|
|
Výpočtová simulace rovnání trubek
Peter, Ondřej ; Šebek, František (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výpočtovou simulací kosoúhlého rovnání trubek s různou mírou tenkostěnnosti. Na základě Lagrangeova přístupu byla vytvořena a následně řešena řada MKP modelů rovnané trubky v komerčním softwaru ANSYS. Dále byla řešena řada modelů rovnané trubky algoritmem založeným na Eulerovském přístupu vytvořeným na ÚMTMB FSI VUT. Na základě porovnání výstupních parametrů od obou algoritmů bylo zjištěno, že do poměru d/D (vnitřní/vnější průměr trubky) = 0,43 jsou výstupní parametry srovnatelné.
|
|
|
ANALYSIS OF IMPACT OF EXPERIMENT REALISATION ON MECHANICAL CHARACTERISTICS OF BIOMATERIALS
Slažanský, Martin ; Petruška, Jindřich (oponent) ; Horný,, Lukáš (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
The dissertation thesis focuses on the plausibility of mechanical testing of soft biological tissues and on the predictive capabilities of different material models, all assessed using finite element method. The first part of the thesis is dedicated to an introduction into the problem. Next soft biological tissues related to the problem and the ways of their mechanical testing are described according to the most recent knowledge. The second part of the thesis deals with finding the optimal experimental setup using computational modelling by virtual simulation of the mechanical testing. Results have confirmed that two narrow clamps per edge as well as commonly used hooks are applicable for biaxial tension testing of different soft tissues using square shape specimens. Use of clamps is therefore a time efficient, easy and reliable alternative not inferior to hooks. The analysis focused on recommendations for the choice of type, number and size of gripping elements for different specimen size was also carried out in the thesis. The third part of the thesis examines the predictive capabilities of material models of soft tissues and their dependencies. It can be concluded that the resulting mechanical behaviour of a fitted material model depends on starting parameters and there are no “ideal” starting parameters to be used when fitting experimental data. Despite the absence of “ideal” starting parameters, the most efficient way of achieving the best approximation of experimental data from many data sets is proposed. Furthermore, it is also concluded that a constraint of the fitted parameters results in unpredictable influence on the quality of the fit. Finally, the presumption of affine and non-affine deformation of material models was analysed in order to explain the large contradictions between the structure-based constitutive models and the results of biaxial tests under different testing protocols. Although certain differences between the analysed models were found out, they were not significant enough to explain those large contradictions. Further possible areas of investigation are mentioned as the last part of the thesis.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza rotorového svazku synchronního generátoru
Bureš, Jiří ; Houfek, Lubomír (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je zjištění rozložení napětí a deformace v plechách rotoro-vého svazku a v kritických místech opěrných tyčí synchronního generátoru. Počítány a vzá-jemně porovnány jsou výsledky výpočtu analytického, numerického s využitím 2D modelu a numerického s využitím 3D modelu ve třech variantách (s tyčemi obdélníkového průřezu, kruhového průřezu a s horním zaoblením). Při výpočtu je uvažován vliv teplotní roztažnosti, odstředivé síly, přesahu svazku na hří-deli a osového předpětí ve šroubovém spoji. Ke tvorbě modelu geometrie a numerickému výpočtu je použito programu ANSYS 11.
|
|
|
Optimalizace tvaru nového typu obvodového závěsu pro lopatky parních turbín
Mívalt, Tomáš ; Petruška, Jindřich (oponent) ; Polzer, Stanislav (vedoucí práce)
V této práci je popsán výběr a provedena kalibrace vhodného modelu konstitutivního vztahu pro popis cyklického změkčování materiálu. Práce se zabývá deformačně-napěťovou analýzou závěsu poslední řady lopatek parní turbíny při použití zmíněného modelu materiálu a vyhodnocením životnosti stávajícího závěsu. Následně je provedena víceparametrická optimalizace nového tvaru závěsu, výběr ideálních parametrů, zhodnocení změn v napjatosti oproti stávajícímu závěsu a odhad možného zvýšení otáček turbíny s novým závěsem.
|
|
| |
|
|
Návrh nového typu obvodového závěsu pro lopatky parní turbíny
Vrbický, Jiří ; Petruška, Jindřich (oponent) ; Polzer, Stanislav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem nového typu obvodového závěsu rotorových lopatek posledního stupně parní turbíny a následnou deformačně-napěťovou analýzou pomocí MKP, která byla provedena jak s monotónním, tak i s cyklickým zatěžováním. V rámci práce byly vytvořeny dva nové návrhy geometrie, které vycházely z již existujícího a provozovaného konstrukčního řešení šikmého závěsu typu dvojité T. Na původní konstrukci závěsu byla provedena deformačně-napěťová MKP analýza. Její výsledky posloužily k provedení konstrukčních změn, jejichž cílem bylo zvýšení únosnosti a životnosti nových druhů závěsů.
