|
|
Optimalizace skeletu kabiny traktoru
Saňák, Stanislav ; Prokop, Aleš (oponent) ; Řehák, Kamil (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou spojenou s návrhem skeletu kabiny traktoru. Zemědělské stroje, mezi které se mimo jiné řadí právě traktory, se využívají pro práci ve velmi obtížných podmínkách, jako jsou například pole nebo lesní terén. Tato prostředí jsou typická svým nerovným, kopcovitým a často nezpevněným povrchem. Práce v tak extrémně nebezpečném prostředí je velkou výzvou především pro obsluhující posádku těchto strojů. Velmi často se stává, že při zdolávání takového terénu řidič nezvládne řízení vozidla a následkem toho dojde k překlopení traktoru na stranu nebo střechu vozidla, v horším případě dokonce k opakovanému překlápění vlivem setrvačnosti. V takové situaci je jedinou možnou záchranou posádky přítomnost ochranného rámu kabiny traktoru. Při překlopení takového vozidla však dochází k extrémnímu zatížení rámu kabiny vlivem působící hmotnosti traktoru a mnohdy také jeho nákladu. V minulosti bylo příčinou nejvyšší nehodovosti s následným úmrtím posádky traktoru právě překlopení vozidla, a z toho důvodů byly vytvořeny normy s cílem snížení tohoto typu nehodovosti. V rámci těchto norem jsou traktory testovány na tyto kritické situace, aby byla zajištěna maximální možná bezpečnost posádky. V dnešní době musí každý vyrobený traktor tyto normy splňovat. Protože jsou tyto zkoušky destruktivního charakteru, je cenově a časově úspornější nejprve provést zkoušky pomocí numerických simulací, v rámci kterých se kabina traktoru zoptimalizuje tak, aby dané testy úspěšně splnila. Skutečné zkoušce je pak podroben finální, již zoptimalizovaný rám kabiny. V rámci této práce byla provedena numerická simulace metodou konečných prvků skeletu kabiny traktoru zkoušky ROPS (Roll-Over Protective Structure), která simuluje překlopení traktoru. Na základě výsledků simulace byly provedeny optimalizace kabiny nezbytně nutné ke splnění této zkoušky skládající se z několika zátěžných stavů. Takto zoptimalizovaný rám kabiny byl následně podroben základní dynamické analýze (modální analýze). Pomocí této analýzy byly nalezeny ty vlastní frekvence kabiny, které by mohly být vybuzeny v případě působení typického buzení na tuto strukturu (nerovnosti vozovky, vibrace od motorové jednotky a podobně). V poslední řadě byla na základě reálných hodnot získaných z uskutečněného experimentálního měření provedena harmonická analýza. Při této analýze byla sledována odezva rámu na buzení, které odpovídalo skutečnému buzení motorové jednotky.
|
|
|
Analýza vlastních frekvencí a vlastních tvarů skutečně tvarované lidské hlasivky
Horčic, Václav ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá modální analýzou modelu vytvořeného na základě 3D skenu lidských hlasivek. Jedná se o model řešený metodou konečných prvků, kde hodnota první vlastní frekvence zhruba odpovídá hodnotě základní frekvence ženských hlasivek. Rešeršní část práce se věnuje přehledu modelů geometrie hlasivek, na který navazuje stručný popis anatomie a fyziologie lidského mluvního ústrojí společně s teorií vzniku lidského hlasu. Konečnoprvkový model je vytvořen s využitím skenu 3D hlasivek v komerčním programu ANSYS Workbench ve kterém je i řešen metodou konečných prvků.
|
|
|
Snížení vibrací a hluku v interiéru osobního automobilu
Patočka, Pavel ; Prokop, Aleš (oponent) ; Řehák, Kamil (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou snižování vibrací a hluku v interiéru osobních vozidel, která je dnes hojně řešena dodatečným odhlučňováním za pomoci vibrace tlumicích a zvuk pohlcujících materiálů. V rámci rešeršní části této práce jsou proto kromě metod měření vibrací a hluku podrobně popsány vlastnosti a způsoby aplikace těchto materiálů. Jak již název těchto materiálů napovídá, jejich hlavním cílem je utlumit vibrace a pohltit zvuk. Jejich princip zjednodušeně spočívá v přeměně mechanické, respektive zvukové energie v energii jinou (nejčastěji tepelnou). Aplikací těchto materiálů na nějakou strukturu jsou však ovlivněny její modální vlastnosti, mezi které se řadí vlastní frekvence a vlastní tvar. Pro bližší prozkoumání ovlivnění vlastní frekvence a vlastního tvaru po aplikaci vibrace tlumicího materiálu na nějakou strukturu byla provedena jak numerická, tak experimentální modální a harmonická analýza jednoduchého plechového vzorku. Přínos vibrace tlumicích a zvuk pohlcujících materiálů z hlediska dodatečného odhlučnění vozidla byl na základě provedené rešerše vyhodnocován provedením jízdní zkoušky v reálném provozu.
|
|
|
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.
|
|
|
Modal Analysis of the Classical Guitar Bridge
Ondečko, Adam ; Votava, Tomáš (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
The bachelor thesis deals with the determination of the natural freqvencies and mode shapes of a classical guitar bridge and their influence on the function of the guitar. The function of the guitar is described by the oscillations of the individual oscillators: the strings, the air in the cavity of the guitar, the top and bottom plates, and then by their oscilation as a system. In the bachelor's thesis the roles of the guitar bridge are discussed and the different types of guitar bridges are presented. In the thesis, the guitar bridge is considered as a separate component and as part of the guitar's top plate. The mode shapes and natural freqvencies are obtained using modal analysis with the use of computational modelling using the finite element method. The natural freqvencies are determined for 2 types of guitar bridges, the effect of the guitar bridge on the mode shapes and natural freqvencies of the guitar top plate is further evaluated. The natural freqvencies of the classical guitar bridge affect the tone quality and the duration of oscilation of the string. Tones close to the natural freqvencies of the guitar bridge sound louder and last shorter amount of time than the others. The guitar bridge changes the stiffness of the top plate and thus influences its mode shapes and freqvencies.
