|
|
Trojrozměrné pružinové sítě a jejich aplikace
Štafa, Michal ; Brožovský, Jiří (oponent) ; Keršner, Zbyněk (oponent) ; Frantík, Petr (vedoucí práce)
Předkládaná práce poukazuje na pozoruhodný potenciál fyzikálně diskretizačního lattice modelu FyDiK pro prostorové modelování nelineárních problémů stavební mechaniky. K dosažení cílů práce byla naprogramována aplikace, implementující model FyDiK společně s 3D grafickým uživatelským prostředím zajišťující sestavení modelu pružinových sítí. Ta byla následně využita k modelování vzniku trhlin a lomu v betonových vzorcích a k modelování plastizace stojiny ocelového I profilu, přičemž výpočty byly realizovány prostřednictvím masivní paralelizace na platformě CUDA. V úvodní části jsou nejprve představeny základní principy, z nichž práce vychází. Následně jsou podrobněji rozebrány jednotlivé prvky modelu a přiblížena problematika paralelizace prostřednictvím grafických karet. Vytvoření potřebného software a ladění modelu na uvedených materiálech se věnuje další část, která je následována vyhodnocením dosažených výsledků ve srovnání s jinými programy pro modelování. Závěrem jsou shrnuty dosažené výsledky a předestřeny další možnosti vývoje představeného způsobu modelování.
|
|
| |
|
|
Modelování pružných mechanizmů
Slaný, Jan ; Keršner, Zbyněk (oponent) ; Frantík, Petr (vedoucí práce)
Práce se zabývá sestavením a řešením diskrétního mechanického modelu z dynamického hlediska. Jako příklad dynamické soustavy ze skutečného světa, kterou lze takto modelovat, je zvoleno dynamické chování luku a šípu při výstřelu. Pro účely řešení zvoleného modelu je vyvinut specializovaný počítačový program, schopný tuto úlohu dynamicky simulovat. Pomocí této metody a vyvinuté aplikace byla provedena simulace výstřelu z vybraného přímého luku o konkrétních parametrech. Byly porovnány dvě varianty tvaru lučiště.
|
|
|
Základní rysy porušování vybraných stavebních kompozitů v blízkosti rozhraní plniva a matrice
Vyhlídal, Michal ; Seitl, Stanislav (oponent) ; Keršner, Zbyněk (vedoucí práce)
Cílem této práce je analyzovat chování cementového kompozitu v závislosti na vlastnostech mezifázové přechodové vrstvy (ITZ). První část práce je teoretická a zabývá se vznikem a vlastnostmi ITZ, definuje základní vztahy a pojmy mechaniky kontinua a lineární elastické lomové mechaniky a uvádí možnosti polohy vrcholu trhliny v třífázovém kompozitu, včetně jejich stručného popisu. Druhá část práce je praktická a skládá se z vytvoření numerického modelu v softwaru ANSYS, prezentace dílčích výsledků a jejich srovnání. Výsledkem práce je porovnání hodnot středního napětí a rozkmitu napětí v závislosti na vlastnostech ITZ.
|
|
|
Pokročilé vyhodnocení vybraných lomových testů těles z betonů s rozptýlenou výztuží
Majda, Tomáš ; Frantík, Petr (oponent) ; Keršner, Zbyněk (vedoucí práce)
Úkolem této práce bylo vyhodnocení rozsáhlé série vybraných lomových zkoušek tříbodovým ohybem těles z drátkobetonu stáří 7, 28 a 126 dní. V první fázi byla naměřená data upravena programem GTDiPS. Dále proběhla aproximace předpokládaného příspěvku drátků v zatěžovacím diagramu pomocí polynomické regresní funkce. Odečtením aproximované části od celého diagramu byl získán vliv matrice. Použitím programu StiCrack byly získány hodnoty modulu pružnosti, lomové houževnatosti a lomové energie, a to z původního diagramu, i z diagramu vystihujícího chování matrice. Všechny výsledky jsou přehledně vyhodnoceny v tabulkách.
|
|
|
Vyhodnocení a simulace lomových testů betonových těles ve vybraných konfiguracích
Halfar, Petr ; Šimonová, Hana (oponent) ; Keršner, Zbyněk (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá vyhodnocením vybraných konfigurací lomových testů betonových těles. Jedná se o testy štípání klínem, nebo o kombinace štípání a tříbodového ohybu. První část práce je teoretická a je v ní popsáno použití lomové mechaniky na kvazikřehký materiál - beton. Jsou zde popsány jednotlivé lineární i nelineární lomové teorie, dále průběh lomových zkoušek a zjištění lomových parametrů z těchto zkoušek. Druhá část je praktická a nachází se v ní postup úpravy diagramů síla-posun pomocí programu GTDiPS a také vyhodnocení těchto diagramů. Výsledkem práce je porovnání vypočtených lomových energií betonu z jednotlivých geometrických variant testů.
