|
|
Výpočtový model řetězového pohonu jako modul virtuálního motoru
Vlastník, Jan ; Štětina, Josef (oponent) ; Dundálek, Radim (oponent) ; Píštěk, Václav (vedoucí práce)
Tato práce představuje způsoby vytváření výpočtových modelů k analýze řetězového pohonu vačkových hřídelí u spalovacích motorů. Jsou porovnávány způsoby modelování rozvodového mechanismu, je zde také uveden nový způsob modelování napínací a vodící lišty pomocí modální redukce pružného tělesa v Multibody systému. Práce obsahuje popis jednotlivých částí řetězového převodu a matematickou formulaci pohybových diferenciálních rovnic. Uvedeny jsou také algoritmy popisující vzájemnou interakci těles v kontaktu. Jsou zde popsány výpočty pro zjištění jednotlivých parametrů potřebných pro sestavení modelu řetězového pohonu. Určení tahové charakteristiky řetězu je provedeno FEM programem. Model řetězu je analyzován ve více variantách uspořádání. Jsou zde popsány FEM výpočty tuhostí kontaktů mezi řetězem a řetězovými koly, mezi řetězem a vodícími lištami. Je zde zpracována analýza vlastních frekvencí částí rozvodového mechanismu v závislosti na jejich zatížení. Výpočtový model je vytvořen v programu MSC ADAMS. Výpočet je zpracován pro ustálené otáčky klikového hřídele, 3000, 4500, 6000 1/min a pro plynulý rozběh z klidu až do otáček 6000 1/min s konstantním zatížením vačkových hřídelí kroutícím momentem. Dále je zpracován výpočet s zatížením vačkových hřídelí kroutícím momentem vyvozeným tvarem vaček . Získané průběhy veličiny jsou zpracovány pomocí FFT, pro vyhodnocení jsou sestrojeny Campbellovy diagramy. Výsledky jsou porovnány s modálními analýzami jednotlivých částí řetězového převodu pro určení jejich vzájemného ovlivňování.
|
|
|
Analýza vibrací interiéru jedoucího vlaku
Železník, Gabriel ; Lošák, Petr (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
V této diplomové práci je sestaven multi-body systém, simulující jízdu vlaku po železniční trati. Model je zaměřen na vznik vibrací v případě defektních stavů. Předmětem práce je zkoumání vlivu vibrací v interiéru kolejového vozidla. V první části práce je provedena rešerše publikovaných dynamických modelů. Jsou popsány různé možnosti při modelování železniční tratě a vlaku. Dále je v rámci rešerše představeno několik způsobu řešení, které lze pro simulaci jízdy vlaku po trati použít. Na základě rešerše byla konkrétně specifikována struktura modelu a způsob řešení. Hlavní oblastí zájmu je kolej, na které vibrace při kontaktu s kolem vznikají, a skříň vozu, ve které budou vibrace dále analyzovány. Z tohoto důvodu byly obě tyto části modelovány jako flexibilní tělesa. Sestavený model využívá pro popis flexibilních těles diskretizaci metodou konečných prvků. Výpočet v časové doméně je proveden pomocí zobecněných souřadnic a modální superpozice. V práci je podrobně popsáno sestavení modelu. Celý model je sestaven v prostředí Matlab a všechny kódy jsou součástí přílohy. Model umožňuje libovolně měnit všechny parametry tratě i vozu, včetně jejich geometrických vlastností. V modelu jsou zahrnuty 4 excitační mechanismy simulující tyto defekty: ploché kolo, podemletý pražec, poškozený pražec a opotřebení kolejnice. Po sestavení modelu jsou provedeny simulace za bezporuchových podmínek a podrobný popis chování jednotlivých komponent systému. Následně jsou provedeny simulace poruchových stavů, načež je kombinací všech defektů sestavena odezva skříně vozu pro analýzu vibrací v interiéru. V poslední části je odezva získaná z modelu převedena do frekvenčního spektra a využita k analýze náhodných vibrací v interiéru vozidla v prostředí Ansys. K analýze slouží 3D model stropního obložení vlaku, na kterém jsou porovnány účinky statického a dynamického zatížení. Pomocí analýzy náhodných vibrací byla stanovena oblast s největším napětím. V závěru je navržena úprava dílu, která vede ke zlepšení pevnostních vlastností sestavy.
