|
|
Výpočtové modelování srdeční kontrakce
Vaverka, Jiří ; Polzer, Stanislav (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá simulováním kontrakce levé srdeční komory pomocí metody konečných prvků. Cílem práce je posoudit vliv snížené rychlosti šíření vzruchu v myokardu a snížené kontraktility svalových buněk na dobu trvání izovolumické kontrakce (IVK). Za tímto účelem byl vytvořen 3D model s idealizovanou eliptickou geometrií, pomocí kterého je možné simulovat IVK za fyziologických i patologických podmínek. V modelu jsou zohledněny rozdíly v počátku kontrakce jednotlivých částí myokardu stejně jako rozdíly v orientaci vláken v jednotlivých vrstvách. Při snížení rychlosti šíření vzruchu na polovinu došlo k prodloužení IVK o 27 %; snížení rychlosti kontrakce buněk na polovinu mělo za následek prodloužení o 73 %. Výsledky tedy ukazují, že poruchy kontraktility mají na dobu trvání IVK výraznější vliv, než zpomalené šíření vzruchu. Prezentované výsledky poskytují představu o maximální reálné míře prodloužení IVK v důsledku poruch kontraktility a vodivosti myokardu a mohou být tedy užitečné při identifikaci příčin snížené výkonnosti myokardu při srdečních onemocněních.
|
|
|
Stress-strain analysis of crane truss loaded by a force with varying position
Cabaj, Gabriel ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Vaverka, Jiří (vedoucí práce)
The bachelor thesis deals with the stress-strain analysis of the truss of a gantry crane. The theoretical part clarifies the basic concepts of statics, elasticity and strength. The concept of influence lines and its use for solving stress-strain analyses of structures with variable position of the loading force is further presented. The practical part deals with a model 2D example, specifically, the design of a cross section for a simplified model of a gantry crane, which is represented by the truss structure. The results for trusses with different degrees of static indeterminacy are compared. Subsequently, the analytical results are verified by the numerical solution in ANSYS software. In the last analysis, a 3D model of a gantry crane with realistic parameters from available sources is created. Finally, the stress-strain analysis of the gantry crane is performed considering the variable position of the loading force.
|
|
|
Návrh přípravku pro určování směru výztužných vláken v měkkých biologických tkáních v deformovaném stavu
Sodomka, Tomáš ; Vaverka, Jiří (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá určováním směrů kolagenních vláken v elastických arteriích. Prvním cílem je obecné seznámení s problematikou měkkých tkání se zaměřením na pojivovou tkáň, jejíž neodmyslitelnou složkou jsou kolagenní vlákna. Dále seznamuje s uspořádáním kolagenních vláken, jejich vlnitostí a jak vlnitost znemožňuje určit jejich směr. Druhým cílem této práce je návrh a v rámci možností test mechanického přípravku, který umožňuje natahovat čtvercový vzorek aorty do dvou na sebe kolmých směrů nezávisle na sobě až do relativního prodloužení 30 %. Přípravek je realizován tak, že natažený vzorek může být v deformovaném stavu ponořen do roztoku formaldehydu, který zajistí fixaci deformace. Následné histologické řezy vzorku poslouží pro určování globálních směrů kolagenních vláken v aortě. Přípravek natažením simuluje podmínky lidského či zvířecího těla, kde je aorta axiálně předepnuta a zároveň tlakem krve roztažena v radiálním směru.
|
|
|
Řešení diferenciální rovnice průhybové čáry pro velké deformace
Šikl, František ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Vaverka, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá deformací nosníku zatíženého základním ohybem pomocí diferenciální rovnice průhybové čáry. Práce je rozdělená do čtyř částí, kde v první části je odvozen obecný tvar diferenciální rovnice průhybové čáry, který vychází z jednoduché geometrie a matematických aproximací. V druhé části si popíšeme základní metody řešení diferenciální rovnice průhybové čáry pro velké deformace pro jednoduché případy, kde musíme použít nelineární tvar již zmíněné rovnice, ale zmíníme i metody, které se dají použít pro specifické případy. Ve třetí části jsou naprogramovány dvě numerické metody, které se dají použít pro řešení velkých deformací prutu. V poslední části je popsán rozdíl mezi lineární rovnicí průhybové čáry, která je zjednodušená a je běžně vyučována, a mezi nelineární diferenciální rovnicí druhého řádu. Hlavním údělem práce je jakési porovnání používaných metod pro určení deformace prutu a určení míry zatížení, kdy lze použít zjednodušenou diferenciální rovnici průhybové čáry, a kdy už naopak ne. Důležité je ovšem zmínit, že numerické řešení nelze využít vždy, proto ukázka bude provedena na triviálním příkladu.
