|
|
Smoothed Particle Hydrodynamics ve strukturální dynamice
Hušek, Martin ; Králik,, Juraj (oponent) ; Maňas,, Pavel (oponent) ; Kala, Jiří (vedoucí práce)
Disertační práce je zaměřena na aplikaci metody Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) ve strukturální dynamice s důrazem na použití kvazi-křehkých materiálů. První část je zaměřena na úvod, historii a teoretické pozadí SPH. Numerické příklady, kde jsou ukázány silné a slabé stránky SPH, následují. Diskutovány jsou rovněž metody tvorby kombinovaných modelů s Finite Element Method (FEM). Po úvodu do SPH se práce soustředí na kvazi-křehké materiály a jejich vyztužené varianty. Nastíněny jsou numerické koncepty a matematické pozadí Continuous Surface Cap Model spolu s několika benchmarky. Následuje rozbor vlivu rychlosti přetvoření na modely SPH a na kombinované modely SPH-FEM. V této sekci autor představuje nový způsob vyztužení modelů SPH s pomocí nosníkových prvků FEM. Tento způsob spojení byl nazván vazba podvrstvou a ukazuje potenciál v simulacích, zatímco je tahová nestabilita SPH zmírněna. Jelikož je beton často spojován s heterogenitou a velmi specifickou materiálovou strukturou, unikátní algoritmus pro generaci struktury betonu v kombinaci s SPH je představen v následující kapitole. Koncept je založen na využití koherentních funkcí šumu, které mohou přinést variabilitu do numerických modelů. Bylo prokázáno, že algoritmus je robustní, stabilní a jednoduchý na implementaci do SPH. S ohledem na to, takzvaná numerická heterogenita, koncept implementace parametrové variability, je představena spolu s příklady. Poslední část práce je zaměřena na aplikaci SPH ve skutečných experimentech. První experiment se soustředí na náraz ve vysoké rychlosti. Druhý experiment se zabývá výbuchem, kde zaměření je na zatěžovaný vzorek a nálož. Vzhledem k tomu, že SPH simuluje nálož, plyny výbuchu a zatěžovaný vzorek, jedná se o plně svázanou simulaci interakce tekutiny a struktury.
|
|
|
Analýza svarů s využitím metody konečných prvků
Štěrba, Martin ; Kala, Jiří (oponent) ; Hradil, Petr (vedoucí práce)
Práce se zabývá numerickou analýzou svařovaných hliníkových konstrukcí. U těchto konstrukcí dochází v důsledku svařování k výraznému poklesu mechanických vlastností v místě svaru a tepelně ovlivněné oblasti. V rámci práce byly provedeny simulace kvazi staticky zatěžovaných svarových spojů ze slitiny EN AW-6082 T6 za účelem stanovení únosnosti a duktility těchto spojů. Pro výpočty byl použit programový systém na bázi explicitní metody konečných prvků. K vystižení anizotropie materiálu byl zvolen nelineární materiálový model s označením Weak texture model. Materiálové vlastnosti svaru a tepelně ovlivněné oblasti byly uvažovány odlišné od základního materiálu. Potřebné materiálové parametry byly převzaty z dostupné literatury, byly však popsány materiálové testy a procedura stanovení těchto parametrů. Ze srovnání výsledků numerických simulací s experimentálními daty vyplynula poměrně dobrá schopnost modelů vystihnout únosnost vyšetřovaných svarových spojů. Nicméně, z důvodu citlivosti modelů na velikost sítě konečných prvků, způsobenou problémem s lokalizací deformace, nebylo možné stanovit duktilitu těchto spojů.
|
|
|
Determination of fire resistance of structures
Jindra, Daniel ; Kala, Jiří (oponent) ; Hradil, Petr (vedoucí práce)
Possibilities of modeling non-linear behavior of concrete within standard room temperatures and increased fire-load values using FEM software ANSYS are studied. Temperature dependences of material models are considered. Fire resistance of reinforced concrete and concrete-steel composite construction is analyzed. Fire loads are defined in accordance with relevant standards. Non-linear structural transient analyses are calculated after temperatures were determined by transient thermal analyses. Results obtained from analyses of simple reinforced concrete structure are compared with approach of isotherm 500 °C method.
