|
|
Computational and experimental assessment of natural frequencies in a bladed disk system
Mekhalfia, Mohammed Lamine ; Procházka, Pavel ; Maturkanič, Dušan ; Voronova, Evgeniya ; Hodboď, Robert
This paper examines the modal characteristics of a bladed disk in rotating machinery systems using a combination of analytical and experimental modal analysis methods. The analysis involves measuring natural frequencies and mode shapes under different operational conditions. A comparative analysis is conducted to assess modal properties obtained from both analytical and experimental approaches, while also considering the influence of rotation speed. Additionally, Finite Element Method (FEM) outputs are used to accurately position the strain gauge. Integrating these techniques provides a comprehensive understanding of the bladed disk's behaviour under varying rotational speeds, enhancing result accuracy and facilitating thorough investigation within rotating machinery systems.
|
|
|
Biomechanická studie zápěstí horní končetiny
Kouřil, Jan ; Marcián, Petr (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na biomechanickou studii zápěstí. V jejím úvodu je rešeršní studie, která je zpracována na základě dostupné literatury. V práci je také detailně popsána anatomie jednotlivých kostí v zápěstí. Následně je provedena deformačně napěťová analýza fyziologického zápěstí v neutrální poloze. Objemový model zápěstí je vytvořen na základě CT dat. Tvorba výpočtového modelu a vlastní řešení je provedeno ve výpočtovém systému ANSYS Workbench.
|
|
|
Štípací stroj na dřevo
Svoboda, Vít ; Škopán, Miroslav (oponent) ; Malášek, Jiří (vedoucí práce)
Mezi cíle bakalářské práce patří zpracovat krátkou rešerši o štípacích strojích obecně, porovnat konstrukční řešení, jednotlivé pohony a parametry těchto strojů. V další části už je kladen důraz na vlastní konstrukci stroje, což je další cíl práce. Nejprve je navržen rám, poté je na základě výpočtu navržen hydraulický obvod stroje a poslední část se zabývá kontrolními a doplňujícími výpočty dílčích prvků štípače. Součástí bakalářské práce je základní výkresová dokumentace vybraných částí štípacího stroje.
|
|
|
Materiálově nelineární řešení prutových konstrukcí
Kabeláč, Jaromír ; Krejsa,, Martin (oponent) ; Návrat,, Tomáš (oponent) ; Němec, Ivan (vedoucí práce)
Předložená disertační práce se zabývá řešením nosníkových a rámových konstrukcí s uvážením materiálové nelinearity. Použitou výpočtovou metodou je metoda konečných prvků. Cílem práce bylo odvodit a otestovat konečně prvkový nosníkový element s uvážením materiálové nelinearity. Následnou detailní analýzou předloženého problému byla sestavena celá skupina formulací nosníkového elementu. Část výsledků této práce byla v několika podobách implementována do komerčních software pro praktické užití projektanty, což bylo hlavním cílem práce. V teoretické části je představen nosníkový element, který se zaměřuje na řešení napjatosti na masivních průřezech. Z hlediska topologie se jedná o klasický liniový nosníkový konečný prvek s dvěma uzly. V každém z uzlů je definováno šest stupňů volnosti pro translace a rotace plus sedmý stupeň pro deplanaci průřezu při kroucení. Na průřezu jsou uváženo namáhání od axiální síly, ohybových momentů, krouticího momentu, posouvajících sil a případně bimomentu pro vázaný krut. Bylo vytvořeno několik variant formulací podle zahrnutí složek namáhání do materiálové nelinearity a podle způsobu numerické integrace. V práci je diskutováno zahrnutí geometrické nelinearity a výpočet požární odolnosti. Veškeré výše popsané formulace byli testovány na prototypech jak je uvedeno v aplikační části. Zde je také popsán obecný postup, architektura a použité technologie pro implementaci poznatků z teoretické části do komerčních konečně prvkových systémů. V práci je ukázána implementace plasticity na skořepinách, výpočtu průřezových charakteristik a napětí na průřezu, implementace materiálově nelineárního nosníkového elementu a modul pro požární odolnost sloupu. Výše uvedené implementace teoretických závěrů jsou hlavními výstupy disertační práce. Tyto implementace jsou dostupné v tisícovkách instalací po celé Evropě, kde jsou využívány při projekci významných konstrukčních celků.
|
|
|
Výpočtová simulace kosoúhlého rovnání tyčí
Benešovský, Marek ; Vrbka, Jan (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
Závěrečná práce se zabývá popisem dvou variant výpočtových modelů pro simulaci kosoúhlého rovnání tyčí kruhového průřezu, které vychází z Lagrangeova přístupu k popisu kontinua. Realizace obou variant byla provedena v softwaru ANSYS a jejich hlavní rozdíl spočívá ve volbě typu prvků pro diskretizaci. Nedílnou součástí této práce je také popis principu, jakým je provedeno vyhodnocení křivosti tyče po dokončení simulace rovnání. V další části práce jsou pak prezentovány dosažené výsledky, které jsou posléze srovnány s realizovaným experimentem a algoritmem pro simulaci kosoúhlého rovnání založeným na Eulerovském přístupu. Závěrečná část je pak věnována optimálnímu nastavení rovnačky.
