|
|
Topology optimization of the line-start synchronous machines
Lolová, Iveta ; Vítek, Ondřej (oponent) ; Bárta, Jan (vedoucí práce)
The master thesis deals with topology optimization of electrical machines and line-start synchronous reluctance motor. The master thesis includes a literature review on the state of the art of topology optimizations and line-start synchronous reluctance motor. The possible concepts for characterizing the investigated design space is described. The dependency of the final normalized Gaussian network on the distribution of Gaussian functions is analysed in detail. The evaluation algorithm of a single individual is created within this thesis. The algorithm manages communication between Ansys Maxwell and software tool SyMSpace. Moreover, the algorithm leads to reducing of the computational time due to the preselection of unfeasible geometries. Furthermore, the topology optimization of LSSynRM based on the normalized Gaussian network is performed and the results are discussed.
|
|
|
Návrh topologicky optimalizované těhlice pro závodní pneumobil
Mende, Milan ; Červinek, Ondřej (oponent) ; Vaverka, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce řeší návrh odlehčených předních těhlic pneumobilu Javelin pomocí topologické optimalizace a jejich následnou výrobu aditivní technologií Selective Laser Melting. Materiálem, ze kterého jsou těhlice vyrobeny, je hliníková slitina AlSi10Mg. Topologicky optimalizované díly mají splňovat minimální bezpečnost 2, proto jsou návrhy podrobeny MKP napěťové a deformační analýze, při které je tato bezpečnost ověřena a stanovena maximální deformace. Vzhledem k parametrům brzdové soustavy byly navrženy dvě nesymetrické těhlice. Přesnost výroby byla ověřena prostřednictvím optické digitalizace. Obrobené těhlice byly připevněny na pneumobil a otestovány přímo na vozidle. Při testech ani následných závodech nedošlo k žádnému meznímu stavu a ukázaly se tak jako funkční. Hmotnost levé těhlice byla snížena z 1 609 g na 758 g, pravá byla odlehčena na 741 g.
|
|
|
Použití volně dostupných programů pro topologickou optimalizaci na vybraných úlohách mechaniky těles
Flídr, Ondřej ; Halabuk, Dávid (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce zkoumá volně dostupné programy pro topologickou optimalizaci, analyzuje jejich možnosti na vybraných úlohách mechaniky těles a verifikuje výsledky metodou konečných prvků. V teoretické části jsou popsány principy a metody, kterými lze řešit úlohy topologické optimalizace. Dále následuje rešerše volně dostupných programů využívajících tyto metody. Postup výpočtu ve vybraných softwarech je detailně popsán při řešení vzorových úloh v předposlední části. V poslední kapitole jsou nejlepší volně dostupné programy srovnávány mezi sebou a také s komerčně distribuovaným programem Ansys Workbench 19.2. Výstupem je zhodnocení využitelnosti jednotlivých volně dostupných programů v průmyslu. Práce může rovněž sloužit jako manuál k použití vybraných programů pro nezkušené uživatele.
|
|
|
Metody topologické optimalizace mechanicky namáhaných konstrukcí a jejich aplikace u prutových soustav
Pánek, Ondřej ; Lošák, Petr (oponent) ; Ševeček, Oldřich (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá topologickou optimalizací prutových soustav. V první části této práce je na základě rešerše dostupné literatury zpracován přehled jednotlivých metod strukturální optimalizace a stručně popsán jejich princip. Druhá část práce se zabývá aplikací vybraných metod na topologickou optimalizaci prutových soustav, k čemuž je využito výpočetních kódů naprogramovaných v prostředí programu MATLAB. V prvním kroku byl vytvořen kód pro výpočet napětí v jednotlivých prutech a posuvů styčníků prutové soustavy s využitím autorem naprogramované metody konečných prvků. Tento nástroj byl dále použit jako základ pro jednotlivé optimalizační úlohy, které tento algoritmus využívají pro získání výše uvedených parametrů. Vybrané optimalizační metody a jejich výpočetní kódy byly následně demonstrativně použity na dvou modelových úlohách – mostu a konzolovém nosníku, s cílem redukovat jejich hmotnost na minimum při současném zachování bezpečnosti vůči meznímu stavu pružnosti a meznímu stavu vzpěrné stability. Získané výsledky byly v závěru srovnány s výsledky dostupnými v literatuře (avšak optimalizovanými na výchozích konstrukcích ve formě kontinua) a lze konstatovat, že oba výstupy jsou ve velmi dobré shodě.
|
|
|
Topology optimization of movable, fixed and based plate of electromechanical injection-moulding machine
Kecík, Samuel ; Halabuk, Dávid (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
The master thesis deals with the design of geometry of plates of the injection molding unit using the FEM tool Topological Optimization. The reason for this is to reduce the weight of these components, which is beneficial in the transport and assembly of the injection molding machine. However, the final models of geometry of plates must meet certain requirements in terms of the limit state of deformation, the limit state to the critical value of the equivalent stress. This condition involves both limit state of elasticity and limit state of fatigue. Computational modeling and also Topological Optimization are performed in ANSYS Workbench.
