|
|
Deformačně napěťová analýza tumorózní totální endoprotézy kyčelního kloubu
Vystrk, Tomáš ; Konvalinka, Jan (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Tumorózní totální endoprotézy kyčelního kloubu slouží k rekonstrukci a navrácení funkce končetiny postižené kostním nádorem. Při rekonstrukci je třeba uvažovat dlouhodobé zatížení a zároveň umožnit pohyblivost kloubu. Vhodnost náhrady závisí na konstrukci z hlediska tvaru a materiálu a s nimi souvisejícími mechanickými vlastnostmi. Předložená práce se zabývá tvorbou výpočtového modelu totální tumorózní náhrady kyčelního kloubu a jeho deformačně napěťovou analýzou. V práci jsou modelovány dva odlišné typy endoprotéz se třemi různými délkami náhrady resekované kosti. Na základě deformačně napěťové analýzy je pak provedeno vymezení vůči možným mezním stavům.
|
|
|
Pevnostní posouzení konstrukce výřezu dveří přetlakovatelného habitatu pro extrémní prostředí
Sláma, David ; Šálený, Vratislav (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Cíle této práce jsou následující: provedení literární rešerše osvědčených řešení výřezů v přetlakových konstrukcích (vesmírné habitaty, trupy letadel); vypracování vlastního návrhu výřezu pro dveře v sendvičovém panelu; provedení deformačně napěťové analýzy navrženého konstrukčního řešení a optimalizace hmotnosti tohoto návrhu. Pro vyřešení problémů výše je zvolen software Ansys 17.2 pomocí něhož je možné: modelovat homogenní lineárně orthotropní materiál voštinového jádra sendvičového panelu; vyhodnocovat všechny kritické mezní stavy; realizovat optimalizační výpočty, realizovat simulaci metodou Monte Carlo. Výsledkem prvních dvou optimalizačních výpočtů je, že při definovaných parametrech: tloušťka hliníkových potahů 0,635 mm a vnitřní přetlak 0,1 MPa (1 atmosféra), nelze změnou návrhových parametrů vytvořit model, který by byl schopen toto zatížení přenést. Konkrétně je kritické maximální smykové napětí v lepené vrstvě, které je vyšší než mez pevnosti lepidla ve smyku. Proto jsou následně vytvořeny 2 návrhy. První pro přetlak 0,03 MPa se zvětšenou tloušťkou potahů na 3,175 mm, druhý pro přetlak 0,02 MPa s tloušťkou potahů 0,635 mm, definovanou zadavatelem. U obou návrhů je určena celková bezpečnost vzhledem k mezním stavům, a to nejprve deterministicky a následně s uvážením rozptylu materiálových charakteristik voštinového jádra ± 10 % stochasticky simulací metodou Monte Carlo. Celková bezpečnost vzhledem k mezním stavům je u návrhu pro přetlak 0,02 MPa 1,21 a u návrhu pro přetlak 0,03 MPa 1,20. Návrh pro přetlak 0,03 MPa je ale 4krát těžší než návrh pro přetlak 0,02 MPa. U návrhu pro přetlak 0,02 MPa je kritickým mezním stavem mezní stav pružnosti hliníkových částí, na který nemá stochastický charakter materiálových parametrů voštinového jádra statisticky významný vliv. U návrhu pro přetlak 0,03 MPa je naopak kritickým mezním stavem mezní stav smykové delaminace lepených ploch, na který stochastický charakter materiálových parametrů voštinového jádra statisticky významný vliv má. Vyhodnocením koeficientu bezpečnosti deterministicky návrhu pro přetlak 0,03 MPa je absolutní chyba celkové bezpečnosti 8 % (celková bezpečnost určená deterministicky je 1,28), což už lze považovat za významné. Simulací metodou Monte Carlo je také zjištěno, že hodnota Poissonova poměru voštinového jádra XY nemá statisticky významný vliv na žádný z mezních stavů. Koeficient bezpečnosti voštinového jádra dle kritéria maximálních orthotropních napětí i kritéria Tsai-Wu je u obou návrhů větší než 2. Simulace metodou Monte Carlo ale dokazuje, že stochastický charakter materiálových parametrů voštinového jádra může významně snížit tuto hodnotu. Konkrétně při použití konzervativnějšího kritéria Tsai-Wu je koeficient bezpečnosti vzhledem k meznímu stavu pevnosti voštinového jádra určen u návrhu pro přetlak 0,02 MPa deterministicky jako 2,72, stochasticky 2,41 (absolutní chyba 31 %), u návrhu pro přetlak 0,03 MPa deterministicky 6,85, stochasticky 6,17 (absolutní chyba 68 %).