|
|
|
Tvorba a analýza parametrických modelů elektrických strojů v CAD systémech
Chmelíček, Petr ; Janda, Marcel (oponent) ; Kuchyňková, Hana (vedoucí práce)
Cílem této práce je popsat a na praktických příkladech demonstrovat možnosti počítačové podpory konstruktérské činnosti. První část obsahuje popis programu Autodesk Inventor, což je jeden z nejvýznamnějších moderních parametrických CAD systémů. Rozebrány jsou základní funkce pro tvorbu modelů, výkresové dokumentace a analýzu návrhu. Druhá část je zaměřena na demonstraci možností programu Ansys Workbench, což je významný systém pro podporu řešení inženýrských problémů pomocí metody konečných prvků. Je zde uveden základní popis dané metody a programu a jeho aplikace při řešení elektromagnetického pole asynchronního motoru. Součástí této části je také základní popis konstrukce jednofázového asynchronního motoru. Úkolem poslední části je tvorba animované prezentace modelu asynchronního motoru s vnějším rotorem v modulu Inventor studio.
|
|
|
Návrh a výroba experimentálního dílu nápravy
Volfík, Jiří ; Slaný, Martin (oponent) ; Zemčík, Oskar (vedoucí práce)
Náplní této diplomová práce je návrh konstrukce a volba vhodného materiálu horního dílu těhlice pro závodní automobil, vyrobeného metodou 3D FDM tisku s eventuální možností nahrazení dílu stávajícího, vyrobeného klasickou formou CNC obrábění. Varianty experimentálního dílu jsou podrobeny analýze MKP, porovnány z hlediska koeficientu bezpečnosti, a je vybrána nejvhodnější konstrukce. Zvolená varianta modelu je v závěru porovnána s již stávajícím dílem, který byl také podroben analýze MKP.
|
|
|
Analýza mechanického namáhání při zkratu ve vzduchem izolovaném rozváděči vn
Bártů, Jan ; Bajánek, Tomáš (oponent) ; Orságová, Jaroslava (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na problematiku silových účinků magnetického pole zkratového proudu. V první části práce bylo úkolem provést analýzu vzájemného silového působení tří fázových přípojnic během třípólového zkratu. Analýza byla provedena v programu Ansys Maxwell. Následně jsem správnost této analýzy ověřil numerickým výpočtem. Hlavním úkolem praktické části práce zadané firmou ABB s.r.o, bylo zanalyzovat silové účinky zkratového proudu v rozvaděči vn se zaměřením na paže a kontaktní systém vypínače. Přesněji byly simulovány 3 konfigurace zjednodušeného vypínače VD4, dva typy kontaktního systému vypínače VD4 a model lineární konfigurace vypínače. Úkolem bylo vypočítat působící síly vzniklé při třífázovém zkratu na proudovodnou dráhu paží a kontaktního systému vypínače VD4 a nasimulovat působení sil na tyto proudové části. Pro jednotlivé modelování sestav, výpočty a simulace byly použity následující výpočetní programy: SolidWorks 2014, Ansys Maxwell 16.0, Ansys Workbench 14.5. Pomocí 3D CAD softwaru SolidWorks 2014 byly vymodelovány zjednodušené sestavy vypínačů a kontaktních systémů, které byly importovány do softwarového prostředí Ansys Maxwell, ve kterém byly vypočítány silové účinky magnetického pole zkratového proudu. Za pomocí programu Ansys Workbench bylo nasimulováno působení sil na proudovodné části vypínačů a vykresleny vzniklé deformace materiálů s ohledem na mechanické vlastnosti konstrukce. Analýza silových účinků magnetického pole byla prováděna pro zadanou statickou hodnotu zkratového proudu.
|
|
|
Napjatostně deformační analýza ramene jeřábu
Mora, Lukáš ; Halabuk, Dávid (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Obsahem této bakalářské práce sumarizace jednotlivých typů věžových jeřábů a následný rozbor jedné konkrétní konstrukce, a tedy věžového jeřábu 150EC-B8 Litronic, stojícího na ulici Šumavská v Brně. Na rameni tohoto jeřábu je provedena napjatostně deformační analýza vypočtená analyticky pomocí soustavy rovnic rovnováhy styčníkovou metodou při různém zatěžování konstrukce v programu MAPLE a numericky pomocí 3D výpočtového modelu v programu ANSYS. Cílem je ověření správnosti výsledků analytického výpočtu porovnáním s výsledky numerického výpočtu a zhodnocení výsledků z hlediska mezních stavů a deformací.
|
|
|
Topologická optimalizace ramena kvadrokoptéry s využitím 3D tisku
Simon, Jakub ; Červinek, Ondřej (oponent) ; Vaverka, Ondřej (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se věnuje porovnání technologických omezení aplikovaných během topologické optimalizace na demonstrační součást, kterou bylo rameno kvadrokoptéry. Čtyři ramena byla optimalizována každé s jiným výrobním omezením: Extruzí, Single draw, Split draw, Overhang a jedno pouze s rovinou symetrie, bez dalších výrobních omezení. U všech návrhů byl během optimalizace kladen důraz na zachování spojité geometrie a na finální hmotnost přibližně odpovídající hmotnosti originálního ramene. Všech 5 návrhů bylo následně podrobeno pevnostní analýze metodou konečných prvků. Na závěr byla ramena vytištěna metodou fused deposition modelling (FDM) z materiálu ABS a otestována zatížením statickou silou. K vyhodnocení deformace byla použita metoda fotogrammetrie. Výsledky experimentu byly přepočteny na poměrnou tuhost, v níž byly zohledněny malé rozdíly ve hmotnostech. Poměrné tuhosti návrhů ramen byly následně porovnány, čímž se ukázalo, že 4 z 5 topologicky optimalizovaných ramen mají větší tuhost vůči definovanému zatížení než originální tvar. Jako nejtužší se ukázal návrh bez technologického omezení, který má při stejné hmotnosti 12,5 krát vyšší poměrnou tuhost než originální rameno.
|
host ::
RSS.