|
|
Výpočtový model dynamického zatěžování mikro-prutové struktury vyrobené technologií Selective Laser Melting
Červinek, Ondřej ; Maňas, Pavel (oponent) ; Vrána, Radek (vedoucí práce)
V současnosti se pro tlumení velkých rázů mechanické energie v dopravním průmyslu využívají především absorbéry ze speciálních profilů. Pro vysoce specializované aplikace je vhodné využít komponenty, které jsou přesně navrženy pro cílený druh deformace. Příkladem těchto dílů jsou průmyslově vyráběné kovové pěny nebo mikro-prutové struktury vyráběné technologií SLM. Tato práce se zabývá predikcí nízko-rychlostního dynamického zatěžování BCC mikro-prutové struktury vyrobené z hliníkové slitiny AlSi10Mg technologií SLM (SLM 280HL). Pro tento účel byla vytvořena dynamická MKP úloha mikro-prutové struktury, která byla doplněna o model materiálu struktury BCC, který byl získán na základě mechanického testování. Reálná geometrie testovaných vzorků, získaná na základě optického měření (Atos Triple Scan III), byla dále implementována do výpočtového modelu. Experiment dynamického zatěžování BCC struktury byl proveden na pádovém testeru. Chování strukturovaného materiálu při pádovém testu bylo popsáno průběhem deformace a sil reakce v čase. Pro plošné zatěžování dynamické MKP simulace a experimentu bylo dosaženo porovnatelných výsledků. Zahrnutí výrobních fenoménů v simulaci vedlo ke zvýšení přesnosti a shody s experimentem. Tím byl vytvořen nástroj pro testování vlivu změny geometrie na mechanické vlastnosti. Pro dosažení přesnějších výsledků u zatížení průrazem je třeba modifikovat model materiálu o reálné přetvoření materiálu v místě porušení testovacích těles.
|
|
|
VYUŽITÍ ELEKTRONICKÝCH MEŘÍCÍCH SYSTÉMŮ PŘI SLEDOVÁNÍ STAVEBNÍCH KONSRUKCÍ
Kovács, Pavel ; Zich, Miloš (oponent) ; Doc.Ing. Karel Kubečka, Ph.D (oponent) ; Daněk, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá využitím elektronických měřících systému při sledování stavebních konstrukcí. První část práce byla zaměřena na zmapování dostupných měřících systémů pro sledování deformací a poměrných přetvoření, na jejich přesnost měření, výhody a nevýhody včetně příkladů monitoringu ze stavební praxe. V další části práce byly vybrány měřící systémy vhodné pro sledování poměrných přetvoření a průhybu zájmové konstrukce. Následně byly instalovány měřící systémy, poté byla provedena zatěžovací zkouška střešní konstrukce s online měřením pomocí instalovaného systému. Toto měření bylo ověřováno dvěma nezávislými měřeními. V poslední části práce byly porovnány naměřené hodnoty z jednotlivých nezávislých měření spolu s hodnotami vypočtenými z matematického modelu konstrukce. Z dosažených výsledků je patrné, že instalovaný monitorovací systém je schopen spolehlivě měřit deformace konstrukce a je včas schopen upozornit správce objektu na případné nebezpečí.
|
|
|
Vývoj skenovací strategie laseru pro výrobu mikro-prutové struktury technologií SLM
Jaroš, Jan ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Vrána, Radek (vedoucí práce)
Aditivní technologie (AT) je čím dál více využívána k návrhu unikátních dílů, a to především díky možnosti vyrábět tvarově složité prvky jako jsou např. mikro-prutové struktury. To nicméně zahrnuje i nutnost modifikace procesních parametrů případně výrobní strategie dané AT, která je obvykle nastavena na výrobu objemové geometrie. Použitím vzorků odpovídajících geometrií mikro-prutovým strukturám byly naměřeny přesné vstupní hodnoty, které byly využity pro návrh procesu výroby SLM (Selective Laser Melting) pomocí contour strategie. Díky tomu byly vyrobeny vertikální a skloněné (35,26°) pruty s nízkou porozitou (do 0,2 %), drsností povrchu a vysokou rozměrovou přesností. Porozita byla měřena na µCT, drsnost povrchu a rozměrová přesnost byla měřena na STL datech. Z výsledků vyplývá, že pokud jsou správně nastaveny parametry SLM procesu, je možné vyrobit pruty s nízkou porozitou a drsností povrchu při použití různých kombinací výkonu laseru a skenovací rychlosti. Uvedené poznatky byly použity při tvorbě skriptu, který umožní výběr vhodných procesních parametrů pro výrobu mikro-prutových struktur.
|
|
|
Topologická optimalizace a využití struktur pro letecké komponenty
Petržela, Zdeněk ; Hutař, Pavel (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Nízká hmotnost dílů v kombinaci s vysokými mechanickými vlastnostmi hrají klíčovou roli při snižování provozních nákladů pro letecký a kosmický průmysl. K tomu je využívána topologická optimalizace a mikroprutové struktury. Výrobu optimalizovaných součástí vyznačujících se tvarovou komplexností umožňují aditivní technologie. Dosud neexistoval jednoznačný a ucelený postup pro zkonstruování dílu s redukovanou hmotností tímto způsobem. Práce se zabývá zmapováním procesu topologické optimalizace s využitím mikroprutových struktur, korigovaného experimentálně stanovenými výrobními limity. Dále implementací navržené metodiky při optimalizaci reálné součásti, její výrobou z AlSi10Mg technologií SLM a ověřením výrobní přesnosti a vibrační odezvy. Pro zjištění výrobních limitů byla provedena série zkoušek s prutovými tělesy. Dle analýzy rozměrů, hmotnosti a porozity byl vyselektován minimální možný průřez prutu, který byl následně aplikován do vzorků nosníků s mikroprutovou strukturou BCC a BCCz. Na základě mechanického testování nosníků byl pro aplikaci v optimalizované součásti zvolen typ mikroprutové struktury BCCz. Pro přesnější predikci skutečného chování struktury byl určen korigovaný modul pružnosti a mez kluzu vycházející z průběhu deformace vzorku BCCz v závislosti na aplikované síle. Dané parametry vstupovaly do MKP simulace ve fázi optimalizace mikroprutovou strukturou. Vyřešení problému exportu geometrie mikroprutové struktury z MKP řešiče umožnilo kompletně definovat metodiku optimalizace, součást vyrobit a experimentálně ověřit potenciál konstrukce.
