|
|
Modelling of Pulse Propagation in Nonlinear Photonic Structures
Sterkhova, Anna ; Richter, Ivan (oponent) ; Samek, Ota (oponent) ; Petráček, Jiří (vedoucí práce)
The demand for more effective data-storage and faster signal processing is growing with every day. That is why the attention of the scientists is focused on the all-optical devices, which can improve the above mentioned requirements. Microring optical resonators are among the state of art devices, that are under consideration. There is a variety of numerical techniques to simulate processes occurring while the optical signal propagates in the microring resonator structure. They differ in its calculation effectivity, used approximations and possibilities of application. The aim of this work was to develop two simple and practical numerical methods for simulation of pulse propagation in nonlinear waveguide structures. It was also demanded, that opposed to the commonly known and frequently used finite-difference time-domain (FD-TD) method, the newly developed techniques could be easily applicable for the study of nonlinear structures based on microring resonators. That is why developed methods use some approximations, namely the slowly varying envelope approximation. The methods advantage is high speed and low requirements of computational resources. Both techniques are based on observation that waveguide structures that use microring optical resonators can be considered as composed of single waveguides and waveguide couplers. The first numerical technique solves coupled partial differential equations, which describe pulse envelope propagation in the structure. This method uses the “up-wind” scheme, which is suitable for the partial differential equations that describe the wave propagation. The second developed technique is derived from the first one. The difference between methods is in the treatment of the coupling between two waveguides. If in the first method the coupling is considered as the real one, distributed on the given length, in the second method the coupling is considered to be concentrated in one point. Due to this approximation it is possible to integrate the appropriate equations and achieve significant increase of calculation speed. Quasianalytical character of the second method enables also easy identification of different types of steady-state solutions. Due to these properties the second method was used to study spontaneous generation of optical pulses in the structures, consisting of coupled ring resonators. Both methods, which were developed during this work, represent fast and physically illustrative alternatives to the FD-TD, so it can be expected that these methods can play an important role during the research of nonlinear waveguide structures.
|
|
| |
|
|
Analýza dopravního uzlu s využitím simulačních nástrojů
Nikolov, Daniel ; Plášek, Josef (oponent) ; Okřinová, Petra (vedoucí práce)
V roce 2018 byla Kanceláří architekta města Brna připravována ideová urbanistická soutěž, která nastínila směr celkového řešení Mendlova náměstí. Vítězný návrh zakládá na celkové změně organizace dopravy. Záměrem bylo tedy naplánovat revitalizaci zároveň s připravovanou opravou parovodu, která bude probíhat od dubna do září roku 2021. A jako by tomu osud chtěl rok 2021 je výročím 200 let od narození J. G. Mendela – zakladatele genetiky po kterém je náměstí pojmenováno. Cílem revitalizace je minimalizovat neatraktivitu a nefunkčnost prostoru. Tímto způsobem výrazně změnit komfortní podmínky přestupního uzlu. Cílem této diplomové práce je rozklíčování kritických míst z pohledu pěší dopravy a následně stanovit efektivní kroky vedoucí k jejich optimalizaci. Dále se práce zabývá novým oborem Smart City a jeho využitím pro sběr experimentálních dat, které by byly možné využít ke zlepšení vstupních dat při tvorbě numerických modelů veřejných prostorů.
|
|
|
Porovnání dvou alternativ zajištění hluboké stavební jámy
Krejzar, Vojtěch ; Miča, Lumír (oponent) ; Chalmovský, Juraj (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na numerické modelování pažení 30 m hluboké stavební jámy metodou MKP. Jáma je umístěna v lokalitě Luzern, Švýcarsko. V geologickém podloží se zde nachází vzhledem ke konstrukci nepříznivě ukloněné vrstvy pískovců a nekvalitních siltovců a prachovců, z nichž jedna tvoří potenciální nebezpečnou smykovou plochu. V rámci práce jsou srovnány 2 alternativy řešení: Alternativa A - kombinace kotvené pilotové stěny a stříkaného betonu, provedeného ve spodní úrovni jámy, Alternativa B - kotvená pilotová stěna provedená průběžně v celé výšce jámy. Obsahem je popis řešení matematického modelu, volba vstupních parametrů materiálového modelu zeminy a strukturních prvků, definování etap výstavby a predikce deformací konstrukce. Matematický model je vytvořen za použití softwaru PLAXIS 2D.
