|
|
Optimalizace konzoly brzdících štítů lehkého proudového letounu
Kopecký, Marek ; Maňas, Pavel (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem konzoly brzdícího štítu do lehkého proudového letounu. Tvar konzoly byl navržen pomocí topologické optimalizace a konzola byla vyrobená pomocí technologie výroby Selective Laser Melting z materiálu AlSi10Mg. Topologickou optimalizací se konzola odlehčila o 37 % oproti původní součásti a pomocí metody konečných prvků byla provedena deformačně – napěťová analýza k jejímu ověření. Vyrobený prototyp byl destruktivně testován pro zjištění reálného chování a tento test byl porovnán s MKP simulací. Testováním bylo též ověřeno, že konzola vyhovuje daným stavům zatěžování a má téměř pětkrát větší únosnost, než může nastat při reálném zatěžování. Návrhem nového odlehčeného tvaru konzoly se zvětší dolet letounu a zmenší se uhlíková stopa.
|
|
|
Topologická optimalizace jeřábového háku
Kabelka, Jaroslav ; Pokorný, Přemysl (oponent) ; Zeizinger, Lukáš (vedoucí práce)
Tato závěrečná bakalářská práce pojednává o významu topologické optimalizaci při řešení s ohledem na jeřábové háky. Práce se zabývá jak teoretickou části, tak i výpočetní praktickou, konkrétního jeřábového háku. V teoretické části jsou kromě metody optimalizace, modelů, okrajový podmínek a samotných softwarů, zkoumány i jednotlivé typy háků, jejich konstrukce a vlastnosti. Ve výpočetní části se poté práce zabývá vlastním konkrétním případem topologické optimalizace jeřábového háku, po které následuje validace a porovnání získaných výsledků.
|
|
|
Návrh tvarových pružných členů pro mechanické rezonátory
Kleisl, Rudolf ; Hadraba, Petr (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se věnuje analýze geometrie rezonátoru. Na začátku si uvedeme, odkud čerpáme prvotní inspiraci, a kde by navrhnutý rezonátor mohl najít praktické využití. Dále jsou probrány jednotlivé metody topologické optimalizace a další optimalizační metody, které budou využity v našem návrhu geometrie. V praktické části bude provedena citlivostní analýza vybraných parametrů rezonátoru. Interpretované výsledky použijeme při následné optimalizaci rezonátoru podle požadovaných omezujících podmínek.
|
|
|
Topologická optimalizace konzoly uchycení elektrického akčního členu turbodmychadla
Směšný, Jan ; Kudláček, Petr (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
Topologická optimalizace využívá matematických metod k vývoji co nejefektivnějších součástí, z hlediska mechanických vlastností a hmotnosti. V dnešní době běžně používaný nástroj pro vývoj součástí nejen v automobilním, leteckém a vesmírném průmyslu. Práce se zabývá topologickou optimalizací kovové konzoly, sloužící k uchycení elektrického akčního členu k turbodmychadlu. Na sestavu turbodmychadla působí vnější vlivy z nich nejvýznamnější jsou vibrace od motoru. Pro modální a optimalizační výpočet bylo využito programu Ansys Workbench. Cílem optimalizace byla minimalizace hmotnosti a maximalizace vlastní frekvence. Při optimalizaci je zohledněn jednoduchý způsob výroby součásti pomocí konvenčních metod (stříhání, ohýbání), který zůstane stejný i pro optimalizovanou součást. Zároveň je dbáno na to, aby se hodnota vlastní frekvence soustavy konzola-akční člen pohybovala nad budící frekvencí od motoru. Výslednou optimalizací bylo zjištěno, že vhodným odebíráním materiálu je možné součást odlehčit o 22 %, aniž by byly výrazně zhoršeny její dynamické vlastnosti.