|
|
|
Návrh porézních struktur pro aditivní výrobu technologií selective laser melting
Vrána, Radek ; Maňas, Pavel (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Kovová aditivní technologie nám umožňuje vytvářet tvarově velmi složité objekty, které jsou konvenčními technologiemi jen velmi obtížně vyrobitelné. Příklad takového dílu je porézní struktura, která je tvořena pravidelně se opakující prutovou základní buňkou. Tato diplomová práce se zabývá predikcí mechanických vlastností velmi malých porézních konstrukcí vyrobených aditivní technologií výroby Selective Laser Melting. Pomocí navržených zkušebních těles byl zjištěn vliv výrobní orientace na rozměry prutu. Dále byla navržena a otestována tělesa pro tahovou zkoušku prutů vyrobených touto technologií. Na základě získaných informací byly predikovány mechanické vlastnosti mikro porézních struktur vyrobené technologií SLM. V rámci této práce bylo provedeno množství mechanických testů pro získání reálných mechanických vlastností a ověření správnosti výpočtu. Výsledky testů a závěry jsou popsány v diplomové práci.
|
|
| |
|
|
Víceúčelová hala Jaroměřice nad Rokytnou
Mikulincová, Denisa ; Teplý, Vladimír (oponent) ; Odvárka, Antonín (vedoucí práce) ; Matějka, Libor (vedoucí práce)
Zadáním práce je návrh víceúčelové haly v Jaroměřicích nad Rokytnou. Objekt je navržen na pozemku bývalé městské sokolovny a měl by sloužit obdobným způsobem. Víceúčelová hala poskytuje prostor pro sportovní aktivity i pro kulturní události. Součástí haly jsou také prostory pro přípravu občerstvení a menší sály. Objekt je řešen jako bezbariérový. Stavba má podélný tvar, respektuje urbanistické uspořádání původní struktury. Střecha haly je z části řešena jako pobytová. Z budovy je umožněn přístup na hřiště a tenisové kurty.
|
|
|
Lattice Topology Optimization in ANSYS software
Černák, Martin ; Vaverka, Ondřej (oponent) ; Vrána, Radek (vedoucí práce)
ANSYS is one of the first commercially available software which allows to make topology optimization of lattice structures. In this bachelor’s thesis optimization workflow, calibration of numerical model, validation of numerical results and revelation of influence of basic parameters involved in computation – cell type, minimum and maximum relative density, cell size and used discretization, are showed. Optimised part was compared by means of FEM and homogenization with available experimental data. Subsequently, influence of basic parameters was evaluated. It was shown that optimized structure is stiffer than benchmark and influence of basic parameters for mechanical response and computational complexity was introduced. Simultaneously, it was shown that homogenization overestimated mechanical response. The findings of bachelor’s thesis validate computational model in program ANSYS and can be used for more effective making of optimization models.
|
|
|
Statické a dynamické posouzení konstrukce vyhlídkové věže
Valíček, Jan ; Kala, Jiří (oponent) ; Salajka, Vlastislav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá statickou a dynamickou analýzou vyhlídkové věže. Jedná se o dřevěnou rozhledu v obci Bohdaneč. Pro dynamickou analýzu byl vytvořen podrobný výpočtový model v programu ANSYS. Statická analýza byla provedena v programu Scia Engineer. Oba programy využívají metodu konečných prvků. Pozornost byla věnována zatížení větrem dle Eurokódu 1, zatížení námrazou, výpočtu dynamického součinitele a odezvě na odtrhávání vírů. Práce obsahuje také posouzení vybraných částí konstrukce dle Eurokódů.
|
|
|
Ocelová konstrukce zastřešení sportovní haly
Frank, Ivo ; Barnat,, Jan (oponent) ; Štrba, Michal (vedoucí práce)
Náplní bakalářské práce je návrh ocelové konstrukce konstrukci zastřešení sportovní haly v lokalitě Statutárního města Jihlava. Navržená konstrukce bude mít půdorysné rozměry 45,200 x 40,300 m a výšku 15,150 m. Hala je navržena s válcovou střechou. Hlavní nosná konstrukce je tvořena z obloukových příhradových rámů. Šířka rámu je 40,300 m. Rámy mají osovou vzdálenost 9,000 m. Rámy jsou spojeny přímopásovými příhradovými vaznicemi, které jsou uspořádány radiálně. Podélná tuhost konstrukce je zajištěna příčnými ztužidly a horními pásy vaznic. Střešní plášť je ze střešních panelů, uložených přímo na vaznice. Obvodový plášť je po stranách objektů také tvořen panely. V čele objektu je obvodový plášť tvořen samonosnou konstrukcí, která není součástí tohoto projektu.
|
host ::
RSS.