|
|
Výpočetní nástroj pro deformačně-napěťovou analýzu mechanicky zatížené kruhové a mezikruhové desky
Dohnal, Jakub ; Majer, Zdeněk (oponent) ; Ševeček, Oldřich (vedoucí práce)
Bakalářská práce se primárně zabývá vytvořením výpočetního nástroje pro deformačně-napěťovou analýzu rotačně symetrických kruhových a mezikruhových desek. K tomuto účelu byl použit komerční software MATLAB a jeho součást APP DESIGNER. Program využívá analytických vztahů obecné pružnosti a pevnosti pro řešení diferenciálních rovnic pro několik typů desek a zatížení. Součástí bakalářské práce je rovněž parametrická studie porovnávající výstupy analytického a numerického modelu založeného na metodě konečných prvků, mající za cíl identifikovat praktickou oblast použitelnosti analytického řešení a jeho přesnost pro daný konkrétní případ desky.
|
|
| |
|
|
Vliv směru vláken dlouhovláknového kompozitu v okolí díry na napětí
Tulis, Vojtěch ; Majer, Zdeněk (oponent) ; Polzer, Stanislav (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na koncentraci napětí dlouhovláknových kompozitů s dírou, zejména jaký vliv má na koncentraci napětí řízení směru vláken kompozitu v okolí takové díry. Pro bližší poznání problematiky byly v prostředí programu Ansys nasimulovány vzorky běžně používaných kompozitních materiálů. Ty byly podrobeny analýze na výslednou koncentraci napětí – nejprve bez zásahu do směru vláken a po té s řízením směru vláken v okolí díry. Následně byla všechna data zpracována a vyhodnocena.
|
|
|
Analýza specifických soustav těles s neutrálními vazbami
Grúz, Jan ; Hájek, Petr (oponent) ; Majer, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá analytickým a grafickým řešením tří specifických soustav těles, které jsou ve statické rovnováze. Tyto soustavy těles obsahují neutrální vazby. Úvodní část se věnuje teorii a principům řešení stykových sil ve vazbách, které jsou poté využity pro výpočty a grafická řešení. První soustavou těles je demonstrativní vačkový mechanismus, který byl vytvořen k demonstraci metod grafického řešení. Druhý mechanismus je inspirován zvedacími mechanismy ve výrobních linkách. Cílem je zjištění velikosti stykových sil ve vazbách v různých polohách zvedaného břemene a minimální točivý moment pohonu. Pro řešení třetí soustavy těles je využito jak principů statiky, tak principů hydrostatiky. Cílem je zjistit minimální velikost síly pro uvedení mechanismu do pohybu. Všechny soustavy rovnic jsou řešeny v Matlabu.
|
|
|
Návrh topologie kompozitního piezokeramického snímače
Dostal, Vojtěch ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Majer, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem a numerickým modelováním piezokeramického snímače, který je umístěn na kolejnici z důvodu generování elektrické energie pro bezdrátové senzory monitorující železniční dopravu a stav kolejí. Práce se dá rozdělit do tří oblastí. První část se věnuje teoretickým základům piezoelektrické přeměny a následně jsou uvedeny příklady použití piezoelektrického generátoru v železniční oblasti. Ve druhé části je provedena parametrická analýza na numerickém modelu pro zjištění vhodného umístění piezoelektrického generátoru na kolejnici, k tomu byl použit homogenizovaný model MFC snímače. Výsledky z numerického modelu byly následně porovnány s provedeným experimentem. Třetí část se již věnuje návrhu vlastního piezokeramického snímače, který je aplikován na vybrané vhodné místo na kolejnici. Výsledky z provedeného numerického výpočtu ukazují vhodnost použití tohoto snímače pro monitorování železnice.
|
|
|
Výpočtová analýza vlivu výrobních defektů na porušení keramické pěny při mechanickém zatížení
Papšík, Roman ; Majer, Zdeněk (oponent) ; Ševeček, Oldřich (vedoucí práce)
Práce se zabývá výpočtovým modelováním keramických pěn a analýzou vlivu výrobních defektů (jako jsou porušené trámečky, zaslepené póry ashluky materiálu) na pevnost keramické pěny. Model geometrie pěny byl diskretizován nosníkovými prvky za účelem snížení výpočetní náročnosti. Vmístě styku několika trámečků bylo využito tuhých nosníkových prvků pro přesnější modelování vyšší tuhosti vtomto místě. Zaslepené stěny pórů byly modelovány adiskretizovány pomocí skořepinových prvků. Byl analyzován vliv směru zatěžování na pevnost pěny bez vad apoté vliv množství vad na pevnost. Nejvyšší pevnost vykazují pěny tvořené buňkami strámečky orientovanými ve směru zatěžování. Ty ale ztrácely pevnost nejvíce. Pěna tvořená rombododekaedrickou buňkou prakticky není ovlivněna přítomností zaslepených pórů, ale má má nejnižší pevnost ibez defektů. Kelvinova buňka představuje kompromis. Ukázalo se, že mezi trámečkem skonstantním aproměnným průřezem je rozdíl vpevnosti řádově desítky procent.
