|
|
Analytický řešič pro pevnostní výpočet náprav dvojkolí
Fišer, Petr ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Vaverka, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá nápravami dvojkolí kolejových vozidel, jejich návrhem a způsobu provádění pevnostních analýz jejich konstrukčních řešení. V rámci této práce byl proveden návrh lokomotivního dvojkolí: nápravy a kola. Pro potřeby konstrukčního oddělení společnosti Bonatrans Group a.s. byl vytvořen analytický řešič, který umožňuje provádění pevnostních analýz pomocí, kterým je výsledný návrh verifikován a navíc umožňuje vytištění pevnostní analýzy v podobě výpočtové zprávy, jež slouží schvalování příslušnými drážními úřady. V takto vytvořeném analytickém řešiči byla následně vytvořena i pevnostní analýzu takto navržené nápravy.
|
|
|
Stanovení provozních podmínek upínacích čelistí zkušebního stroje MTS 810
Votroubek, Tomáš ; Čermák, Jan (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá statickou analýzou upínacích čelistí zkušebního stroje MTS 810 a jejich částí náchylných k porušení (vložka, izolující keramické destičky) a posouzení jejich bezpečnosti při nízkých teplotách (-180°C) z hlediska různých mezních stavů, tak aby byla zajištěna jejich funkce v náročných laboratorních podmínkách. Součástí práce je návrh vhodného utahovacího momentu, pro utažení vzorku, tak aby při ochlazení celé soustavy nedošlo ke vzniku vůlí nebo poškození čelistí. Pro nezbytné numerické výpočty byl použit MKP systém Ansys. Následně byl proveden návrh konstrukčních úprav čelistí, tak aby lépe vyhovovaly podmínkám, ve kterých jsou provozovány. U navržených úprav bylo maximálně využito stávajících dílů, nevyhovující díly byly na základě provedené analýzy přepracovány.
|
|
|
Aplikace zobecněné lineárně elastické lomové mechaniky na odhad počátku šíření trhliny z ostrého V-vrubu
Štegnerová, Kateřina ; Máša, Bohuslav (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá problémem stanovení počátku šíření trhliny z ostrého V-vrubu za pomocí zobecněné lineárně elastické lomové mechaniky (LELM). Do úvahy je vzata změna exponentu singularity napětí vyvolaná jak vlastní geometrií V-vrubu, tak i existencí volného povrchu. První část práce je věnována stanovení exponentu singularity napětí V-vrubu, ať již z vlastního rozdělení napětí před vrcholem V-vrubu, tak i za pomoci analytického řešení. V druhé části práce jsou aplikována již dříve odvozená kritéria stability V-vrubu a je stanoven počátek šíření trhliny pro několik experimentálních těles. Cílem diplomové práce je porovnat dostupná experimentálně zjištěná data s výsledky získanými pomocí kritérií založených na aplikaci zobecněné LELM vyvíjenými na Ústavu fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. K výpočtům je použit konečnoprvkový software Ansys a matematický software Matlab.
|
|
|
Odhad zbytkové životnosti železničního dvojkolí
Pokorný, Pavel ; Zouhar, Michal (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
První část této práce je věnována problematice vysokocyklové únavy materiálu a zejména problematice rostoucí trhliny za použití lineární elastické lomové mechaniky. Velká část této práce je zaměřená na koncepci součinitele intenzity napětí. Tato koncepce je v dnešní době jednou z nejpoužívanějších koncepcí pro popis tělesa s trhlinou. První část je zakončena teoretickými přístupy pro stanovení zbytkové únavové životnosti tělesa s trhlinou. Druhá část je zaměřena na určení zbytkové únavové životnosti zadaného železničního dvojkolí. Na daném železničním dvojkolí je předpokládán defekt typu trhlina. Cílem práce je odhadnout, jak dlouho bude trvat, než trhlina naroste z iniciační velikosti na kritickou délku a dojde k lomu železničního dvojkolí. Poslední část této práce je věnována vlivu pořadí zátěžných cyklů na rychlost růstu trhliny.
