|
|
Description of the slow crack growth in polymer materials
Trávníček, Lukáš ; Nezbedová,, Eva (oponent) ; Padovec,, Zdeněk (oponent) ; Hutař, Pavel (vedoucí práce)
The lifetime of plastic pipes for pressurized systems is demanded to be at least 50 years. At the same time, the potential for recycling plastic waste is unexploited, therefore, using recycled material in pressurized plastic systems might become a reality in the future. However, the recycled material has low mechanical properties compared to the virgin one, and is restricted for pressurized pipe applications. These two contradictory conditions can be combined using a pipe consisting of a few layers of different materials. It is necessary to use modern, durable material for the critical parts, which are inner and outer surfaces. On the other hand, for the main pipe, it is possible to use material with lower mechanical properties – recycled material. The main aim of the presented work is to design a multilayer polymer pipe, where the middle layer will contain recycled material and the demanded lifetime of 50 years will be met. The lifetime in operating conditions is difficult to prove by standard testing methods. However, it is possible to estimate the lifetime as the most frequently occurring damage mechanism is the slow crack growth. The methodology is based on the description of crack propagation by linear elastic fracture mechanics parameters. An important part of this methodology is a finite element simulation of crack propagation in a pipe loaded by different types of loads, such as residual stress, soil loading, loading from traffic, and point load caused by stones when a pipe is buried. For the determination of residual stress, a methodology taking advantage of experimental measurements and numerical modeling has been developed. The case of buried pipe is also studied by numerical modeling. Part of the presented work is dedicated to the experimental measurement of creep crack growth in CRB (cracked round bar) specimens with the necessary data evaluation. The creep crack growth combined with the results of numerical modeling will be implemented into an estimation of the lifetime of a multilayer pipe with recycled material content.
|
|
| |
|
|
Pasivní kompenzace teplotních deformací u obráběcího stroje
Šabart, Adam ; Marek, Jiří (oponent) ; Hermanský, Dominik (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá pasivní kompenzací teplotních deformací u příčníku portálového obráběcího centra. Problém je řešen pomocí výpočtového modelování s využitím metody konečných prvků v prostředí programu ANSYS Workbench. Dále je využito matematické optimalizace (taktéž v programu ANSYS Workbench) k nalezení takových parametrů příčníku, aby byly sníženy teplotní deformace a jeho hmotnost byla minimalizována. Výstupem jsou dvě nové verze příčníku, které jsou porovnány s původní konfigurací.
|
|
|
Dynamická analýza válcových komínů stojících za sebou
Harazim, Petr ; Kanický, Viktor (oponent) ; Salajka, Vlastislav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá odezvou ocelové konstrukce komína na zatížení větrem. V souladu s dostupnou výkresovou dokumentací byl sestaven podrobný výpočtový model s využitím metody konečných prvků. Nově realizovaná kolona byla postavena již vedle stávajícího komína, tudíž se dá předpokládat, že se tyto stavby budou navzájem ovlivňovat. V práci je podrobně zpracována problematika aerodynamické a aeroelastické stability staršího ocelového komína s využitím programu ANSYS CFX. Zejména jevy odtrhávání vírů v rezonanci s vlastní frekvencí kmitu konstrukce. Zhodnocení stavby obsahuje posouzení pevnosti a výchylek konstrukce. Výpočty jsou zpracovány v souladu s platnými normativy ČSN EN.
|
|
|
Výpočtová simulace kosoúhlého rovnání tyčí
Benešovský, Marek ; Vrbka, Jan (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
Závěrečná práce se zabývá popisem dvou variant výpočtových modelů pro simulaci kosoúhlého rovnání tyčí kruhového průřezu, které vychází z Lagrangeova přístupu k popisu kontinua. Realizace obou variant byla provedena v softwaru ANSYS a jejich hlavní rozdíl spočívá ve volbě typu prvků pro diskretizaci. Nedílnou součástí této práce je také popis principu, jakým je provedeno vyhodnocení křivosti tyče po dokončení simulace rovnání. V další části práce jsou pak prezentovány dosažené výsledky, které jsou posléze srovnány s realizovaným experimentem a algoritmem pro simulaci kosoúhlého rovnání založeným na Eulerovském přístupu. Závěrečná část je pak věnována optimálnímu nastavení rovnačky.