|
|
| |
|
|
Popis residuálních napětí v polymerních trubkách
Poduška, Jan ; Majer, Zdeněk (oponent) ; Hutař, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá problematikou reziduálních napětí ve stěně extrudované polymerní trubky a vlivem reziduálního napětí na její životnost. Na základě experimentálních dat získaných pomocí metody rozříznutých kroužků je určeno tangenciální reziduální napětí ve stěně polypropylenové a polyethylenové trubky. Vyhodnocení je provedeno novou metodou založenou na teorii silně zakřivených prutů. Pomocí numerického výpočtu je ověřena správnost tohoto vyhodnocení. Chování trubky za přítomnosti tangenciálních i axiálních reziduálních napětí bylo simulováno pomocí 3D modelu polymerní trubky. Na základě tohoto modelu byla navržena korekce hodnot tangenciálního reziduálního napětí v závislosti na délce zkoušené trubky. Dále je ukázáno, že průběh tangenciálního reziduálního napětí nezávisí na rozměrech a materiálu trubky a je navržena obecná křivka popisující jeho průběh ve stěně extrudované polymerní trubky. Tento zjištěný průběh je poté zahrnut do odhadu životnosti konkrétní polyetylénové trubky metodikou založenou na koncepci lineárně elastické lomové mechaniky. Je určen pokles životnosti při uvažování rezi-duálních napětí.
|
|
|
Deformační, napjatostní a bezpečnostní analýza rámu lehokola.
Verner, Jan ; Majer, Zdeněk (oponent) ; Vrbka, Jan (vedoucí práce)
Práce obsahuje deformační, napjatostní a bezpečnostní analýzu rámu lehokola firmy AZUB. Po seznámení s historií, definicí prutu, prutovými předpoklady a vytvoření výpočtového modelu rámu, se přešlo k samotnému řešení problému. Byly kontrolovány 3 zátěžné stavy - klid / rovnoměrná jízda, brzdění a šlapání. Třetí stav byl podroben hlubší analýze. Řešen byl i průhyb rámu v jednom zvoleném místě pro všechny stavy. Spočteny byly VVÚ, redukované napětí a bezpečnost. Pro první stav proběhlo srovnání s MKP. Byl také vytvořen program v jazyce MATLAB, zvládající výpočet uživatelem zvolené geometri e rámu a zatížení.
|
|
|
Analýza kompozitního sendvičového panelu za podmínek simulujících umístění na raketovém nosiči
Král, Martin ; Horníková, Jana (oponent) ; Majer, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá kompozitními sendvičovými panely, které v současnosti nacházejí uplatnění jako nosné konstrukce satelitů. Tento typ panelu obsahuje jádro z hliníkové voštiny a dva tenké laminátové potahy, vyztužené uhlíkovými vlákny. Laminátové potahy sendvičových panelů nabízí alternativu ke konvenčním hliníkovým potahům, která je výhodná především z důvodu snížení hmotnosti a zvýšení ohybové tuhosti panelů. V práci je provedena parametrická studie mechanických vlastností pro několik variant potahu sendvičových panelů. Jedná se o laminátové potahy, lišící se orientací vláken v jednotlivých vrstvách, a také o potah z hliníkové slitiny. Studie je rozdělena do dvou částí. V první části je zkoumána deformačně-napěťová odezva sendvičového panelu, který je na okrajích prostě podepřený a tlakově zatížený. Výpočet odezvy je proveden pomocí MKP a verifikován metodou součtu nekonečné řady. V druhé části je zkoumána deformačně-napěťová odezva spoje, (uzlu) dvou sendvičových panelů, který je namáhán náhodnými vibracemi, mající za cíl simulovat mechanické prostředí raketového nosiče při vzletu nosné rakety. Odezva je vypočítána pomocí MKP a verifikována experimentem na vibrační stolici pro zvolenou variantu laminátového potahu sendvičových panelů. Výsledky práce lze využít pro návrh stínící přepážky rentgenového zobrazovacího přístroje (SXI), který je součástí vybavení vesmírné družice projektu SMILE.
|
host ::
RSS.