|
|
|
Statická analýza textilních konstrukcí
Husáriková, Natália ; Gratza, Roman (oponent) ; Kytýr, Jiří (vedoucí práce)
Táto práca sa zaoberá návrhom a výpočtom membránovej konštrukcie prístrešku nad zvoleným pôdorysom. Ako najvhodnejší tvar bol vybraný hyperbolický paraboloid. Následne boli vykonané tri rôzne dielčie štúdie. V prvej štúdii bol sledovaný vplyv zmeny hustoty siete konečných prvkov výpočtového modelu. Druhá štúdia sa zaoberala vplyvom zmeny geometrie výpočtového modelu. V tretej štúdii bol sledovaný vplyv dotvarovania materiálu výpočtového modelu na deformácie a napätia membránovej konštrukcie. K statickému riešeniu týchto zvolených variant bol využitý programový systém RFEM s použitím modulu RF-FORM-FINDING. Vo výpočte bolo aplikované geometricky nelineárne riešenie.
|
|
|
Numerická analýza stability pažící konstrukce v soudržných zeminách
Fejfarová, Aneta ; Račanský, Václav (oponent) ; Chalmovský, Juraj (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá numerickým modelováním stavební jámy pomocí metody konečných prvků v programu Plaxis 2D. Trojnásobně kotvená pažící stěna je založená v málo propustných soudržných zeminách. V teoretické části práce je popsána ztráta stability, typy výpočtů a materiálový model (Hardenig soil model používaný v matematickém modelu). Praktická část se zabývá vytvořením matematického modelu stavební jámy. Konkrétně se zaměřuje na první mezní stav. Součástí práce je vyhodnocení stupně stability v čase, pórových tlaků a kritických smykových ploch.
|
|
| |
|
|
Vybrané jevy při přenosu tepla vzduchotechnikou
Vojkůvková, Petra ; Gebauer, Günter (oponent) ; Šikula, Ondřej (vedoucí práce)
Numerické modelování je vědecká metoda, která popisuje vlastnosti zkoumaného systému pomocí experimentů nejčastěji na jeho matematicko-fyzikálním modelu. Předložená diplomová práce využívá této metody pro objasnění dějů probíhajících ve dvou odlišných soustavách. Nejprve se zabývá návrhem vzduchotechnických systémů budov se zaměřením na směšovací komory. Tato část se soustřeďuje na problematiku vzniku kondenzace vodní páry ve směšovacích komorách za podmínek, kdy výsledná teplota směsi neklesne pod křivku nasycení. Druhé zpracované téma spadá do oblasti termomechaniky aplikované v potravinářské výrobě. Zkoumá teplotní pole v plastovém zásobníku plněného kečupem s cílem posoudit možnost vzduchového chlazení tohoto produktu.
|
|
|
Thermodynamic Conditions in Quenching Chamber of Low Voltage Circuit Breaker
Urban, Ferdinand ; Hüttner,, Ľudovít (oponent) ; Kapička, Vratislav (oponent) ; Aubrecht, Vladimír (vedoucí práce)
Work deals with the study of processes that attend the electric arc extinction inside the quenching chamber of a circuit breaker. It is focused on several areas. The first one is concerned to fluid dynamics calculations (CFD) and the second one is aimed at thermal field calculations. In this work effects of metal plates distance together with metal plates shapes are described from aerodynamical point of view. Another objective solved by this work is to give information about influence of an electric arc position in a quenching chamber, which changed its shape due to forces acting on it during extinction process. For purpose of this work a new software solution for CFD was developed. Whole software concept is based on plug-ins. Due to this solution, the software§s calculation core can be used for other numerical analyses, like structural, electromagnetic, etc. The only requirement is to write a plug-in for these analyses. Because the software is designed as multi-threaded application, it can use the fully performance of current multi-core processors. Above mentioned property can be especially shown off, when a calculation is moved from CPU to GPU (Graphics Processing Units). Current high-end graphic cards have tens to hundreds cores and work with faster memories than CPU. Due to this fact, the simulation performance can raised manifold.
|
|
| |
host ::
RSS.