|
|
Kvantifikace mechanismů hydraulického odstranění okují
Hrabovský, Jozef ; Toman,, Zdeněk (oponent) ; Dobeš, Ferdinand (oponent) ; Horský, Jaroslav (vedoucí práce)
Problematika odstraňování okují je významnou součástí při tváření a tepelném zpracování oceli a ocelových polotovarů. Získáváním nových informací a studiem tohoto procesu je možné zvýšit efektivitu a zlepšit kvalitu povrchů po odokujení. Tato práce je zaměřená na kvantifikaci mechanizmů vysokotlakého hydraulického odstraňování okují a studium samotných chemických sloučenin, ze kterých jsou okuje složeny. K dosažení všech stanovených cílů práce a pro získání komplexního pohledu na odstraňování okují bylo použito několik experimentálních měření a výpočtových analýz. Všechna experimentální měření byla zaměřena na získání dat o zásadních vlivech a parametrech při hydraulickém odstraňování okují. Data získaná z provedených měření byla aplikována pro výpočtové analýzy, které měly za cíl odhalit hlubší souvislosti a potvrdit tak experimentální výsledky. Tuto práci je možné rozdělit na dvě základní části. První část je věnována studiu jednotlivých parametrů hydraulického paprsku. Mezi zkoumanými parametry vysokotlakého vodního paprsku byl součinitel přestupu tepla, impaktní tlak při různých režimech standardního nebo pulzujícího vodního paprsku. Experimentálně změřená data těchto parametrů byla použita pro výpočtové analýzy, které byly zaměřeny na vliv parametrů vodního paprsku na napjatost ve vrstvě okují. Další analýza vodního paprsku byla zaměřena na vliv jednotlivých částí hydraulické soustavy (jako jsou, rozvodní kolektor nebo stabilizátor) na její charakteristiky. Byly zkoumány různé typy kolektorů v kombinaci s různými druhy stabilizátorů a jejich vliv na hodnoty impaktního tlaku. Toto studium bylo podpořeno výpočtovou analýzou proudění uvnitř hydraulické soustavy. Další část této práce byla zaměřena na získání mechanických vlastností okují připravených na vzorcích z běžné konstrukční oceli a na vzorcích připravených z oceli s vyšším obsahem křemíku. Vliv jednotlivých parametrů a charakteristik byl v této práci zkoumán právě na těchto dvou typech oceli. Analýza mechanických vlastností okují byla prováděna pomocí metody tzv. protlačování malých vzorků („Small Punch Test“). Pro získání základních mechanických vlastností jako modul pružnosti, mez kluzu či mez pevnosti byla provedena optimalizace materiálových parametrů na základě změřených dat. Celá tato práce byla prováděna s cílem získat hodnotné a ucelené výsledky o vysokotlakém hydraulickém odstraňování okují a ovlivňujících faktorech i o samotných okujích.
|
|
|
Kvantifikace mechanismů hydraulického odstranění okují
Hrabovský, Jozef ; Horský, Jaroslav (vedoucí práce)
Problematika odstraňování okují je významnou součástí při tváření a tepelném zpracování oceli a ocelových polotovarů. Získáváním nových informací a studiem tohoto procesu je možné zvýšit efektivitu a zlepšit kvalitu povrchů po odokujení. Tato práce je zaměřená na kvantifikaci mechanizmů vysokotlakého hydraulického odstraňování okují a studium samotných chemických sloučenin, ze kterých jsou okuje složeny. K dosažení všech stanovených cílů práce a pro získání komplexního pohledu na odstraňování okují bylo použito několik experimentálních měření a výpočtových analýz. Všechna experimentální měření byla zaměřena na získání dat o zásadních vlivech a parametrech při hydraulickém odstraňování okují. Data získaná z provedených měření byla aplikována pro výpočtové analýzy, které měly za cíl odhalit hlubší souvislosti a potvrdit tak experimentální výsledky. Tuto práci je možné rozdělit na dvě základní části. První část je věnována studiu jednotlivých parametrů hydraulického paprsku. Mezi zkoumanými parametry vysokotlakého vodního paprsku byl součinitel přestupu tepla, impaktní tlak při různých režimech standardního nebo pulzujícího vodního paprsku. Experimentálně změřená data těchto parametrů byla použita pro výpočtové analýzy, které byly zaměřeny na vliv parametrů vodního paprsku na napjatost ve vrstvě okují. Další analýza vodního paprsku byla zaměřena na vliv jednotlivých částí hydraulické soustavy (jako jsou, rozvodní kolektor nebo stabilizátor) na její charakteristiky. Byly zkoumány různé typy kolektorů v kombinaci s různými druhy stabilizátorů a jejich vliv na hodnoty impaktního tlaku. Toto studium bylo podpořeno výpočtovou analýzou proudění uvnitř hydraulické soustavy. Další část této práce byla zaměřena na získání mechanických vlastností okují připravených na vzorcích z běžné konstrukční oceli a na vzorcích připravených z oceli s vyšším obsahem křemíku. Vliv jednotlivých parametrů a charakteristik byl v této práci zkoumán právě na těchto dvou typech oceli. Analýza mechanických vlastností okují byla prováděna pomocí metody tzv. protlačování malých vzorků („Small Punch Test“). Pro získání základních mechanických vlastností jako modul pružnosti, mez kluzu či mez pevnosti byla provedena optimalizace materiálových parametrů na základě změřených dat. Celá tato práce byla prováděna s cílem získat hodnotné a ucelené výsledky o vysokotlakém hydraulickém odstraňování okují a ovlivňujících faktorech i o samotných okujích.
