCM materiálů. Důraz je kladen zejména na srovnání dřevostaveb se stavbami zděnými. Předmětem zkoumání jsou především stavby obytné v energeticky pasivním standardu, poznatky práce lze však aplikovat i na jinak užívané objekty. Úvod stručně shrnuje současný stav problematiky. Pro samotný výzkum bylo v rámci vědeckých postupů použito jak experimentálního měření staveb (RD Dubňany a RD Moravany), tak simulací. Vlastním přínosem výzkumu byla v první řadě diskuze nad problematikou tepelné akumulace a výpočtových metod tepelné kapacity konstrukcí. Experimentální měření taktéž přinášejí důležité závěry. Hlavním přínosem práce je stanovení důležitosti vnitřní tepelné akumulace stavby v rámci letního přehřívání. Vliv vnitřní tepelné akumulace je také porovnán s ostatními faktory ovlivňující letní tepelnou stabilitu. Bylo zjištěno, že na nejvyšší dosaženou teplotu v interiéru ai,max mají největší vliv sluneční zisky přes průsvitné výplně otvorů. Vliv vnitřní tepelné akumulace však není zanedbatelný. Pokud srovnáme standardní sendvičovou dřevostavbu se zděnou stavbou s keramickými dutinovými tvárnicemi, bude se ve standardní den přehřívat dřevostavba o zhruba 0,5 °C více. Větší rozdíly v dosažených teplotách se pak projevují u velmi lehkých dřevostaveb bez žádné vnitřní tepelně akumulační hmoty. Tyto stavební konstrukce by proto v interiéru měli být vybaveny malým, racionálním, množstvím tepelně akumulační hmoty.
|
|
|
Návrh vtokových soustav při výrobě voskových modelů za pomoci numerické simulace
Vaščák, Tomáš ; Kolda, Vlastimil (oponent) ; Horáček, Milan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá problémem navrhování vtokového systému při výrobě voskových modelů za pomoci numerické simulace. Byla vytvořena optimální numerická simulace pro vstřikování voskové směsi, optimalizována na jednoduchém testovacím modelu a následně aplikována na složitějších kusech. Na základě poznatků ze vstřikování plastů a této simulace bylo navrženo několik vtokových systému pro sériově vyráběný kus. Tyto poznatky byly následně uplatněny při návrhu vtokové soustavy pro výrobu rozměrných a tenkostěnných voskových modelů. Porovnáním jednotlivých návrhů byly nakonec vybrány nejvhodnější varianty pro provozní verifikaci s cílem praktického ověření optimální numerické simulace.
|
|
|
Analýza vlivu výrobních procesů na deformace kolejnic
Skalník, Vít ; Podaný, Kamil (oponent) ; Vaněk, Mojmír (vedoucí práce)
Cílem této práce je posouzení možností využití nástrojů numerických simulací při procesu laserového svařování vodicí kolejnice automobilového sedadla. V diplomové práci byl proveden popis součástí a problému, který spočívá v deformaci drážky vodicí kolejnice. Byl proveden popis výrobních operací, kterými součásti prochází. Zhodnocena byla pozitiva vybraných metod svařování a odůvodněna volba těch, kterých je při výrobě užíváno. Proveden byl popis problematiky laserového svařování, deformací a využití nástrojů simulace. Byl vyhodnocen vliv jednotlivých výrobních operací z hlediska velikosti a charakteru deformací. Využitím nástrojů simulace Visual – Mesh, Visual – Weld a Visual – Assembly, které jsou produkty francouzské společnosti ESI Group, bylo dosaženo stejného stavu simulovaného a reálného procesu. Následně mohlo být přistoupeno k návrhu na eliminaci deformací a jeho ověření pomocí nástroje simulace. Navrženo bylo využití distančního klínu, který působí na nejvíce zdeformovaná místa drážky. Jeho aplikací byly výsledné deformace eliminovány či výrazně sníženy. V poslední části práce bylo vypracováno technicko – ekonomické zhodnocení s přihlédnutím k současné celosvětové krizi a významné roli automobilového průmyslu.
|
|
|
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.
|
|
|
Analýza tečení materiálu při kování vačky
Kopečný, Adam ; Lidmila, Zdeněk (oponent) ; Řiháček, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce předkládá postup optimalizace výsledné polohy přeložek na výkovku vačky. Dílec je vyráběn ve společnosti Šroubárna Kyjov, spol. s r.o. Použitým materiálem je ocel ČSN 14 109 (100Cr6). Práce řeší optimalizaci přeložek vznikajících kvůli zakovaným otřepům na hranách polotovaru. V současné době je výsledná poloha přeložek velmi blízko hrany předkovaného otvoru vačky. Během obrábění otvoru na přesný rozměr tak dochází k nežádoucímu vyštipování materiálu. Poloha přeložek je optimalizována pomocí numerických simulací v programu Simufact Forming 15.0, včetně provedení ověřovací simulace kvůli optimálnímu nastavení parametrů. V práci jsou testovány různé průměry polotovarů, natočení nástrojů i úpravy jejich tvarů tak, aby bylo zamezeno vzniku přeložek na nežádoucích místech.
|
|
| |
host ::
RSS.