|
|
|
Možnosti odstranění zbytkových napětí v tenkých pásech pomocí tahového rovnání
Dymáček, Martin ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
Tahové rovnání je proces užívaný v ocelářském průmyslu za účelem eliminace imperfekcí tvaru tenkých pásů válcovaných za studena. Tato diplomová práce se zabývá návrhem počítačového programu pro stanovení hlavních parametrů tratě pro tahové rovnání. V úvodní části jsou shrnuty druhy tvarových imperfekcí pásů, jejich příčiny a principy jejich eliminace. Dále je popsán mechanizmus tahového rovnání a konstrukční provedení tratí pro tahové rovnání, s nimiž je možné se v současnosti setkat. Ve stěžejní části práce je za určitých zjednodušujících předpokladů analyticky popsáno napjatostně-deformační chování pásu během procesu tahového rovnání. Na základě těchto analytických vztahů je vytvořen počítačový program, který umožňuje navrhování hlavních parametrů tratě pro tahové rovnání. Výsedky tohoto programu jsou úspěšně verifikovány pomocí výpočtového modelu na bázi metody konečných prvků (MKP) vytvořeného v programu ANSYS. Na závěr je práce doplněna o vzájemné závislosti některých vstupních a výstupních parametrů vytvořeného programu, sloužící jako vodítko pro efektivní návrh parametrů tratí pro tahové rovnání.
|
|
| |
|
|
Vliv rychlosti rázového zatěžování na napjatost, deformaci a spolehlivost komponenty palivového systému automobilu
Dobeš, Martin ; Horyl, Petr (oponent) ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
Pasivní bezpečnost automobilu je pojem velmi známý, avšak tento pojem lze dále kategorizovat na různá témata pasivní bezpečnosti automobilu, bezpečnost zádržných systémů, bezpečnostních asistentů (ABS, ESP, ASR, atd.). Jedním z těchto témat je i pasivní bezpečnost palivového systému automobilu. Zde musí být zajištěna bezpečnost a těsnost systému i za nestandartních podmínek, jako je náraz automobilu do pevné překážky apod. V oblasti bezpečnosti vozidel se tato problematika často nezmiňuje, resp. je chápána jako standart. Ovšem za zdánlivě jednoduchými řešeními, které bezpečné chování palivového systému zajišťují, je mnoho zajímavých technických opatření a zařízení, často i patentovaných. Ve většině případů je vývoj těchto technických řešení podpořen výpočtovým modelováním a to v různých fázích samotného vývoje. Disertační práce se zabývá působením rázového zatížení na plastové komponenty palivového systému, konkrétně se jedná o palivový čerpadlový modul (FSM), který je zamontován uvnitř palivové nádrže. Zde je z hlediska pasivní bezpečnosti nejdůležitější částí celého čerpadlového modulu příruba. Tento dílec uzavírá celou sestavu FSM na vnější straně palivové nádrže. Práce se soustřeďuje na konečně-prvkové simulace kompletní, či částečné sestavy FSM během rázového zatížení. Hlavním zaměřením této práce jsou výpočtové materiálové modely, které zohledňují důležité aspekty mechanického chování polymerních materiálů během rázového zatížení. Je zde uvedeno široké množství experimentů, ať už vlastních, či standardizovaných, pomocí kterých se jednak stanovují materiálové charakteristiky, či verifikace numerických analýz s fyzickými experimenty. Pro numerické simulace byl použit převážně explicitní řešič LS-DYNA. Celkové výsledky práce přinášejí nové kvantifikované výsledky chování polymerního materiálu TSCP nejen pro rázové zatížení. Praktická část práce určuje metodiku výpočtu rázového zatížení pro produkt FSM. Tato metodika je přímo použitelná při samotném vývoji nového produktu. Během práce bylo vyvinuto a testováno několik výpočtových materiálových modelů. Nejlepší výsledky v době vypracování této práce vykazuje použití materiálového modelu *MAT_24 v kombinaci s *MAT_ADD_EROSION. Limity pro porušení v tomto modelu byly stanoveny empiricky vlastní metodikou. V dalších navazujících pracích by měla být věnována pozornost materiálovému modelu *MAT_SAMP-1, který byl částečně řešen i v této disertační práci.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza a hodnocení mezních stavů částí tlustostěnného potrubí v oblasti creepu.
Zouhar, Michal ; Petruška, Jindřich (oponent) ; Hlavoň, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá deformačně napěťovou analýzou částí tlustostěnného potrubí. Jsou řešeny rozměrové řady (charakterizovány poměrem D/d) tří těles, přímý válec, anuloid s konstantní tloušťkou (oblouk) a anuloid s proměnnou tloušťkou stěny (ohyb). Nejdříve je řešena velikost vnitřního tlaku kdy dojde k plně plastickému stavu u těchto těles. Velikost mezního tlaku je stanovena analyticky, numericky a příslušnými normativními vztahy. Výsledky a průběhy napětí jednotlivých řešení jsou vzájemně porovnány. Dále jsou tato tělesa řešena v creepové oblasti, jsou zatížena maximálním přípustným vnitřním tlakem dle normy po dobu 200 tisíc hodin - doba provozu součástí. Zkoumáno je místo maximálního ekvivalentního creepového přetvoření a místo maximálního ekvivalentního napětí. V těchto místech jsou vypsána hlavní napětí v závislosti na poměru D/d. Výsledky a průběhy napětí jednotlivých rozměrových řad jsou vzájemně porovnány. Z dostupných zdrojů literatury je zvolena podmínka dosažení mezního stavu, podle které je provedeno hodnocení dosažení mezního stavu u jednotlivých těles.
|
host ::
RSS.