|
|
Řešení dynamické odezvy vodohospodářských konstrukcí v interakci s kapalinou
Feilhauer, Michal ; Králík,, Juraj (oponent) ; prof. Ing. Alois Materna, CSc., MBA (oponent) ; Salajka, Vlastislav (vedoucí práce)
Predikce chování vodohospodářských konstrukcí se zřetelem na vlivy prostředí v různých návrhových stavech je základní podmínkou odhadu provozní spolehlivosti analyzované konstrukce. Podstatný význam má spolehlivá charakteristika chování konstrukce daná popisem jejího pohybu na časově proměnných vlivech prostředí. V současně používané formulaci inženýrské mechaniky jde o stanovení odezvy definované konstrukce nebo její části na zadané časově proměnné mechanické zatížení. Požadovanými odezvovými veličinami nutnými pro posouzení mezních stavů únosnosti a použitelnosti konstrukce jsou přemístění a napětí, resp. veličiny odtud odvozené. Základním prostředkem predikce odezvy konstrukce je výpočet. Předložená práce se zabývá komplexními multifyzikálními problémy chování vodohospodářských konstrukcí v interakci s kapalinou (fluid structure interaction). Popisují se různé přístupy k výpočtům statických i dynamických vlastností konstrukcí. Tyto přístupy jsou rozděleny na tzv. „přímou metodu“, která je založená na přímém spojení dvou fyzikálních polí a výpočet je proveden metodou konečných prvků a tzv. „nepřímou metodu“, která je založená na spojení dvou fyzikálních polí pomocí různých rozhraní, která jsou v této práci popsána. Při nepřímé metodě je výpočet proudící kapaliny proveden metodou konečných objemů a výpočet konstrukce metodou konečných prvků. V rámci disertační práce byly řešeny výše zmíněnými přístupy statické a dynamické odezvy vodohospodářských konstrukcí. Výsledky výpočtů v rámci předložené disertační práce byly srovnány s výsledky provedených experimentů. V závěru práce jsou popsány výsledky a zobecněné poznatky získané z řešených úloh různými přístupy. V příloze jsou uvedena makra APDL pro přenos tlakového zatížení z výpočtu proudění kapalin do výpočtu konstrukce.
|
|
|
Vývoj nových typů okrajových podmínek pro interakci těles s tekutinami a jejich implementace do komerčních výpočtových systémů
Pohanka, Lukáš ; Pochylý, František (oponent) ; Zapoměl, Jaroslav (oponent) ; Rudolf, Pavel (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
V této práci je popsán nový přístup k výpočtovému modelování dynamických vlastností elastických těles nacházejících se v nestlačitelné viskózní neproudící tekutině. Výpočet je založen na určení konstantních přídavných účinků (přídavná hmotnost a přídavné tlumení), které jsou vloženy do modelu tělesa a nahrazují působení tekutiny. Je při tom využito běžných komerčních výpočtových programů. Jeho podstatou je stanovení dvou tlakových polí v tekutině. Jedno pro případ pohybu tělesa jednotkovým zrychlením a druhé pro pohyb jednotkovou rychlostí. Ze silového působení těchto polí na těleso jsou následně určeny přídavné účinky. V praxi se ovšem ukázalo, že pro určování přídavného tlumení se bude nutné odchýlit od předpokladů lineárního proudění a použít model nelineární (Navier-Stokesova rovnice ve formě ALE). Pak je vypočtené přídavné tlumení platné pouze pro případ kmitání s předem zvolenou amplitudou.
|
|
|
Analýza šíření tlakové vlny v aortě
Holubář, Oldřich ; Janíček, Přemysl (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na problematiku využití snímání šíření pulzní vlny aortou v oblasti diagnostiky aneurysmatu břišní aorty (AAA). V první části byl popsán kardiovaskulární systém a jeho patologie v podobě AAA. Dále byly shrnuty současné metody diagnostiky a navrženy nové, které budou založeny na principu snímání průběhu pulzní vlny. Byla provedena numerická simulace šíření pulzní vlny, s využitím výpočtové metody interakce tělesa s tekutinou, na zjednodušených geometrických modelech, které reprezentují určité úseky aorty. Cílem těchto analýz bylo ověřit použitelnost výpočtové metody interakce tělesa s tekutinou pro další rozvoj navrhovaných diagnostických metod.
|
|
|
Spektrální vlastnosti bazilární membrány v kochley vnitřního ucha
Jozíf, Lukáš ; Dušek, Daniel (oponent) ; Mišun, Vojtěch (vedoucí práce)
Tato diplomová práce si klade za cíl ověření funkce kochley jako frekvenčního analyzátoru na základě výpočtového modelování makro-mechaniky v kochley metodou MKP. Zaměřuji se na zjištění spektra bazilární membrány, které je závislé na proměnnosti geometrie, materiálových charakteristik a přítomností kapalného prostředí. Vzájemné působení kapalné a tuhé fáze je popsáno interakcí tělesa s tekutinou v systému ANSYS. Model je lineární a neuvažuje aktivní činnost metabolických procesů. Dále se v práci zaměřuji na dekompozici zvuku a ověření dvou nejznámějších hypotéz o přenosu informace o frekvenci zvuku do mozku.
|
|
|
Dynamické vlastnosti rotoru kmitajícího v tekutině
Kučera, Martin ; Pohanka, Lukáš (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá dynamickými vlastnostmi rotoru kmitajícího v tekuti-ně. Konkrétně je analyzován vliv tekutiny na vlastní frekvence rotoru vírové turbíny. Je zde popsána tvorba geometrického a výpočtového modelu této soustavy a jsou pre-zentovány výsledky vlastní frekvence a tlumení v závislosti okolního prostředí. Porovnává se snížení vlastních frekvencí rotorové soustavy vlivem interakce s vodním prostředím v několika úrovních výšky hladiny. Pro danou metodu výpočtu byly zkoušeny a porovnávány různé délky integračního kroku. Problém je řešen výpočtovým modelováním s využitím programového systému AN-SYS 11.0, ve kterém byl využit nástroj Multiphysics/FSI.
|
|
| |
|
| |
|
| |
host ::
RSS.