|
|
|
Výpočtová analýza dynamických vlastností hydrodynamických kluzných ložisek
Rak, Vladimír ; Kamenický, Ján (oponent) ; Zapoměl, Jaroslav (oponent) ; Pochylý, František (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
Práce se zabývá výpočtovým modelováním statické a dynamické analýzy hydrodynamických kluzných ložisek, analýzy stability proudění tekutinového filmu a analýzy odezvy rotorových soustav. Na školicím pracovišti byl vyvinut nový teoretický přístup k modelování statického a dynamického chování tuhého rotujícího tělesa v tekutině při vzájemné interakci. Přístup je založen na aplikaci Navier-Stokesovy pohybové rovnice, rovnice kontinuity a předepsaných vhodných okrajových podmínkách. Pomocí vhodných transformačních vztahů lze od sebe oddělit a samostatně řešit pohyb tělesa a tekutiny a zároveň je možné separovat stacionární a nestacionární řešení tekutinové vrstvy. K analýze chování tekutiny je použita metoda kontrolních objemů. Pro popis geometrické konfigurace jsou využita racionální Bézierova tělesa, tato tělesa jsou zároveň využita také k aproximaci rychlostní a tlakové funkce. Vzhledem k tomu, že se změnou polohy středu hřídele je vždy prováděno i nové generování sítě, jedná se o kombinovanou ALE (Arbitrary Lagrange-Euler) metodu. Přídavné účinky od tekutiny, působící na hřídelový čep rotorové soustavy (v případě kluzného ložiska se jedná o tenzory přídavné hmotnosti, přídavné tuhosti a přídavného tlumení, které se řeší v rámci dynamické analýzy tekutinového filmu), jsou v případě aplikace nového přístupu k analýze funkcí pouze jediného parametru – polohy středu hřídele. Zde je veliká výhoda oproti klasickému přístupu, založenému na aplikaci Reynoldsovy rovnice, kdy je nutno řešit vázanou úlohu. Autor analyzoval modely dlouhých i krátkých hydrodynamických kluzných ložisek o různé geometrii, jmenovitě se jednalo o válcová a eliptická ložiska. V řešení byla uvažována nestlačitelná i stlačitelná tekutinová výplň radiální mezery kluzného ložiska. Výsledky analýz tekutinové vrstvy kluzného ložiska byly poté zahrnuty do pohybové rovnice modelové rotorové soustavy se dvěma stupni volnosti, uložené na svých koncích ve dvou kluzných ložiskách (Jeffcottův rotor). V dalším kroku autor modeloval a řešil odezvu rotorové soustavy na vynucené stálené kmitání vybuzené nevývahou rotujících hmot.