|
|
|
Zbytková únavová životnost železničních náprav
Pokorný, Pavel ; Fajkoš,, Rostislav (oponent) ; Materna, Aleš (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Předložená dizertační práce se zabývá metodikou pro stanovení zbytkové únavové životnosti železničních náprav na základě tzv. damage tolerance přístupu. Tento přístup akceptuje potenciální možnost výskytu defektu (trhliny), který může vést k únavovému porušení celé nápravy. Chování uvažované trhliny je popsáno pomocí lineárně elastické lomové mechaniky. Při užití tohoto popisu vstupuje do stanovení zbytkové únavové životnosti železničních náprav celá řada parametrů, které více či méně ovlivňují vypočtenou životnost a jejich vliv je třeba kvantifikovat. V první části dizertační práce je popsán současný stav poznání v oblasti únavového poškozování železničních náprav. Tato část se věnuje již zkoumaným parametrům, které ovlivňují chování únavových trhlin v materiálech pro železniční nápravy. V další části práce je popsána metodika pro určení zbytkové únavové životnosti vlakových náprav, která byla v nedávné minulosti vyvinuta na Ústavu fyziky materiálu AV ČR. Hlavním cílem předložené dizertační práce bylo tuto metodiku dále rozvíjet za cílem přesnějšího stanovení zbytkové únavové životnosti. Součástí studie je stanovení vlivu jednotlivých vstupních parametrů (např. vliv prahové hodnoty, zátěžného spektra, retardačních efektů, zbytkových napětí, geometrie, materiálu nápravy atd.) na zbytkovou únavovou životnost zkoumaných náprav. Získané výsledky poslouží nejen k přesnějším odhadům zbytkové únavové životnosti vlakových náprav, ale mají přesah i do obecné roviny, kde metodika může být užita pro i jiné cyklicky namáhané strojní součásti. Výsledky dizertační práce také mohou posloužit jako obecný podklad pro stanovení četnosti pravidelných inspekčních kontrol pro únavově namáhané strojní součásti.
|
|
|
Realizace edukační úlohy na experimentální stanici pro modelování předepjatých šroubových spojů
Žaba, Tomáš ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Vaverka, Michal (vedoucí práce)
V této diplomové práci je realizována výuková úloha na experimentální stanici pro měření veličin v předepjatém šroubovém spoji. V rámci její přípravy byla provedena inovace stanice vedoucí ke snadnějšímu a rychlejšímu realizování předpětí. Pro studenty byla navržena edukační úloha a dále byly vytvořeny podklady do výuky. Výuková úloha konkrétně spočívá v experimentálním ověření relace mezi utahovacím momentem a vzniklým předpětím. K ověření experimentu byl vytvořen MKP model, který simuluje deformaci přírub stanice při daném předpětí. V této práci jsou dále uvedeny informace o předepjatých šroubech, metody vyvození předpětí a metody kontroly předpětí.
|
|
|
Vliv volného povrchu tělesa a gradientní změny materiálových vlastností na chování trhliny
Ševčík, Martin ; Kohout, Jan (oponent) ; Klusák, Jan (oponent) ; Náhlík, Luboš (vedoucí práce)
Tato disertační práce vznikla pod vedením školitele doc. Ing. Luboše Náhlíka, Ph.D. a pod dohledem školitele specialisty doc. Ing. Pavla Hutaře, Ph.D. Tématem předkládané práce je studium vlivu volného povrchu tělesa a gradientní změny materiálových vlastností na chování trhliny. Společným tématem práce je lomově-mechanický popis chování trhliny v blízkosti materiálové nehomogenity. V této práci je materiálová nehomogenita chápána buď jako hranice tělesa (rozhraní těleso/okolní prostředí) nebo jako spojitá změna materiálových vlastností. Disertační práce začíná rešeršní částí, ve které je popsán stav současného poznání týkající se studovaného tématu. Zaměřuje se především na popisy napjatosti v okolí obecného singulárního koncentrátoru napětí, konkrétně v okolí trhliny a V-vrubu. Je zde popsáno, jakým způsobem je ovlivněn tvar čela trhliny, která se šíří v blízkém okolí volného povrchu tělesa. Rešeršní část pak pokračuje popisem materiálů s gradientní změnou materiálových vlastností. V následující kapitole je stručně formulován problém a cíle disertační práce. Těžištěm práce je lomově-mechanický popis chování trhliny, která se nachází v oblasti ovlivněné materiálovou nehomogenitou. Důraz je kladen na popis pole napětí v blízkosti volného povrchu tělesa, kde dochází ke změně charakteru singulárního pole napětí. K popisu pole napětí je využito postupů zobecněné lomové mechaniky, která se využívá při hodnocení obecných singulárních koncentrátorů napětí. V následujících kapitolách je ukázán rozdíl mezi chováním trhliny v tenkostěnných a tlustostěnných konstrukcích, který je doplněn příklady. Použité metody a postupy jsou pak dále využity při popisu chování trhliny v materiálech s gradientní změnou materiálových vlastností. V závěru práce jsou diskutovány výsledky v širším kontextu.
