|
|
Materiálově nelineární řešení prutových konstrukcí
Kabeláč, Jaromír ; Krejsa,, Martin (oponent) ; Návrat,, Tomáš (oponent) ; Němec, Ivan (vedoucí práce)
Předložená disertační práce se zabývá řešením nosníkových a rámových konstrukcí s uvážením materiálové nelinearity. Použitou výpočtovou metodou je metoda konečných prvků. Cílem práce bylo odvodit a otestovat konečně prvkový nosníkový element s uvážením materiálové nelinearity. Následnou detailní analýzou předloženého problému byla sestavena celá skupina formulací nosníkového elementu. Část výsledků této práce byla v několika podobách implementována do komerčních software pro praktické užití projektanty, což bylo hlavním cílem práce. V teoretické části je představen nosníkový element, který se zaměřuje na řešení napjatosti na masivních průřezech. Z hlediska topologie se jedná o klasický liniový nosníkový konečný prvek s dvěma uzly. V každém z uzlů je definováno šest stupňů volnosti pro translace a rotace plus sedmý stupeň pro deplanaci průřezu při kroucení. Na průřezu jsou uváženo namáhání od axiální síly, ohybových momentů, krouticího momentu, posouvajících sil a případně bimomentu pro vázaný krut. Bylo vytvořeno několik variant formulací podle zahrnutí složek namáhání do materiálové nelinearity a podle způsobu numerické integrace. V práci je diskutováno zahrnutí geometrické nelinearity a výpočet požární odolnosti. Veškeré výše popsané formulace byli testovány na prototypech jak je uvedeno v aplikační části. Zde je také popsán obecný postup, architektura a použité technologie pro implementaci poznatků z teoretické části do komerčních konečně prvkových systémů. V práci je ukázána implementace plasticity na skořepinách, výpočtu průřezových charakteristik a napětí na průřezu, implementace materiálově nelineárního nosníkového elementu a modul pro požární odolnost sloupu. Výše uvedené implementace teoretických závěrů jsou hlavními výstupy disertační práce. Tyto implementace jsou dostupné v tisícovkách instalací po celé Evropě, kde jsou využívány při projekci významných konstrukčních celků.
|
|
| |
|
|
Detekce aktuálního podlaží při jízdě výtahem
Havelka, Martin ; Králík, Jan (oponent) ; Krejsa, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá detekcí aktuálního podlaží při jízdě výtahem. Jedná se o funkcionalitu, která je nezbytná při pohybu robota ve vícepodlažní budově. Pro tuto úlohu je využita fúze akcelerometrických dat v průběhu jízdy výtahem a obrazových dat získaných z informačního displeje uvnitř výtahové kabiny. V rešeršní části jsou popsána již realizovaná řešení, metody datové fúze a možnosti klasifikace obrazu. Na základě této části byly vybrány vhodné přístupy pro řešení úlohy. V první fázi byly získány datové sady z různých typů výtahových kabin. Následně byl vyvinut algoritmus pro práci s daty z akcelerometrického senzoru. Byla vybrána a natrénována konvoluční neuronová síť, která byla využita pro klasifikaci obrazových dat. Následně byla implementována metoda datové fúze. Jednotlivé části byly samostatně otestovány a vyhodnoceny. Na základě jejich vyhodnocení byla provedena integrace do jednoho funkční systému, který byl úspěšně ověřen a otestován. Výsledná úspěšnost detekce při jízdě různými výtahy byla stanovena na 97%.
|
|
| |
|
| |
|
|
Analýza spolehlivosti tlačených ocelových sloupů se stojinou obetonovanou betonem vysoké pevnosti
Puklický, Libor ; Krejsa,, Martin (oponent) ; Melcher, Jindřich (oponent) ; Kala, Zdeněk (vedoucí práce)
Předložená práce se zabývá teoretickou analýzou mezního stavu únosnosti. Pro řešení byly využity výsledky experimentálního výzkumu, který probíhal na Ústavu kovových a dřevěných konstrukcí pod vedením doc. Karmazínové a prof. Melchera. Geometricky a fyzikálně nelineární řešení vycházející z Timošenkova řešení je verifikováno MKP modelem v programovém prostředí ANSYS. Při řešení je zohledněn náhodný vliv počátečních imperfekcí. Model MKP zahrnuje i vliv vlastních pnutí. V parametrické studii je sledován vliv vlastních pnutí na plastizaci průřezu, vliv na mezní únosnost je spolu s vlivem dalších imperfekcí předmětem stochastické analýzy metodou Latin Hypercube Sampling (LHS). Studie dále prokazuje příznivý účinek betonové části průřezu (kombinace materiálů ocel-beton) na pokles mezní únosnosti prutu vlivem vlastních pnutí oceli. Vzhledem k důležitosti časově závislých jevů dotvarování na únosnost, jsou studie uvedené v disertační práci zaměřené i tímto směrem. Parametrické studie vlivu dotvarování poskytují jak srovnání mezních únosností při použití obyčejného a vysokopevnostního betonu, tak i variabilitu mezních únosností, přičemž bylo využito přístupů normy Eurokód 2. Ze srovnání výstupů statistické analýzy dle návrhových podmínek spolehlivosti normy EN1990 a přístupu Eurokódu 4 plyne, že lze doporučit použití Eurokódu 4 pro dimenzování tohoto typu prvku. Návrh podle Eurokódu 4 lze dle provedených studií hodnotit jako spolehlivý, pro stanovení hospodárnosti je nutný větší soubor experimentálních dat.