|
|
|
Výpočtová analýza dynamických vlastností hydrodynamických kluzných ložisek
Rak, Vladimír ; Kamenický, Ján (oponent) ; Pochylý, František (oponent) ; Zapoměl, Jaroslav (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
Práce se zabývá výpočtovým modelováním statické a dynamické analýzy hydrodynamických kluzných ložisek, analýzy stability proudění tekutinového filmu a analýzy odezvy rotorových soustav. Na školicím pracovišti byl vyvinut nový teoretický přístup k modelování statického a dynamického chování tuhého rotujícího tělesa v tekutině při vzájemné interakci. Přístup je založen na aplikaci Navier-Stokesovy pohybové rovnice, rovnice kontinuity a předepsaných vhodných okrajových podmínkách. Pomocí vhodných transformačních vztahů lze od sebe oddělit a samostatně řešit pohyb tělesa a tekutiny a zároveň je možné separovat stacionární a nestacionární řešení tekutinové vrstvy. K analýze chování tekutiny je použita metoda kontrolních objemů. Pro popis geometrické konfigurace jsou využita racionální Bézierova tělesa, tato tělesa jsou zároveň využita také k aproximaci rychlostní a tlakové funkce. Vzhledem k tomu, že se změnou polohy středu hřídele je vždy prováděno i nové generování sítě, jedná se o kombinovanou ALE (Arbitrary Lagrange-Euler) metodu. Přídavné účinky od tekutiny, působící na hřídelový čep rotorové soustavy (v případě kluzného ložiska se jedná o tenzory přídavné hmotnosti, přídavné tuhosti a přídavného tlumení, které se řeší v rámci dynamické analýzy tekutinového filmu), jsou v případě aplikace nového přístupu k analýze funkcí pouze jediného parametru – polohy středu hřídele. Zde je veliká výhoda oproti klasickému přístupu, založenému na aplikaci Reynoldsovy rovnice, kdy je nutno řešit vázanou úlohu. Autor analyzoval modely dlouhých i krátkých hydrodynamických kluzných ložisek o různé geometrii, jmenovitě se jednalo o válcová a eliptická ložiska. V řešení byla uvažována nestlačitelná i stlačitelná tekutinová výplň radiální mezery kluzného ložiska. Výsledky analýz tekutinové vrstvy kluzného ložiska byly poté zahrnuty do pohybové rovnice modelové rotorové soustavy se dvěma stupni volnosti, uložené na svých koncích ve dvou kluzných ložiskách (Jeffcottův rotor). V dalším kroku autor modeloval a řešil odezvu rotorové soustavy na vynucené stálené kmitání vybuzené nevývahou rotujících hmot.
|
|
|
Porovnání výsledků modální analýzy desky plošných spojů dosažených výpočtovým a experimentálním modelováním
Oplt, Tomáš ; Vosynek, Petr (oponent) ; Tošovský, Jiří (vedoucí práce)
Předmětem diplomové práce je porovnání výsledků modální analýzy desek plošných spojů bez elektronických komponent, které byly získány při výpočtovém a experimentálním modelováním. Analýzy jsou provedeny pro varianty jednovrstvé a následně třívrstvé PCB. Běžně jsou desky uchyceny za delší strany pomocí klínového zámku. Aby bylo možné realizovat okrajové podmínky ve výpočtovém i experimentálním modelování, je reálné upnutí PCB zjednodušeno na zamezení posuvů. Výpočtové modely jsou vytvořeny pomocí MKP prvků, které se běžně využívají pro řešení problémů tohoto typu. Stanovené výsledky jsou porovnány s výsledky experimentálního modelování. V práci je také otestována citlivost modelů na změnu velikosti prvku a počet prvků po tloušťce.
|
|
|
Deformačně napjatostní analýza prvků totální náhrady trapéziometakarpálního kloubu
Svojanovský, Tomáš ; Marcián, Petr (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Tato diplomová práce navazuje na bakalářskou práci s podobným názvem, která se zabývala zejména rhizartrózou. Kvůli tomuto onemocnění kloubů se provádí implantace totální trapéziometakarpální náhrady. Bakalářská práce dále sloužila jako seznámení s metodou konečných prvků a problematikou kontaktních úloh. Naproti tomu se centrum zájmu diplomové práce zaměřuje výhradně na deformačně napjatostní analýzu totální náhrady. Hlavním cílem je provést analýzy na různých variantách modelů geometrie. Dále je snahou, analyzovat kontaktní tlaky pokročilého modelu zahrnujícího kromě celé náhrady také kostní tkáně a vazy či šlachy zaručující statickou rovnováhu komponent. Pro bakalářskou práci bylo využito programu ANSYS Workbench, zatímco diplomová práce byla zpracována za pomoci klasického prostředí ANSYS APDL. Práce v klasickém prostředí dovoluje uživateli větší kontrolu nad celým procesem výpočtu, často však vyžaduje více zkušeností a hlubší teoretické znalosti. Protože s sebou kontaktní úlohy přináší mnoho problémů spojených s konvergencí a přesností výsledků, nechybí zde vysvětlení důležitých pojmů ani řada doporučení, jež mohou usnadnit řešení těchto problémů.