|
|
|
Optimalizace vysoce zatěžovaných komponent pro motorsport
Šišpera, Petr ; Prokop, Aleš (oponent) ; Řehák, Kamil (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá optimalizací zavěšení zadních kol páté generace Hondy Civic pro aplikaci v motorsportu. Cílem je snížení hmotnosti spolu se zvýšením tuhosti a přesnosti vedení kol. Práce vychází z vlastností sériových komponent, které jsou analyzovány pomocí MKP analýzy v programu Ansys. Zátěžové stavy jsou vypočteny z jízdní dynamiky a zatížení jednotlivých ramen z kinematiky nápravy. Prvky nápravy jsou nejprve vymodelovány a analyzovány a z těchto dat vychází vstupní informace pro optimalizaci. Jednotlivé prvky jsou nejprve topologicky optimalizovány, na jejichž základě vznikají modely analyzované deformačně napěťovou analýzou. Vlastnosti sériových dílů jsou nakonec porovnány s optimalizovanými v nejkritičtějších zátěžových stavech, a výsledkem práce je optimalizovaná soustava zavěšení s nižší hmotností a vyšší tuhostí.
|
|
|
Topologická optimalizace rámu
Kartaš, David ; Pokorný, Přemysl (oponent) ; Zeizinger, Lukáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problémem topologické optimalizace strojní součástí, konkrétně optimalizací rámu. V první části jsou popsány jednotlivé způsoby a metody topologické optimalizace. Druhá část obsahuje vlastní řešení topologické optimalizace na vybraném rámu. V závěru jsou shrnuty a zhodnoceny výsledky této práce, a nakonec porovnány s výchozím rámem.
|
|
|
Využití optimalizačních metod při navrhování strojních součástí
Kubrický, Daniel ; Pokorný, Přemysl (oponent) ; Zeizinger, Lukáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce popisuje využití metod strukturální optimalizace při navrhování strojních součástí. V první části práce byl proveden popis současného stavu poznání procesu optimalizačních úloh společně s jeho teoretickými východisky. V druhé části práce byla vytvořena statická analýza a topologická optimalizace nebo Generativní design na příkladu vahadla v šesti komerčních software. V třetí části byly mezi sebou porovnány výsledné modely jednotlivých software a byly srovnány výsledky pomocí kritéria maximálního napětí von Mises a celkové deformace modelu. Na závěr této práce bylo provedeno vyhodnocení použití software pro strukturální optimalizaci.
|
|
|
Topologická optimalizace ramena kvadrokoptéry s využitím 3D tisku
Simon, Jakub ; Červinek, Ondřej (oponent) ; Vaverka, Ondřej (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se věnuje porovnání technologických omezení aplikovaných během topologické optimalizace na demonstrační součást, kterou bylo rameno kvadrokoptéry. Čtyři ramena byla optimalizována každé s jiným výrobním omezením: Extruzí, Single draw, Split draw, Overhang a jedno pouze s rovinou symetrie, bez dalších výrobních omezení. U všech návrhů byl během optimalizace kladen důraz na zachování spojité geometrie a na finální hmotnost přibližně odpovídající hmotnosti originálního ramene. Všech 5 návrhů bylo následně podrobeno pevnostní analýze metodou konečných prvků. Na závěr byla ramena vytištěna metodou fused deposition modelling (FDM) z materiálu ABS a otestována zatížením statickou silou. K vyhodnocení deformace byla použita metoda fotogrammetrie. Výsledky experimentu byly přepočteny na poměrnou tuhost, v níž byly zohledněny malé rozdíly ve hmotnostech. Poměrné tuhosti návrhů ramen byly následně porovnány, čímž se ukázalo, že 4 z 5 topologicky optimalizovaných ramen mají větší tuhost vůči definovanému zatížení než originální tvar. Jako nejtužší se ukázal návrh bez technologického omezení, který má při stejné hmotnosti 12,5 krát vyšší poměrnou tuhost než originální rameno.
|
|
|
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.
|
|
|
Topological optimization of a crane jib
Machara, Marcel ; Pokorný, Přemysl (oponent) ; Zeizinger, Lukáš (vedoucí práce)
This bachelor's thesis deals with the issue of topology optimization in the design of structures and machine parts. The first part of the thesis consists of a theoretical summary of the current state of knowledge of crane jibs and their basic categorization. The second part consists of theoretical knowledge about optimization problems and the method of topology optimization. In the third part, an example of the implementation of topology optimization on a cantilever crane is processed using the Ansys Workbench software. The parameters of optimized jib designs are compared with the parameters of their basic models. At the end of this chapter, an evaluation of the results of topology optimization is performed.
|
host ::
RSS.