|
|
|
Určování výsledných vnitřních účinků uzavřených prutů
Horák, Richard ; Horníková, Jana (oponent) ; Vaverka, Jiří (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá určováním výsledných vnitřních účinků (VVÚ) rovinných prutů s uzavřenou střednicí. V první části práce je uveden teoretický základ, který je následně aplikován v druhé části práce k vyřešení tří vzorových příkladů. V první úloze je aplikována teorie symetrického a antimetrického průběhu VVÚ ke snížení stupně statické neurčitosti symetrického rovinného prutu zatíženého symetrickou a antimetrickou silovou soustavou. V druhé úloze je využit princip superpozice k nahrazení obecného vnějšího zatížení prutu symetrickým a antimetrickým vnějším zatížením. Úloha je dále řešena stejně jako v případě první úlohy. Třetí úloha je řešena obecným postupem s uvedením vícero možností částečného uvolnění. Dále je ověřen předpoklad umožňující řešení energie napjatosti vlivem pouze ohybového momentu. Na závěr třetí úlohy jsou analyticky zjištěné hodnoty porovnané s hodnotami určenými numerickou metodou pomocí programu ANSYS.
|
|
| |
|
|
Finite element solution of axially loaded bars using quadratic element
Janáčik, Lukáš ; Halabuk, Dávid (oponent) ; Vaverka, Jiří (vedoucí práce)
This bachelor thesis describes an algorithm for programming finite-element model with quadratic elements for axial loaded bar. In the introduction, we define the basic concepts of mechanics of materials, which are used in this thesis and are necessary to understand problems, for which finite element method was formulated. The thesis clarifies a transition from basic differential equation to weak formulation, which is the base of finite element method. We define element matrices and describe transition to global matrices, relating to the whole body. Then describe implementation of boundary conditions and postprocessing of the results, necessary for calculation and displaying of other unknowns. In the practical part, 3 illustrative problems are presented and calculated numerically in FEM solver using Matlab, analytically and in software ANSYS Workbench. Results are then compared and evaluated. Problems have different boundary conditions (linear axial load, tempered cross section, statically indeterminate fixation). Results of displacement and normal stress for programmed solver are identical to those from Ansys (using the same settings) and analytical solution (after more elements are added, if necessary). Problem with tempered cross section was simulated in Ansys using plain stress, because the program can’t define bar with tempered cross section. This revealed sheer stress contained in parts of cross section further from centreline, which are not calculated in our FEM solver and in some cases might be significant.
|
|
|
Návrh modernizace výrobního procesu
Vaverka, Jiří ; Dvořák, Jaromír (oponent) ; Kalivoda, Milan (vedoucí práce)
Tématem této závěrečné práce je návrh modernizace výrobního procesu. Cílem této práce návrh nových strojů pro konkrétní součást, které by nahradily současné stroje použí-vané ve firmě, ve které je tato součást vyráběna. Úvod je zaměřen na popis firmy a vybrané součásti, u které je zhodnoceno kótování, tolerance, funkčnost a materiál. Dále je popsáno současné strojní vybavení strojírenské firmy a následně jsou vybrány stroje ve dvou varian-tách, které by nahradily stroje původní. U těchto nových strojů je vytvořena technická do-kumentace a je vyhodnocena modernizace i ekologické hledisko. V závěru jsou zhodnoce-ny výsledky, zda je modernizace výhodná či ne.
|
|
|
Analýza napětí ve stěně levé srdeční komory během izovolumické kontrakce
Janoušek, Petr ; Burša, Jiří (oponent) ; Vaverka, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této práce je analýza napětí v levé srdeční komoře, během fáze izovolumické kontrakce, ve které je krev stlačována beze změny objemu v komoře. V této práci je levá komora modelována s použitím zjednodušené axisymetrické koule tak, aby bylo možné provést analytické řešení ze vztahů uvedených v odborné literatuře odpovídající teorii lineární elasticity a toto řešení porovnat s modelem vypočteným metodou konečných prvků. Samotný model je tlustostěnná koule, na kterou působí vnitřní přetlak vzniklý jako reakce od stlačované krve. Pro dosažení konstantního vnitřního objemu je v této práci uvažováno ještě aktivní přetvoření, které působí proti vnitřnímu tlaku.
|
|
|
Studie proveditelnosti svařování pro nerezový dílec „guide rail“
Vaverka, Jiří ; Mrňa, Libor (oponent) ; Sigmund, Marian (vedoucí práce)
Robotizace je v dnešní době velmi důležitá. Roboty dokážou nahradit pracovníky a zrychlit pracovní procesy. V diplomové práci byla provedena studie proveditelnosti přechodu na robotické svařování pro nerezový díl vodící kolejnice. Byly svařeny vzorky, na kterých byla vyhodnocena kvalita robotického svařování. Robotizované svařování snížilo stávající čas výroby o 88,5 %. Náklady na výrobu jedné vodící kolejnice byly sníženy o 40 %.
|
host ::
RSS.