|
|
|
Experimentální a výpočtové stanovení součinitelů přestupu tepla pro části průmyslové parní turbíny od firmy Siemens, s.r.o Odštěpný závod Industrial Turbomachinery
Hladík, Petr ; Pospíšil, Jiří (oponent) ; Hrabovský, Jozef (vedoucí práce)
Předmětem této diplomové práce je experimentální a výpočtové stanovení součinitelů přestupu tepla při kondenzaci páry pro zjednodušené části průmyslové parní turbíny. Tímto geometrickým zjednodušením je potrubí kruhového průřezu, kterého se při analýzách dějů probíhajících v parních turbínách často využívá. První část práce je věnována teorii přenosu tepla při kondukci, konvekci a speciálním případu konvekce – kondenzaci. Obsahem dalších kapitol je poté popis jednotlivých metod stanovení součinitele přestupu tepla. Těmi jsou: experimentální analýza provedená na reálném měřícím zařízení a vyhodnocená metodou konečných prvků (MKP), výpočtové modelování proudění (CFD) v programu ANSYS CFX a analytické určení součinitelů přestupu tepla použitím empirických vztahů pro kondenzaci. Závěrem práce je provedena validace a srovnání dosažených výsledků.
|
|
|
Tvorba výpočtového modelu pro deformačně napěťovou analýzu prvků generátoru
Sedláček, Radek ; Fučík, Karel (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá tvorbou výpočtového modelu pro deformačně napěťovou analýzu prvků generátoru. Výpočtový model je parametrický a umožňuje použití různých variant geometrie hřídele i rotorových plechů. Parametrický výpočtový model v APDL jazyce se sestaví v přiloženém sešitu softwaru MS Excel po zadání vstupních hodnot. Po výpočtu v programu ANSYS 14.5 jsou výsledky importovány do sešitu Excelu k dalšímu zpracování a následnému vyhodnocení úlohy.
|
|
|
Výpočetní simulace přenosu zvukových signálů lidským uchem
Hájek, Petr ; Švancara, Pavel (oponent) ; Pellant, Karel (vedoucí práce)
Uvedená práce spadá do oblasti biomechaniky sluchu. Jejím těžištěm je stanovení tzv. korekcí, které umožňují srovnání syntetických audiogramů s audiogramy naměřenými. Korekcemi se snažíme překonat rozpor, který panuje mezi výpočtovým modelováním a audiologickým měřením. Ten spočívá v tom, že výpočtové modelování většinou simuluje dopad zvuku do sluchového ústrojí z volného pole, kdežto audiologické měření je realizováno pomocí sluchátek, ať už se jedná o sluchové ústrojí zdravé nebo poškozené. Korekce potom upravují výpočtový model tak, aby jeho řešení bylo s audiologickým měřením srovnatelné. V uvedené práci je také řešen vliv kinematiky třmínku na buzení basilární membrány. Pohyb třmínku se normálně skládá z pohybu translačního a rotačního. Provedené výpočtové modelování ukazuje, která složka pohybu je podstatná z hlediska buzení membrány a jak se tento jev dá využít v operativě lidského sluchového ústrojí, konkrétně při tympanoplastice IV. typu.
|
|
|
Analýza zbytkových napětí ve stěně tepny
Novák, Kamil ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním vlivu zbytkového napětí v idealizované geometrii cévy a následnou aplikací dosažených poznatků na aneurysma břišní aorty. Z hlediska kvality výpočtového modelu bylo dosaženo zpřesnění v podobě snížení nejistot, které jsou do výpočtového modelu vneseny bez uvažování vlivu zbytkového napětí. Pro každou úroveň výpočtového modelu byl splněn základní předpoklad snížení výrazných rozdílů napětí mezi vnitřní a vnější stěnou cévy. Metody, které byly použity, jsou: deformační metoda, inverzní mechanika velkých deformací, fiktivní teplota – a to jak pro lineárně elastický materiál, tak hyperelastický materiál definovaný daným konstitutivním modelem. Numerické ověření bylo realizováno pomocí programu ANSYS.
|
host ::
RSS.