|
|
|
Pokročilé vyhodnocení lomových testů vybraných horninových těles
Kubeš, Pavel ; Veselý, Václav (oponent) ; Keršner, Zbyněk (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá pokročilým vyhodnocením lomových experimentů vybraných horninových (pískovcových) těles. V první části je popsáno několik lomových modelů/metod, lomově-mechanické parametry, průběh a konfigurace zkoušek, použitá tělesa a postup při zpracování naměřených dat v programu GTDiPS. Druhá část obsahuje přehledně seřazené výsledky zatěžovacích diagramů. Výstupem práce jsou vypočítané lomově-mechanické parametry jednotlivých pískovců a jejich následné porovnání.
|
|
|
Numerické simulace objemových změn vybraných cementových kompozitů
Drbušková, Magdaléna ; Veselý,, Václav (oponent) ; Keršner, Zbyněk (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá numerickými simulacemi objemových změn vybraných cementových kompozitů. Dělí se na dvě části, teoretickou a praktickou. V teoretické části jsou popsány objemové změny, které se vyskytují u betonových konstrukcí. Praktická část se zaměřuje především na počáteční stádia smršťování těles z dvousložkového cementového kompozitu (cementová pasta + kamenivo) a jejich numerickou simulaci. K analýze byly využívány počítačové aplikace SpatiDist a FyDiK 2D. Pro porovnání bylo simulováno smrštění zkušebních těles bez a se zářezem. Výsledkem práce je parametrická studie zohledňující vliv druhu kameniva a stupně smrštění cementového kamene.
|
|
|
Využití optimalizačních algoritmů při návrhování konstrukcí
Fedorik, Filip ; Keršner, Zbyněk (oponent) ; Haapala,, Antti (oponent) ; Dický,, Jozef (oponent) ; Kala, Jiří (vedoucí práce)
Využití optimalizačních algoritmů představuje v dnešní době významnou součást při návrzích v mnoha ekonomických a průmyslových odvětvích. Vývoj výkonných výpočetních nástrojů umožňuje aplikaci náročných matematických postupů a fyzikálních jevů pro zpřesnění výpočtů a simulování reálného chování konstrukcí s dostatečnou přesností. Společně s nároky na efektivitu v rámci stavebních i jiných konstrukcí a prvků byly v rámci inženýrských programů, do jejich struktur, implementovány optimalizační algoritmy umožňující dosažení, nebo přiblížení se k optimu z hlediska daných podmínek. Tyto optimalizační techniky často představují metody matematického programování doprovázené určitými modifikacemi k rozšeření jejich využití. Cílem předložené práce „Využití optimalizačních algoritmů při návrhování stavebních konstrukcí“ je analyzování vhodnosti použití optimalizačních postupů, které jsou dostupné v široce využívaném výpočetním systému ANSYS v oblasti stavebního a strojního inženýrství. Numerické aplikace jsou provedeny v rámci multi-extrémní, jedno až tří dimenzionální optimalizační úlohy, vícerozměrné úlohy, jejíž cílem je minimalizování hmotnosti příhradové konstrukce a efektivní umístění vzduchových kapes v dřevěném sloupu s ohledem na tepelně technické vlastnost konstrukce. Analyzované optimalizační postupy jsou ve většině případů verifikovány s přesným výpočetním a grafickým řešením a důraz je kladen na zvýšení robustnosti, efektivnosti a přesnosti daných metod při navrhování běžných stavebních úloh. Optimalizační postupy představují vhodný přístup ke zvýšení efektivnosti návrhů široké škály konstrukcí a prvků ve stavebním a strojním inženýrství. Kombinací optimalizičních algoritmů a metody MKP je možné docílit velmi dobrých výsledků, přestože není, u většiny případů, zaručena robustnost řešení. Robustnost a přesnost těchto postupů může být zvýšena náležitým průzkumem návrhové oblasti a vhodnou volbou charakteristik použité optimalizační metody.
|
|
|
Studium a modelování karbonatace betonu
Rovnaníková, Markéta ; Keršner, Zbyněk (oponent) ; Bajza, Adolf (oponent) ; Havlica, Jaromír (vedoucí práce)
Pravděpodobně nejčastějším typem degradace železobetonových konstrukcí je koroze ocelové výztuže. Povrch výztuže je chráněn před korozí tenkou vrstvou oxidů železa, která se vytváří díky silnému zásaditému prostředí okolního betonu. Ke korozi pak dochází porušením této ochranné vrstvy (i) penetrací chloridů (když jejich koncentrace v okolí výztuže překročí kritickou hodnotu), nebo (ii) snížením pH pórového roztoku na hodnotu nižší než 9,5. Takové snížení je způsobeno karbonatací Ca(OH)2, který reaguje s atmosférickým CO2. Hlavním cílem této práce je experimentální studium a modelování karbonatačního procesu. Práce je zaměřena především na studium vlivu relativní vlhkosti, doby ošetřování a náhrady portlandského cementu alternativními silikátovými příměsmi (popílek, vysokopecní struska a metakaolin) na průběh karbonatace. Rovněž bylo zjištěno množství zbytkového hydroxidu vápenatého v přítomnosti těchto příměsí a jejich pucolánové aktivity. Dále bylo provedeno velké množství parametrických studií a vzájemné srovnání karbonatačních modelů. V neposlední řadě byly popsány a využity pro další parametrické studie softwarové nástroje, které jsou založené na uvedených modelech a uvažují vstupní data jako statisticky nezávislé náhodné veličiny.
|
host ::
RSS.