|
|
|
Optimalizace betonových konstrukcí stochastickými metodami optimalizace
Slowik, Ondřej ; Pukl,, Radomír (oponent) ; Novák, Drahomír (vedoucí práce)
Práce si klade za cíl přiblížit čtenáři smysl optimalizace a její význam pro stavební praxi. Naznačuje principy některých používaných optimalizačních metod a zabývá se možností spojení některého z typů metody LHS s jinou optimalizační metodou. Výsledkem tohoto spojení je nový typ optimalizační metody pracovně pojmenovaný Nested LHS, popsaný v textu třetí kapitoly. V páté kapitole se aplikují některé ze získaných poznatků na řešení praktické optimalizační úlohy – železobetonové mostní konstrukce řešené nelineární metodou konečných prvků s užitím pseudostochastické optimalizace metodou LHS mean.
|
|
|
Assessment of thermo-mechanical fatigue of exhaust manifold
Košťál, Josef ; Petruška, Jindřich (oponent) ; Šebek, František (vedoucí práce)
This master’s thesis deals with thermo–mechanical analysis and fatigue life prediction of the exhaust manifold. At first, a research study was carried out, in which the phenomenon of thermo–mechanical fatigue is reviewed. The main damage mechanisms and the modelling methods were presented. The specific behaviors of the materials subjected to thermo–mechanical loads were also covered. An overview of suitable material and fatigue life models was listed together with the algorithm of the fatigue life component prediction. Secondly, the theoretical background has been applied to the case study of the exhaust manifold subjected to thermo–mechanical loads. Two temperature-dependent elasto–plastic material models were calibrated and validated on the basis of experimental data, and the discretized finite element model of the exhaust manifold assembly was created. The model of the thermal boundary conditions was prescribed on the basis of steady state conjugate heat transfer analyses. One-way coupled thermal–mechanical finite element simulations were performed for each material model. A paradigm of uncoupled fatigue life model – suitable for low cycle fatigue – was used, hence the fatigue life prediction was evaluated in post-processing. Two fatigue life models were used – energy-based and strain-based. The obtained values of predicted fatigue life have been compared according to the material and fatigue life models which have been used. Lastly, the conclusions, the possibilities of further research and possible improvements are proposed and discussed.
|
|
|
Modelování šíření tepla u lineární osy s kuličkovým šroubem a servopohonem
Malásek, Michal ; Pavlík, Jan (oponent) ; Huzlík, Rostislav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vytvořením modelu šíření tepla u lineární osy s kuličkovým šroubem a servopohonem. Na ose lze nalézt mnoho zdrojů tepla, mezi které patří především motor, ložiska apod. V rešeršní části je cílem přiblížit problematiku ztrát a šíření tepla. Následně je vytvořen 3D model celé sestavy osy. Výsledkem práce je rozbor zdrojů ztrát pro vybraný provozní cyklus. Dalším krokem je simulace rozložení teploty ve vybraných provozních cyklech na vytvořeném 3D modelu osy.
|
|
|
Numerické modelování a měření magnetické susceptibility nehomogenních materiálů technikami NMR
Julínek, Michal ; Steinbauer, Miloslav (oponent) ; Fiala, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá magnetickou susceptibilitou konkrétního objektu (skleněná krychle s jílem, uvnitř které se nachází skleněné kulička s vodou). V první části bylo provedeno měření magnetické susceptibility objektu. Měření bylo provedeno na tomografu ÚPT AV ČR. Pro měření byla použita metoda gradientního echa umožňující měřit susceptibilitu nemagnetických materiálů. Měřením bylo získáno rozložení magnetického pole uvnitř objektu (měření s kuličkou a bez kuličky), následně byla stanovena změna magnetického pole (mezi objektem s kuličkou a bez kuličky). V druhé části práce byla provedena simulace magnetického pole téhož objektu v programu ANSYS. Výpočet byl prováděn na trojdimenzionálním objektu metodou konečných prvků. Simulací bylo získáno rozložení magnetického pole uvnitř objektu, které bylo porovnáno s experimentálně zjištěnými hodnotami.
|
|
|
Elektromagnetická analýza nadproudové spouště jističe
Mlynář, Zdeněk ; Augusta, Zbyněk (oponent) ; Valenta, Jiří (vedoucí práce)
Použití jističů jako přístrojů sloužících k ochraně obvodu, zařízení, majetku a v neposlední řadě i osob je důležitou součástí výroby, přenosu a distribuce elektrické energie. To klade vysoké nároky na konstrukci jističe jako komplexního přístroje. K zajištění jeho správné funkce slouží jedna z mnoha jeho částí a tou je spoušť. Spoušť slouží k vyhodnocení procházejícího proudu a k reakci na nežádoucí nadproud. Z těchto důvodů se tato práce zabývá elektromagnetickou analýzou konkrétně termomagnetické spouště. Zaměření bude na zlepšení stávajícího stavu a nalezení vhodnějších konstrukčních řešení.
|
host ::
RSS.