|
|
|
Návrh těhlice předního kola vozidla Formule Student
Chlud, Martin ; Janoušek, Michal (oponent) ; Ramík, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se bude zabývat návrhem a konstrukcí přední těhlice závodního vozidla kategorie Formule Student. Při návrhu bude využito topologické optimalizace a MKP analýzy jízdních stavů při zatížení jak od kola vozidla, tak od prvků přední nápravy. Cílem práce je navrhnout těhlici s vyšší tuhostí a minimálním rozdílem hmotnosti oproti loňskému modelu. Závěrem bude těhlice porovnána s minulými návrhy jak z hlediska bezpečnosti, tak hmotnosti a ceny.
|
|
|
Prostorové materiály pro aditivní výrobu ve stavebnictví
Říha, Tomáš ; Apeltauer, Tomáš (oponent) ; Podroužek, Jan (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o aditivní výrobě ve stavebnictví a v tomto oboru používaných materiálech. V první části práce je definován 3D tisk, stručně popsána historie této pokrokové technologie a je uveden přehled používaných metod a technologií. Metody tisku jsou rozděleny podle skupenství základního materiálu použitého pro tisk. V další části práce je představeno možné použití aditivní výroby ve stavebním oboru a přehled již realizovaných projektů. Poslední část teoretické části práce představuje kromě materiálů použitelných pro aditivní výrobu ve stavebnictví i pojem prostorové materiály. Prostorové materiály jsou relativně novým pojmem, který zatím není v literatuře dostatečně definován. Jedná se o materiály, které je možné použít pro aplikaci v prostoru, při které lze optimalizovat jejich strukturu a polohu jejich částic. Jsou použitelné například pro vytvoření výplňových 2D struktur, které jsou však vhodné spíše u geometricky jednoduchých a jednoduše zatížených konstrukcí. Vhodnější je použití prostorových materiálů pro vytvoření 3D struktur, které jsou určeny k vyplnění numericky optimalizovaných konstrukcí. Tyto struktury jsou založeny na principu dvojí křivosti a na trojitě periodickém minimálním povrchu (TPMS). V praktické části byl vytvořen návrh stavebního bloku vyplněného 3D gyroidní strukturou, který je určený pro prefabrikaci pomocí aditivní výroby v továrně nebo na místě stavby. Tento návrh reflektuje zvyšující se poptávku po snadné individualizaci staveb a stavebních prvků. Především poptávku po vytvoření konstrukcí tvarově a topologicky optimalizovaných, se vzhledem přizpůsobeným dle přání zákazníka, při současném zachování dostatečné pevnosti.
|
|
|
Návrh vahadla tlumiče horského kola pomocí topologické optimalizace
Zalibera, Tomáš ; Hurník, Jakub (oponent) ; Vaverka, Ondřej (vedoucí práce)
Predložená bakalárska práca sa zaoberá rešeršou a následným porovnaním softvérov určených pre topologickú optimalizáciu. Bol daný jednotný komponent, ktorý bol opticky digitalizovaný a prevedený do digitálnej podoby, nasledovala definícia zaťažovacích stavov, pre ktorú bol zostavený kinematický model. Na predmetnom komponente ďalej prebehla topologická optimalizácia v 4 vybraných softvéroch. Výsledky z topologických optimalizácií boli validované v napäťovo-deformačnej analýze pre zistenie možných medzných stavov. Následne bol vybraný najlepší variant, ktorý bol dodatočne upravený pre dosiahnutie vhodnej hodnoty bezpečnosti voči medzným stavom, kde komponent vyhovel. V diskusii a závere sa následne práca venuje konečnému porovnaniu softvérov z rôznych hľadísk a je vybraný najvhodnejší softvér, v ktorom bolo dosiahnuté zníženie deformácie vahadiel o 27% pri miernom znížení ich pôvodnej hmotnosti.
|
|
|
Analýza napjatosti uložení předního kola vozidla
Baxant, Roman ; Janoušek, Michal (oponent) ; Ramík, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá konstrukcí předních těhlic vozu Dragon 8 pro studentský tým TU Brno Racing, soutěžící v kategorii Formula Student. Jde o navázání na moji bakalářskou práci s názvem „Návrh uložení předního kola závodního vozidla“. V práci je rozebrána konstrukce těhlic posledních ročníků a jejich součástí. Následně je vytvořen model s pomocí topologické optimalizace a výsledný produkt zatížen pomocí MKP analýzy. Závěrem je srovnána těhlice s minulými návrhy a její frézovanou náhradou.
|
|
|
Optimalizace těhlice formule student pro výrobu SLM technologií
Vaverka, Ondřej ; Růžička, Bronislav (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem těhlice pro Formuli Student, která je topologic-ky optimalizovaná a aditivně vyrobená technologií Selective Laser Melting. Materiá-lem pro výrobu je hliníková slitina AlSi10Mg, která má horší mechanické vlastnosti než tradičně používané vysokopevnostní slitiny. Proto bylo cílem navrhnout pomocí topologické optimalizace díl, který bude mít srovnatelné vlastnosti jako díl frézovaný. Metodou konečných prvků byla provedena deformačně napěťová analýza a byla sta-novena bezpečnost a maximální deformace. Byl vyroben prototyp a pomocí optické digitalizace byla provedena rozměrová kontrola, která prokázala přesnost výroby. Pevnostní výpočty byly ověřeny pomocí speciálního testovacího zařízení a fotogram-metrického měření. Při testech bylo aplikováno také o 20 % větší zatížení, při kterém nebyl pozorován žádný mezní stav. Tím byla ověřena její bezpečnost a funkčnost.
|
host ::
RSS.