|
|
|
Deformačně napěťová analýza těles s výrazně zakřivenou střednicí
Peter, Ondřej ; Man, Vojtěch (oponent) ; Novák, Kamil (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá deformačně napěťovou analýzou tělesa s výrazně zakřivenou střednicí. Práce je rozdělena na tři části: část rešeršní, výpočtovou a experimentální. V první části byly odvozeny všechny potřebné vztahy pro analytický přístup a uvedeny praktické příklady. Ve druhé části je zvolený výpočtový model posuzován analyticky a numericky, rozdíly jsou diskutovány. První a druhá část jsou následně zhodnoceny. Třetí část se věnuje experimentálnímu měření. Experiment je realizován pomocí odporové tenzometrie na zakřiveném tělese ve tvaru podkovy.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza TEP kyčelního kloubu – typ Santori
Huťka, Pavel ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce pojednává o deformačně napěťové analýze proximálního konce femuru s aplikovanou totální endoprotézou kyčelního kloubu – zkráceného typu. K určení deformace a napjatosti bylo použito výpočtového modelování metodou konečných prvků. Byly vytvořeny dva výpočtové modely TEP – typ Santori a typ DePuy Proxima. Model geometrie Santori byl vytvořen na nízké úrovni modelu geometrie pomocí rentgenového snímku. Základem pro model geometrie typu DePuy Proxima byl reálný dřík endoprotéze, který byl naskenován na scanneru ATOS. Geometrie obou těchto endoprotéz byly upraveny v programu Rhinoceros 4.0 a dále zpracovány v programu CatiaV5R17. Data pro model geometrie femuru byla získána z CT řezů. Model materiálu femuru byl vytvořen ve dvou variantách. První zohlednila strukturu kostních tkání, druhá byla vytvořena pomocí Gruenových zón. Dřík byl zatěžován staticky ekvivalentní silovou výslednicí stykové síly působící v kyčelním kloubu. Výpočtový model soustavy a vlastní řešení, včetně vykreslení výsledků bylo provedeno ANSYS Workbench 11.0, pro čtyři modelové varianty.
|
|
|
Effect of location and orientation of dental implant on stress-strain states in mandibular bone
Thomková, Barbora ; Valášek, Jiří (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
The master’s thesis deals with issues belonging to the field of dental biomechanics, specifically the mechanical interaction of dental implants with the bone tissue of the mandible. The thesis focuses on the stress-strain analysis of the mandible with the implant inserted in different positions, with a different angle relative to the occlusal plane. The solution is performed by computational modeling using the finite element method. The geometry model of mandible was created based on CT images. The aim of the master’s thesis was also to compare the influence of the choice of the material model of cancellous bone tissue on the resulting stress-strain states of the mandible with the dental implant. Three material models of cancellous bone tissue were created - two homogeneous material model and a heterogeneous material model, which was based on CT image data. The work also investigates the effect of rotation (+5° or -5°) of implants in basic positions on the resulting stress-strain states. The stress-strain analysis showed that position and rotation has a greater effect on the stress and strain of bone tissue and implant than the chosen material model of cancellous bone tissue.
|
|
|
Deformačně a napěťová analýza čelisti se zubním implantátem BOI
Marcián, Petr ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Předložená práce se zabývá deformačně napěťovou analýzou čelisti se zubním implan-tátem. Implantát slouží jako vhodný pilíř pro korunku či můstek při ztrátě jednoho nebo více zubů. Práce je zaměřena na zubní implantáty typu BOI (basálně – oseo – integrovatelné), jejichž výrobcem je firma DENTALIHDE. Deformačně-napěťové stavy soustavy dolní čelisti s implantátem byly určeny vý-počtovým modelováním, metodou konečných prvků. Modelována je podstatná část spodní čelisti s aplikovanými implantáty typu EDS a EDDS. Po zavedení implantátu nastává proces hojení. Proto je zvláštní pozornost věnovaná deformačně – napěťovým stavům na různé úrov-ni oseointegrace. V práci je detailně popsaná tvorba jednotlivých částí výpočtového modelu i jeho řešení. Součástí práce je prezentace rozsáhlého souboru výsledků a následná deformač-ně napěťová analýza. K vytvoření modelu geometrie byl použit SolidWorks 2005. Výpočtový model a vlastní řešení bylo provedeno pomocí systémů ANSYS 11.0 a ANSYS Workbench.