|
|
|
Verifikace nelineárních materiálových modelů
Holada, Jiří ; Kala, Jiří (oponent) ; Hradil, Petr (vedoucí práce)
Práce se zabývá verifikací nelineárních materiálů při dynamické zkoušce. Železobetonový nosník je vystaven rázovému zatížení simulovanému spuštěním břemena. Bude vytvořen deterministický konečně prvkový model s různými materiálovými modely. V další části bude provedena citlivostní analýza s MOP (Metamodel Optimální Prognózy).
|
|
| |
|
|
Analýza působení větru na stavební konstrukci
Tačner, Jan ; Hradil, Petr (oponent) ; Kala, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá statickou a dynamickou analýzou chování štíhlé mostní konstrukce. V programovém systému ANSYS 14.5 byl vytvořen výpočtový model konstrukce lávky. Byla provedena statická a modální analýza, na základě které bylo na konstrukci aplikováno náhradní dynamické zatížení od působení větru dle normy ČSN 73 0035, kde byla zohledněna varianta mostovky bez zábradlí či mostovky s plně neprodyšným zábradlím a dynamické zatížení vyvolané skupinou chodců a spojitým zástupem. Na tato zatížení byl proveden výpočet ustálené odezvy při rezonanci.
|
|
|
Analýza mezní únosnosti tenkostěnných ocelových konstrukcí
Jindra, Daniel ; Kala, Jiří (oponent) ; Hradil, Petr (vedoucí práce)
Zostavenie výpočtových modelov konštrukcie, prútového a detailnejšieho škrupinového, je prevedené v programovom systéme ANSYS. Návrhové situácie sú definované podľa EN a pomocou nelineárnych výpočtov MKP je stanovená stabilitná únosnosť konštrukcie a jej vybraných prierezov. Získané výsledky medznej únosnosti sú následne overené pomocou EN určených pre navrhovanie tenkostenných oceľových konštrukcií.
|
|
|
Statická analýza mostní konstrukce: Černý most v Hodoníně
Okánik, Michal ; Kala, Jiří (oponent) ; Sobek, Jakub (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá statickou analýzou Černého mostu ve městě Hodonín. Je zde popsána tvorba výpočtového modelu v systému ANSYS dle stávající projektové dokumentace, následně aplikace zatížení a okrajových podmínek (včetně řešení základové konstrukce umístěné na pilotách). Dále je zde uveden výběr zatížení, která jsou v práci použita pro ověření nosných částí konstrukce, zda-li vyuhovuje platným normám ČSN EN. Přílohou práce je ověření deformací pilot modelovaných v systému ANSYS s pilotami řešenými pomocí Obecné deformační metody vypočítané v programu MS Excel. Další přílohou práce je ověření únosnosti konstrukce na současné dopravní omezení hmotnosti vozidla na konstrukci.
|
|
|
Analýza chování železniční koleje na účinky pojezdu železničního vozidla
Peňázová, Gabriela ; Kala, Jiří (oponent) ; Salajka, Vlastislav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem možností modelování železniční tratě. Jsou vytvořeny výpočtové modely koleje v programovém systému ANSYS Classic. Zjednodušený rovinný výpočtový model reprezentuje podélnou polovinu klasické jednokolejné konstrukce, prostorové výpočtové modely reprezentují klasickou jednokolejnou konstrukci a pevnou jízdní dráhu RHEDA 2000. Statická a dynamická odezva rovinného výpočtového modelu koleje je porovnána s analytickým výpočtem dle Timošenka a Frýby. Statická a dynamická odezva prostorových modelů je analyzována a následně porovnána.
|
|
|
Analýza účinků zatížení větrem na stavební konstrukce
Štěrba, Martin ; Kala, Jiří (oponent) ; Hradil, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá analýzou účinků zatížení větrem na stavební konstrukce. V rámci práce je řešeno numerické modelování obtékání tuhých válcových těles při vysokých Reynoldsových číslech. K simulacím byl použit výpočetní software ANSYS CFX. Výstupem práce jsou průběhy Strouhalova čísla a průběhy součinitelů odporu a vztlaku v závislosti na Reynoldsově čísle.
|
host ::
RSS.