|
|
|
Automatická detekce ovládacích prvků výtahu zpracováním digitálního obrazu
Černil, Martin ; Šnajder, Jan (oponent) ; Krejsa, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá automatickou detekcí ovládacích prvků osobních výtahů v digitálním obraze pomocí metod počítačového vidění. V teoretické části je provedena rešerše metod zpracování obrazu s návazností na rozpoznávání objektů v obraze a průzkum předchozích řešení, které vede k probádání oblasti konvolučních neuronových sítí. V praktické části je probráno vytvoření datové sady obrazů ovládacích prvků výtahu, výběr, učení a vyhodnocení modelů za použití TensorFlow Object Detection API 2 a implementace robustního algoritmu využívajícího detektoru ovládacích prvků výtahu. Závěr práce pojednává o vhodnosti modelu pro zadanou úlohu.
|
|
|
Rozvoj metodiky posuzování svodidel z hlediska dynamických účinků
Koudelka, Ivan ; Krejsa,, Martin (oponent) ; prof. Ing. Alois Materna, CSc., MBA (oponent) ; Salajka, Vlastislav (vedoucí práce)
Předložená práce analyzuje metodiku a přístupy dané legislativou. Předkládá v tisku prezentované výsledky numerického modelování nárazu vozidel do bariéry řešených ve světě i v ČR. Přináší návrh metodiky posuzování svodidel. Metodika navazuje na základní principy užité v TP 101 a ČSN EN 1991-1-1. Kinetická energie vozidla v okamžiku nárazu je nahrazena statickou silou, jejíž účinky jsou srovnatelné s účinky nárazu vozidla. Nosná konstrukce svodidla je řešena za pomocí prostředků statiky. Ve výpočtu je uplatněna i deformace vozidla, což představuje reálné rozdělení energie pohlcené deformací vozidla a energie, kterou musí absorbovat svodidlo. Navrhované postupy umožňují zohlednit nelineární chování konstrukce jak z hlediska geometrické, tak z hlediska materiálové nelinearity. Práce se rovněž zabývá interpretací různých druhů podepření konstrukcí do výpočtového modelu. Na konkrétním případě je demonstrován způsob modelování pružného podepření sloupku svodidla v zemině, či model tření volně uloženého betonového bloku po podložce. K zajištění realitě odpovídající polohy vzájemně spojených volně uložených bloků je navržen způsob modelování kontaktu v místě jejich možného průniku. K výraznému zpřesnění výpočtu přispívá postupné zatěžování konstrukce pomocí přírůstku zatížení a vyčíslování přírůstků energie absorbované deformací po jednotlivých krocích. Předkládaná metodika představuje účinný nástroj k posuzování svodidel, pro jehož aplikaci je dostatečné užití běžných prostředků a vybavení, kterými disponuje téměř každý projektant zabývající se statikou stavebních konstrukcí. V závěru práce jsou zobecněny poznatky získané z řešených příkladů a doplněny o grafická vyjádření.
|
|
|
Návrh dokovací stanice pro mobilní robot
Obšil, Tomáš ; Houfek, Martin (oponent) ; Krejsa, Jiří (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je návrh dokovací stanice pro autonomní mobilní robot Breach. Dokovací stanice má za úkol připojení robota ke zdroji napájení bez asistence lidské obsluhy za účelem nabití jeho baterií. Teoretická část práce obsahuje rešeršní studii autonomního nabíjení robotických zařízení. Následně je posouzena vhodnost použití různých typů dokovacích stanic a výběr nejvhodnějšího řešení. Praktická část práce se zabývá návrhem dokovacího mechanismu, který zohledňuje nepřesnou navigaci robota s odchylkami v řádu několika centimetrů. Součástí návrhu je konektorový systém, který je schopen dlouhodobě přenášet proud o velikosti minimálně 20 A. Na závěr je vytvořen 3D model kompletní dokovací stanice včetně napájecích konektorů v programu SolidWorks.
|
|
|
Vehicle speed estimation
Roštek, Martin ; Kumpán, Pavel (oponent) ; Krejsa, Jiří (vedoucí práce)
Vehicle speed is one of the crucial variables needed to be known in real-time and with high accuracy, to serve as input into vehicle dynamic control systems. Its direct measurement in the vehicle is however cost ineffective. The idea is to use the measurements from generally available on-board sensors and to consequently compute the vehicle speed. Nevertheless, the measurements are highly influenced by process noises due to complexity of motion of the vehicle. Therefore, an estimation algorithm with ability to deal with this negative influence has to be developed. The estimation algorithm presented in this thesis estimates longitudinal vehicle speed using measurements of four rotational wheel speeds, longitudinal acceleration, motor torques, yaw rate and steering wheel angle. It was tested against the numerous situations considered critical according to vehicle speed estimation, such as rapid acceleration on road with low friction coefficient, emergency braking with activation of ABS, or driving in the slope with wheels slipping, providing satisfactory results.
|
host ::
RSS.