|
|
|
Simulační analýza nosiče předního kola formulového vozidla
Gach, Jakub ; Porteš, Petr (oponent) ; Ramík, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na zavěšení předního kola, přesněji pak konkrétního prvku, těhlice. Popisuje základní požadavky na konstrukci, rozdělení těhlic, jejich způsob výroby a druhy použitých materiálu. V krátkosti se zmiňuje o topologické optimalizaci a její dvou optimalizačních metodách. Zabývá se rovněž dynamikou jízdy vozidla pro jízdní stavy – stojící vozidlo, brzdění a zatáčení. V praktické části se práce zaměřuje na určení zátěžných účinků na těhlici při výše zmíněných jízdních stavech s využitím MBS softwarů. Ke konci práce jsou pro zatěžování ze strany kola a strany zavěšení nápravy provedeny MKP analýzy napjatosti a deformace, které jsou následně porovnány a vyhodnoceny.
|
|
|
Možnosti zvětšení zdvihového objemu čtyřválcového motoru Zetor
Zloch, Jan ; Franz, Rudolf (oponent) ; Dundálek, Radim (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá zpracováním počátečního návrhu konceptu motoru Zetor UŘ III se zvětšeným zdvihovým objemem a posléze provedením kontroly únosnosti hlavních a ojničních ložisek klikového hřídele pro tento koncept. K řešení konstrukční části práce je využito CAD software Creo 2, v němž jsou konstrukční změny na motoru zpracovány. Výpočetní část využívá multibody model klikového ústrojí se zahrnutým pružným MKP modelem klikového hřídele pro řešení dynamiky mechanismu a provedení analýzy kluzných ložisek pomocí simulací hydrodynamických výpočetních modelů v prostředí FEV Virtual Engine. Prezentované výsledky dokladují realizovatelnost návrhu a zároveň slouží jako podklady pro další nezbytné inženýrské kroky před samotnou realizací konceptu.
|
|
|
Analýza stability řezného procesu obráběcího stroje vzhledem k samobuzenému kmitání
Vetiška, Jan ; Marek, Jiří (oponent) ; Singule, Vladislav (oponent) ; Březina, Tomáš (vedoucí práce)
Disertační práce je zaměřena na tvorbu a využití mechatronických modelů založených na modelování soustavy tuhých a poddajných těles pro analyzování dynamického chování komplexních soustav jako jsou např. obráběcí stroje. V rámci analýzy dynamického chování obráběcího stroje se práce zaměřuje na analýzu oblasti vzniku samobuzeného kmitání. Výskyt samobuzeného kmitání během obrábění lze ovlivnit několika způsoby, které jsou rozvedeny v práci. Vyhodnocení vzniku samobuzeného kmitání je analyzováno pomocí tzv. loby diagramu. Pro sestavení loby diagramu je nutné mít k dispozici přenosovou funkci vlivu silového účinku na deformaci dané soustavy, v našem případě modelu celého obráběcího stroje. Celá struktura modelu stroje vykazuje poddajné chování, které má zásadní vliv na celkovou přenosovou funkci a proto je práce zaměřena na modelování strojních částí jako modelů poddajných těles. Při vytváření modelů poddajných těles jsou na základě výpočtářsky upravených CAD modelů jednotlivých částí stroje vytvářeny modálně redukované poddajné tělesa, které mají stejné modální vlastnosti jako neredukované konečno-prvkové modely do maximální budící frekvence všech silových účinků na soustavu těles. Tyto modálně redukované modely těles mají podstatně menší počet stupňů volnosti a lze s nimi pracovat v multi-body softwarech, přičemž máme informace o deformacích daných těles, které jsou způsobeny silovým buzením do maximálně zvolené budící frekvence. V práci je využita Graig-Bamtonova metoda, která je implementována do prostředí ANSYS a poté je celý model sestaven v prostředí ADAMS, kde jsou dynamické vlastnosti soustavy tuhých i poddajných těles analyzovány. V prostředí ADAMS lze exportovat linearizovaný stavový model celé soustavy ve formě stavových matic, které jsou využity pro sestavení přenosů celého obráběcího stroje a následně jsou analyzovány na základě loby diagramu stabilní podmínky řezného procesu obrábění, kdy nedochází k samobuzenému kmitání. V předložené disertační práci je prezentován proces modelování mechatronických soustav s tuhými i poddajnými tělesy, který lze využít nejen k analýze obráběcích strojů, ale i k vývoji pokročilých mechatronických soustav, jako jsou kompenzátory, aktivní tlumiče vibrací, atd.
