|
|
Losses in induction machines supplied by a frequency converter
Lípa, Miroslav ; Vítek, Ondřej (oponent) ; Bárta, Jan (vedoucí práce)
The master's thesis deals with the measurement of an induction motor with two different power supplies, a frequency converter and a generator. Then these two power supplies were simulated using the finite element method and compared. The first chapter deals with the description of the asynchronous machine powered by the frequency converter and also the recommended modifications for this kind of power supply to avoid as many undesirable phenomena as possible. The second chapter deals with the losses of the asynchronous machine. The third chapter discusses the approach to measuring harmonic losses due to inverter power supply and also the standardized approach according to international standards. The second half of the third chapter also describes the computational analysis which is used in this thesis in the form of finite element analysis. Finally, the measurement uncertainties in the standard input-output method are described. In the fourth chapter, the modeling in ANSYS MAXWELL software is presented, where first the creation of a model of the specified machine is described, then its simulation with sinusoidal power supply, and in the second half the simulation with PWM power supply is explained and how the PWM was replicated using the measured waveforms. In the fifth section, all the measurement results are presented with figures to give a better idea of the results. At the end of the chapter, a comparison of the simulation and measurements and its lack of accuracy is presented.
|
|
|
Návrh a analýza magnetického ložiska
Kyanka, Radim ; Ctibor, Jiří (oponent) ; Rúra, Dávid (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na literární rešerši a popis magnetických ložisek za účelem návrhu standu pro demonstraci magnetické levitace. Simulovaný model je vytvořen za pomocí metody konečných prvků. Dále se zabývá výhodami a nevýhodami spolu s porovnáním s klasickými ložisky v pohonech. Je zde diskutován analytický návrh, jež je zjednodušený a zanedbává několik parazitních jevů. Tyto analýzy jsou následně diskutovány. Hlavní část návrhu a postupu výpočtů je pro 8-pólové heteropolární radiální aktivní magnetické ložisko. Výsledek návrhu je následně uplatněn na realizaci demonstrátoru.
|
|
|
Počítačové modelování tepelného namáhání skleněné tabule při gravírování laserem
ZOUBEK, Tomáš
Počítačové modelování se v mnoha případech používá pro pochopení podstaty či chování fyzikálních jevů. V rámci této práce byl vytvořen trojrozměrný počítačový model skleněné tabule o rozměrech 25x30x4 mm (šířka x výška x tloušťka), na níž bylo pomocí procesu laserového gravírování vypáleno dvacet bodů, o poloměru 371,54 ?m. Rozteč mezi jednotlivými body byla 1,25 mm. Na tomto modelu byla realizována počítačová simulace tepelného namáhání při povrchové úpravě gravírováním pomocí laseru. Použitými vstupními parametry byly doba posunu laseru mezi jednotlivými body (0,5 s^(-1)), doba trvání laserového výboje (0,5 s^(-1)), výkon laseru (30 W), intenzita a hustota laseru na dané ploše (daná soustavou rovnic 5.6-5.11), koeficient tepelného toku skleněné tabule (5,7 Wm^(-2)K^(-1)) a funkce řídící spuštění laserového paprsku v konkrétních bodech a časech (rovnice 5.4 a 5.5). Simulace byla provedena pro dvě varianty, které se lišily pořadím vypalovaných bodů. Při první variantě byly body vypalovány chronologicky zleva doprava po jednotlivých řadách, kdežto u druhé varianty byly body vypáleny v pořadí 1, 3, 5, 11, 13, 15, 7, 9, 17, 19, 2, 4, 12, 14, 6, 8, 10, 16, 8 a 20. Druhá varianta se pro zkoumanou geometrii a daný materiál ukázalo jako optimálnější. Docházelo při ní k menšímu tepelnému namáhání, neboť bylo dosahováno nižších teplot při definovaném působení laserového paprsku a zároveň mezi jednotlivými procesy namáhající tatáž místa byly větší časové prodlevy.