|
|
|
Deformačně-napěťová analýza vybrané příruby
Pařízek, Daniel ; Poduška, Jan (oponent) ; Novák, Kamil (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá deformačně-napěťovou analýzou vybraného typu příruby. Zvolena byla přivařovací příruba s krkem, normalizovaná dle evropské normy EN 1092-1+A1. Příruba je zprvu modelována jako složené těleso, uplatněním dostupných analytických přístupů vycházejících z teorie tenkostěnných desek a skořepin. Následně je deformačně-napěťová analýza provedena metodou konečných prvků v prostředí programu Ansys. V závěru práce je diskutována platnost výsledků získaných analytickým řešením ve vztahu k přesnému numerickému řešení.
|
|
|
Deformačně-napěťová analýza tenkostěnné skříně vystavené rázovému zatížení od výbuchu
Tatalák, Adam ; Peč, Michal (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá deformačně-napěťovou analýzou zjednodušeného modelu tenkostěnné transformátorové skříně vystavené rázovému zatížení od elektrického výbuchu. Ten je v tomto případě nahrazen výbuchem chemickým, čili výbuchem konvenční trhaviny. Problém je řešen pomocí výpočtového modelování s využitím metody konečných prvků prostřednictvím programu LS-DYNA. Po úvodu zabývajícím se teorií detonace a šířením rázových vln, je představen analytický přístup řešení, který slouží k verifikaci výsledků. V další kapitole je provedena rešerše použitelných metod řešení, z nichž byla k simulaci vybrána ALE metoda. V předběžné studii je analyzován vliv velikosti sítě, který je zaměřen na nalezení takové velikosti prvku, která by byla ještě výpočtově efektivní a výsledky by dosahovaly požadované přesnosti. Dále je zkoumán vliv vstupních podmínek (tvar, poloha a parametry výbušniny, poloha detonačního bodu, okrajové podmínky) na celkové rozložení a časový průběh tlaku. V dalším je analyzován vliv otvoru v horní části skříně na celkovou redistribuci tlaku a deformaci a napjatost skříně. Je také provedena deformačně-napěťová analýza dveří skříně, jejichž připevnění je modelováno pomocí více druhů kontaktů. Tyto jsou poté zkoumány z hlediska jejich tuhosti.
|
|
|
Analýza mechanického chování synchronního generátoru
Donát, Martin ; Hadaš, Zdeněk (oponent) ; Dušek, Daniel (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá analýzou mechanického chování synchronního generátoru a posouzením možnosti snížení hmotnosti kostry generátoru. Cílem práce bylo provést deformačně napěťovou a modální analýzu konkrétního modelu synchronního generátoru, posouzení vlivu jednotlivých prvků kostry generátoru na její celkovou tuhost a návrh konstrukčních úprav kostry generátoru, které povedou ke snížení její hmotnosti.
|
|
|
Výpočtová analýza oka ramene nápravy osobního automobilu
Procházka, Vojtěch ; Kubík, Petr (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá analýzou chování oka ramene, ve kterém je zalisovaný silentblok. Testovaná komponenta je část ramene nápravy osobního automobilu. Součásti byly podrobeny testům únosnosti v tahu a tlaku. Průběhy reálných experimentů byly měřeny pomocí optického systému Aramis pro určení deformací součásti. Tyto testy jsou rovněž numericky modelované metodou konečných prvků pomocí programu Abaqus. V aplikaci GOM Correlate je vytvořeno porovnání plošných výsledků a následně je na jejich základě vytvořená kalibrace výpočtového modelu. V závěru práce je provedena citlivostní analýza.
|
host ::
RSS.