|
|
|
Řešení příkladů mechaniky těles v ADAMS
Rybár, Šimon ; Švancara, Pavel (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Cieľom tejto práce bolo vytvorenie parametrických modelov technických sústav v programe Adams. Pomocou simulácii boli sústavy skúmané z hľadiska kinematiky a dynamiky. V niekoľkých prípadoch boli výsledky simulácii porovnané s výsledkami získanými analytickou metódou. Práca je rozdelená do troch kapitol. V prvej je formulovaný problém a ciele práce. Druhá definuje multibody systém a bližšie predstavuje použitý program aj s jeho doplnkami. Tretia kapitola obsahuje päť typovo odlišných príkladov, na ktorých sú demonštrované možnosti Adamsu. V závere sú vypísané vlastné postrehy, celkové zhodnotenie a odporučenie pre potreby výuky.
|
|
|
Výpočtové modelování dynamiky převodových ústrojí v prostředí MBS
Líčeník, Adam ; Řehák, Kamil (oponent) ; Prokop, Aleš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na sestavení výpočtového modelu převodového ústrojí traktoru Zetor Forterra HSX v prostředí Multibody software MSC ADAMS. Rozebírá problematiku tvorby ozubených převodů z hlediska vibrací a hluku. Popisuje tvorbu výpočtového modelu, sloužící pro simulaci zátěžných stavů při provozu traktoru. Metodika je aplikována na jednostupňové převodovce, ve které je ověřena a následně využita na modelu skutečné převodovky traktoru. Odezva vstupních zátěžných podmínek je promítnuta v průběhu sil v záběru ozubení, které se přenášejí do ložiskových uložení.
|
|
|
Hydrodynamická ložiska vznětového traktorového motoru
Petr, David ; Ramík, Pavel (oponent) ; Dundálek, Radim (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá hydrodynamickými kluznými ložisky traktorového vznětového motoru. V první části práce se blíže seznámíme s hydrodynamickým ložiskem, jeho principem a použitými materiály. Dále se práce věnuje multibody systému adams-engine. Hlavní částí práce je vymodelovaní klikového mechanizmu a jeho uložení v hydrodynamických ložiscích v MBS programu a následná simulace za různých provozních podmínek.
|
|
|
Chování kluzných ložisek řadového pětiválcového motoru při různých provozních podmínkách
Lábus, Jiří ; Svída, David (oponent) ; Dundálek, Radim (vedoucí práce)
Diplomová práce je věnována problematice kluzných ložisek klikové hřídele řadového pětiválcového motoru. Hlavní část se zaměřuje na popis jejich chování při různých provozních podmínkách. Pro potřeby simulace hydrodynamických ložisek je vytvořen virtuální model klikového mechanizmu. Další část se zabývá problematikou konstrukce ložiskových pánví. Je vytvořen přehled ložiskových materiálů a stručně popsán technologický postup výroby pánve kluzného ložiska. Pro pochopení složité problematiky hydrodynamického mazání je odvozena Reynoldsova diferenciální rovnice a nastíněn postup výpočtu dynamicky zatížených ložisek. V závěrečné části práce jsou prezentovány nejzajímavější výsledky získané z výpočtových analýz.
|
|
|
Výpočtové modelování dynamiky pístního kroužku
Dlugoš, Jozef ; Raffai, Peter (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
Pístní kroužky jsou instalovány do pístu a vložky válce, která nemá dokonale kruhový tvar v důsledku výrobních tolerancí a vnejšího zatížení jako například utažení šroubů hlavy motoru. Jestli se kroužek není schopen přizpůsobit těmto deformacím, nastane lokální ztráta kontaktu a následně zvýšený profuk spalin a spotřeba oleje. Současné 2D výpočtové metody nedokáží implementovat tyto efekty – více komplexní model je nevyhnutelný. Předkládaná diplomová práce je zaměřená na vývoj 3D poddajného modelu pístního kroužku schopného zachytit lokální deformace. Ten je založený na Timoshenkové teorii prutů v kooperaci s MBS softwarem Adams. Model je následně porovnaný se softwarem ANSYS využívající metodu konečných prvků. Ověřený model pístního kroužku je vložený do sestavy píst/vložka válce a jsou provedeny základní simulace. Nakonec jsou navrhnuty další zlepšení.
|
host ::
RSS.