|
|
|
Vývoj nové generace zařízení s pokročilou diagnostikou pro stanovení kontaktní degradace
Dvořáček, Jiří ; Hájek, Karel (oponent) ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Pazdera, Luboš (oponent) ; Mazal, Pavel (vedoucí práce)
Práce se zabývá návrhem metodiky pro identifikaci poškození axiálních ložisek s využitím metody akustické emise. Součástí práce je návrh hydraulického způsobu zatěžování zkušebních vzorků a axiálních ložisek s možností programovatelného nastavení síly a délky zatěžovacích cyklů při zkouškách kontaktní únavy na stanicích Axmat. Jsou navrženy úpravy konstrukčních prvků (vlnovodů) pro snímání signálu akustické emise zvolenou aparaturou, včetně modifikací software pro snímání získaných dat. Na popsaných experimentech je ověřena funkčnost zařízení na kruhových zkušebních vzorcích a na axiálních ložiscích. Součástí práce je navržení nové metodiky identifikace počátečních stádií kontaktní únavy s využitím kombinace diagnostických metod.
|
|
|
Popis šíření krátkých únavových trhlin
Trávníček, Lukáš ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Hutař, Pavel (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá popisem šíření krátkých únavových trhlin a lze ji rozdělit do několika částí. V první části jsou popsány teoretické základy únavy materiálu a lomově mechanické parametry umožňující popis únavových trhlin. Následují kapitoly věnované stanovení těchto lomově mechanických parametrů metodou konečných prvků v softwaru ANSYS. Dále je popsán numerický model, který musel být vzhledem ke tvaru šířící se trhliny třídimenzionální. Tento model byl porovnán s výsledky v literatuře a ukázal dobrou shodu ve stanovení jak součinitele intenzity napětí, tak J-integrálu. Dále byla diskutována změna tvaru šířící se trhliny a výsledky numerického modelování byly použity pro vyhodnocení experimentálních dat. Bylo ukázáno, že nejvhodnějším parametrem pro popis šířící se únavové trhliny je plastická část J-integrálu.
|
|
|
Analýza proudění spalin v okolí výfukového ventilu spalovacího motoru s využitím CFD
Šesták, Josef ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Následující diplomová práce pojednává o výpočtovém modelování proudění v okolí výfukového ventilu spalovacího motoru prostřednictvím počítačové dynamiky tekutin. Tento přístup je z hlediska současného stavu problematiky inovativní, nicméně díky nízkému stavu poznání vysoce náročný. Autor se pokouší o detailní popis vícerozměrných polí charakteristických veličin, které vymezují chování tekutiny u úlohy definované virtuální geometrií a danými okrajovými podmínkami. Poznatky o chování proudu spalin u úloh s různými geometriemi umožní navrhnout geometrii výfukového ventilu tak, aby svým tvarem umožnila rychlý odvod spalin z pracovního prostoru válce před započetím výfukového zdvihu motoru. Tento proces umožní snížit hodnotu ztrátové práce motoru, a tím zlepšit jeho efektivní ukazatele.
|
host ::
RSS.