|
|
|
Návrh a posouzení nosné části železobetonové konstrukce
Tihelka, Marek ; Lagiň, Juraj (oponent) ; Kostiha, Vojtěch (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce je návrh a posouzení železobetonové základové konstrukce sportovní haly. Navrženým řešením je monolitická základová deska. Pro výpočet zatížení a vnitřních sil byl použit program SCIA Engineer 22.0. Výpočet zatížení byl ověřen ručním výpočtem. Konstrukce byla posouzena na mezní stav únosnosti a mezní stav použitelnosti. Součástí práce je i návrh vyztužení železobetonového monolitického sloupu. Pro oba železobetonové prvky konstrukce byla zpracována i výkresová dokumentace.
|
|
|
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.
|
|
|
Porušování jemnozrnného cementového kompozitu v blízkosti rozhraní plniva a matrice
Vyhlídal, Michal ; Kabele,, Petr (oponent) ; Profant, Tomáš (oponent) ; Keršner, Zbyněk (vedoucí práce)
Přechodová oblast mezi zrnem kameniva/výztuží a matricí je považována za nejslabší článek cementových kompozitů a dle některých autorů přímo souvisí s jejich nelineárním (přesněji kvazikřehkým) chováním. Tato práce si klade za cíl ověřit tento obecně uznávaný předpoklad nejslabšího článku za pomoci lomových experimentů a jim odpovídajícím numerických simulací. V experimentální části práce byly vedle tradičních lomových testů využity moderní metody 3D skenování, rastrovací elektronové mikroskopie, chemické analýzy pomocí elektronové mikrosondy a metod měření mechanických vlastností malých objemů – nanoindentace. V numerické části práce byly využity modely založené na zobecněné lineární elastické lomové mechanice i modely moderní určené pro simulace cementových kompozitů, konkrétně model rozetřených trhlin a mikroploškový (Microplane) model. V návaznosti na dosažených výsledcích byla práce doplněna i o kohezivní model simulující chování rozhraní. Výsledky jsou diskutovány a dány do kontextu s již publikovanými pracemi. Hlavním závěrem práce je, že vlastnosti přechodové oblasti nemají na chování cementových kompozitů takový vliv jako samotná adheze mezi inkluzí a přechodovou oblastí, potažmo matricí.
|
|
|
Deformační a napěťová analýza lebečního implantátu s fixátory
Machala, Karel ; Votava, Tomáš (oponent) ; Marcián, Petr (vedoucí práce)
Lebeční implantát s fixátory slouží k rekonstrukci poškozeného místa lebky, u kterého došlo k defektu způsobeného v důsledku traumatického zranění nebo onemocnění. Výroba lebečního implantátu je v dnešní době předoperačně plánovaná a využívá se pomocí moderních technologií přístup tzv. pacientovi specificky na míru. S výrobou implantátu je spojena ovšem jeho geometrická přesnost a možné komplikace způsobené výrobou nepřesně padnoucích lebečních implantátů. Mechanické chování lebečního implantátu v defektu je důležitý faktor, který ovlivňuje jeho funkci. V této bakalářské práci je provedeno porovnání rozdílných modelů geometrie lebečního implantátu na rozhraní kostní tkáně a implantátu založeného na deformační a napěťové analýze. Deformační a napěťové stavy jsou určeny pomocí výpočtového modelování s využitím metody konečných prvků. Analyzovány byly tři varianty modelů geometrie lebky s lebečním implantátem se zahrnutím rozdílných rozhraní implantátu a kostní tkáně, a navíc pro porovnání výsledků byl řešen a analyzován jeden referenční model lebky bez defektu. Hodnoty deformace implantátu byly větší v případě vytvořené vůle na rozhraní implantátu a kostní tkáně. Hodnoty napětí na fixátorech byly vyšší pro varianty modelů s vytvořenou vůlí na rozhraní implantátu a kostní tkáně.