|
|
|
Harmonická analýza kobylky kontrabasu
Čalkovský, Lukáš ; Votava, Tomáš (oponent) ; Hájek, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá rešerší smyčcových nástrojů a jejich mechanických vlastností. Dále zkoumá kontrabasovou kobylku a její důležitost. Na modelu vytvořeném v programu SolidWorks byla pomocí softwaru ANSYS provedena modální analýza, kterou byly zjištěny frekvence a tvary jednotlivých módů, a harmonická analýza. Součástí zkoumání bylo analyzovat možnou příčinu tvorby tzv. vlčích tónů. Kontrabasová kobylka nevykazuje žádné zvláštní vlastnosti v tónovém rozsahu kontrabasu, takže není příčinou této anomálie.
|
|
|
Analýza modálního tlumení strojní součásti pomocí metody OMA
Sodomka, Tomáš ; Lošák, Petr (oponent) ; Houfek, Lubomír (vedoucí práce)
Na jedné z prvních hodin studia na Ústavu mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky dostal autor této práce tři základní doporučení týkající se měření: 1) Neměřit! 2) Když už měřit, tak neopakovat měření!! 3) Když už opakovat měření, tak nesrovnávat!!! Nicméně tato práce směle porušuje všechny tři doporučení. V úvodní teoretické části stručně seznamuje s kmitáním tlumených soustav s více stupni volnosti a popisuje experimentální přístupy určování modálního tlumení soustav. Zároveň shrnuje přístup Provozní modální analýzy (OMA), vysvětluje princip metody FDD a představuje metodu EFDD (Vylepšená dekompozice ve frekvenční oblasti – Enhanced Frequency Domain Decomposition), která oproti původní metodě, umožňující určování vlastních tvarů a frekvencí, dovoluje určit i modální tlumení jednotlivých tvarů. Jedním z výstupů práce je skript v prostředí programu Matlab, jenž umí vyhodnocovat vibrace soustavy metodou EFDD. Skript je nejdříve testován výpočtovým modelováním, kdy z modelové soustavy s předem definovaným modálním tlumením tlumení určuje. Následně práce přechází k vlastnímu měření reálné soustavy - vetknutému prutu, který je analyzován pomocí Experimentální modální analýzy (EMA) a OMA, přičemž z druhé varianty byla použita metoda EFDD komerční od společnosti Brüel a Kjr a naprogramovaný skript. V závěru jsou určená tlumení navzájem srovnávána. Diplomová práce navazuje na práci Ing. Miroslava Popa – Ověřování věrohodnosti měřící metody z oblasti modální analýzy. Z této práce je přebrána část dat. Konkrétní případy využití dat jsou vždy uvedeny v patřičné pasáži textu.
|
|
|
Navier-Stokesova rovnice - řešení proudění reálné kapaliny
Krausová, Hana ; Čermák, Libor (oponent) ; Fialová, Simona (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá řešením Navier-Stokesových rovnic pro reálnou, stlačitelnou kapalinu s první a druhou viskozitou. Jako metoda řešení je vybrána metoda rozvoje podle vlastních tvarů kmitu. Vztahy pro koeficienty rozvoje a pro vlastní tvary jsou obecně určeny pro 1D, 2D a 3D proudění. Konkrétní vztahy pro vlastní tvary kmitu jsou nalezeny pouze pro 1D proudění. Konečná podoba tlakové funkce je analyzována pomocí softwaru Matlab.
|
|
|
Návrh testovacího stavu pro dlouhodobé testování spojek určených pro kolejová vozidla
Machálek, Ondřej ; Prokop, Aleš (oponent) ; Řehák, Kamil (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá konstrukčním návrhem testovacího stavu pro dlouhodobé testování spojek určených pro kolejová vozidla. Nejprve je provedena stručná rešerše týkající se problematiky spojek využívaných pro přenos točivého momentu v kolejových vozidlech. Následuje rozbor nejčastěji využívaných silových zařízení pro vyvození reálných zátěžných stavů testovaných spojek. Na základě provedeného rozboru je vybrána vhodná koncepce pro navrhovaný testovací stav a následuje popis jejích konstrukčních celků. Nezbytnou částí práce je také ověření modálních vlastností vybraných nenakupovaných komponent s využitím numerických simulací v softwaru ANSYS Workbench. V závěru práce jsou zahrnuty deformačně-napěťové analýzy vybraných navrhovaných konstrukčních uzlů.
|
|
|
Určení NVH parametrů skříně převodovky
Belák, Kristián ; Prokop, Aleš (oponent) ; Řehák, Kamil (vedoucí práce)
Táto diplomová práca sa zaoberá určením NVH parametrov skrine prevodovky. Úvodná časť je zameraná na potrebné teoretické poznatky. Následne obsahuje modálnu analýzu s výpočtovým a experimentálnym prístupom, ktoré sú voči sebe porovnávané. V prípade výpočtového prístupu je tiež zahrnutá analýza vplyvu predpätia skrutiek na modálne vlastnosti štruktúry. Práca ďalej pokračuje harmonickou analýzou s výpočtovým a experimentálnym prístupom, vrátane ich vzájomného porovnania. Na základe týchto analýz sú v závere práce navrhnuté konštrukčné úpravy pre zlepšenie NVH parametrov, ktoré sú s využitím výpočtového prístupu porovnávané vzájomne a voči pôvodnej geometrii.
|
host ::
RSS.