|
|
|
Pevnostní analýza stojanu lisu LKDS800
Tománek, Jiří ; Vlk, Miloš (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá rámem dvoubodového klikového lisu LKDS800, který byl navržen společností ŽĎAS a.s. Rám je svařovaná konstrukce tvořící základ lisu, který má při plném osazení hmotnost přibližně 90 tun. Cílem práce bylo určit deformačně-napěťové stavy v rámu. Na základě obdržených výsledků pak provést hmotnostní optimalizaci rámu vedoucí ke snížení nákladů na materiál i na opracování. Rám je při pracovním procesu zatěžován jmenovitými silami od střižného procesu, vlastní tíhou a setrvačnými silami způsobenými pohybujícími se komponentami. V důsledku dynamického namáhání ve svarových spojích nastává riziko vzniku únavového lomu. Výrobce lisu tedy ještě požaduje nalézt nejvíce namáhaný svarový spoj a ten posoudit z hlediska únavové životnosti.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza BS dlahy
Řehák, Kamil ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá řešením deformačně napěťových stavů u kyčelního spojení s aplikovanou totální endoprotézou s Burch-Schneiderovou dlahou. Stěţejním prvkem celé práce bylo řešení deformačně napěťových stavů u jiţ zmíněné Burch- -Schneiderovy dlahy. V práci je popsán postup tvorby geometrie celé soustavy, materiály prvků či okrajové podmínky, jeţ jsou nutné pro výpočet řešení. Závěrem práce jsou prezentovány dosaţené výsledky u vypočtených variant. V první variantě, která byla počítána, byl uvaţován případ kostní tkáně, u které vlivem namáhání nedojde k zhoršení mechanických vlastností pod implantovanou dlahou. V určitých případech, kdy je kostní tkáň nevhodně zatěţována, však dochází k nekróze kostní tkáně pod částí Burch-Schneiderovy dlahy. Tato moţnost je postihnuta v druhé variantě modelu. Pro kaţdou z variant byl vypočten případ s aplikovanými šrouby a bez nich. Ve všech variantách byly uvaţovány zhoršené mechanické vlastnosti spongiózní kostní tkáně a vliv jejich změny na dosaţené výsledky. Problém byl řešen výpočtovým modelováním v programu Ansys Workbench 12.0.
|
|
|
Description of the slow crack growth in polymer materials
Trávníček, Lukáš ; Nezbedová,, Eva (oponent) ; Padovec,, Zdeněk (oponent) ; Hutař, Pavel (vedoucí práce)
The lifetime of plastic pipes for pressurized systems is demanded to be at least 50 years. At the same time, the potential for recycling plastic waste is unexploited, therefore, using recycled material in pressurized plastic systems might become a reality in the future. However, the recycled material has low mechanical properties compared to the virgin one, and is restricted for pressurized pipe applications. These two contradictory conditions can be combined using a pipe consisting of a few layers of different materials. It is necessary to use modern, durable material for the critical parts, which are inner and outer surfaces. On the other hand, for the main pipe, it is possible to use material with lower mechanical properties – recycled material. The main aim of the presented work is to design a multilayer polymer pipe, where the middle layer will contain recycled material and the demanded lifetime of 50 years will be met. The lifetime in operating conditions is difficult to prove by standard testing methods. However, it is possible to estimate the lifetime as the most frequently occurring damage mechanism is the slow crack growth. The methodology is based on the description of crack propagation by linear elastic fracture mechanics parameters. An important part of this methodology is a finite element simulation of crack propagation in a pipe loaded by different types of loads, such as residual stress, soil loading, loading from traffic, and point load caused by stones when a pipe is buried. For the determination of residual stress, a methodology taking advantage of experimental measurements and numerical modeling has been developed. The case of buried pipe is also studied by numerical modeling. Part of the presented work is dedicated to the experimental measurement of creep crack growth in CRB (cracked round bar) specimens with the necessary data evaluation. The creep crack growth combined with the results of numerical modeling will be implemented into an estimation of the lifetime of a multilayer pipe with recycled material content.
|
host ::
RSS.