|
|
Asynchronous time integration while achieving zero interface energy
Dvořák, Radim ; Kolman, Radek ; Falta, J. ; Neühauserová, M.
This contribution deals with an asynchronous direct time integration of the finite-element model. The proposed method is applied to the phenomenon of wave propagation through an elastic linear continuum. The numerical model is partitioned into individual subdomains using the domain decomposition method by means of localized Lagrange multipliers. For each subdomain, different time discretizations are used. No restrictions for relation between subdomain’s time steps are imposed. The coupling of the subdomains is forced by an acceleration continuity condition. Additionally, we use the a posteriori technique to also provide the displacement and velocity continuity at the interfaces, and hence we obtain exact continuity of all three kinematic fields. The proposed method is experimentally validated using the modified SHPB (split Hopkinson pressure bar) setup.
|
|
|
Pevnostní analýza stojanu lisu LKDS800
Tománek, Jiří ; Vlk, Miloš (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá rámem dvoubodového klikového lisu LKDS800, který byl navržen společností ŽĎAS a.s. Rám je svařovaná konstrukce tvořící základ lisu, který má při plném osazení hmotnost přibližně 90 tun. Cílem práce bylo určit deformačně-napěťové stavy v rámu. Na základě obdržených výsledků pak provést hmotnostní optimalizaci rámu vedoucí ke snížení nákladů na materiál i na opracování. Rám je při pracovním procesu zatěžován jmenovitými silami od střižného procesu, vlastní tíhou a setrvačnými silami způsobenými pohybujícími se komponentami. V důsledku dynamického namáhání ve svarových spojích nastává riziko vzniku únavového lomu. Výrobce lisu tedy ještě požaduje nalézt nejvíce namáhaný svarový spoj a ten posoudit z hlediska únavové životnosti.
|
|
|
Deformačně napěťová analýza BS dlahy
Řehák, Kamil ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Florian, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá řešením deformačně napěťových stavů u kyčelního spojení s aplikovanou totální endoprotézou s Burch-Schneiderovou dlahou. Stěţejním prvkem celé práce bylo řešení deformačně napěťových stavů u jiţ zmíněné Burch- -Schneiderovy dlahy. V práci je popsán postup tvorby geometrie celé soustavy, materiály prvků či okrajové podmínky, jeţ jsou nutné pro výpočet řešení. Závěrem práce jsou prezentovány dosaţené výsledky u vypočtených variant. V první variantě, která byla počítána, byl uvaţován případ kostní tkáně, u které vlivem namáhání nedojde k zhoršení mechanických vlastností pod implantovanou dlahou. V určitých případech, kdy je kostní tkáň nevhodně zatěţována, však dochází k nekróze kostní tkáně pod částí Burch-Schneiderovy dlahy. Tato moţnost je postihnuta v druhé variantě modelu. Pro kaţdou z variant byl vypočten případ s aplikovanými šrouby a bez nich. Ve všech variantách byly uvaţovány zhoršené mechanické vlastnosti spongiózní kostní tkáně a vliv jejich změny na dosaţené výsledky. Problém byl řešen výpočtovým modelováním v programu Ansys Workbench 12.0.
|
|
|
Description of the slow crack growth in polymer materials
Trávníček, Lukáš ; Nezbedová,, Eva (oponent) ; Padovec,, Zdeněk (oponent) ; Hutař, Pavel (vedoucí práce)
The lifetime of plastic pipes for pressurized systems is demanded to be at least 50 years. At the same time, the potential for recycling plastic waste is unexploited, therefore, using recycled material in pressurized plastic systems might become a reality in the future. However, the recycled material has low mechanical properties compared to the virgin one, and is restricted for pressurized pipe applications. These two contradictory conditions can be combined using a pipe consisting of a few layers of different materials. It is necessary to use modern, durable material for the critical parts, which are inner and outer surfaces. On the other hand, for the main pipe, it is possible to use material with lower mechanical properties – recycled material. The main aim of the presented work is to design a multilayer polymer pipe, where the middle layer will contain recycled material and the demanded lifetime of 50 years will be met. The lifetime in operating conditions is difficult to prove by standard testing methods. However, it is possible to estimate the lifetime as the most frequently occurring damage mechanism is the slow crack growth. The methodology is based on the description of crack propagation by linear elastic fracture mechanics parameters. An important part of this methodology is a finite element simulation of crack propagation in a pipe loaded by different types of loads, such as residual stress, soil loading, loading from traffic, and point load caused by stones when a pipe is buried. For the determination of residual stress, a methodology taking advantage of experimental measurements and numerical modeling has been developed. The case of buried pipe is also studied by numerical modeling. Part of the presented work is dedicated to the experimental measurement of creep crack growth in CRB (cracked round bar) specimens with the necessary data evaluation. The creep crack growth combined with the results of numerical modeling will be implemented into an estimation of the lifetime of a multilayer pipe with recycled material content.
|
|
| |
|
|
Pasivní kompenzace teplotních deformací u obráběcího stroje
Šabart, Adam ; Marek, Jiří (oponent) ; Hermanský, Dominik (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá pasivní kompenzací teplotních deformací u příčníku portálového obráběcího centra. Problém je řešen pomocí výpočtového modelování s využitím metody konečných prvků v prostředí programu ANSYS Workbench. Dále je využito matematické optimalizace (taktéž v programu ANSYS Workbench) k nalezení takových parametrů příčníku, aby byly sníženy teplotní deformace a jeho hmotnost byla minimalizována. Výstupem jsou dvě nové verze příčníku, které jsou porovnány s původní konfigurací.
|
|
|
Dynamická analýza válcových komínů stojících za sebou
Harazim, Petr ; Kanický, Viktor (oponent) ; Salajka, Vlastislav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá odezvou ocelové konstrukce komína na zatížení větrem. V souladu s dostupnou výkresovou dokumentací byl sestaven podrobný výpočtový model s využitím metody konečných prvků. Nově realizovaná kolona byla postavena již vedle stávajícího komína, tudíž se dá předpokládat, že se tyto stavby budou navzájem ovlivňovat. V práci je podrobně zpracována problematika aerodynamické a aeroelastické stability staršího ocelového komína s využitím programu ANSYS CFX. Zejména jevy odtrhávání vírů v rezonanci s vlastní frekvencí kmitu konstrukce. Zhodnocení stavby obsahuje posouzení pevnosti a výchylek konstrukce. Výpočty jsou zpracovány v souladu s platnými normativy ČSN EN.
|
|
|
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.
|
|
|
Optimalizace betonových konstrukcí stochastickými metodami optimalizace
Slowik, Ondřej ; Pukl,, Radomír (oponent) ; Novák, Drahomír (vedoucí práce)
Práce si klade za cíl přiblížit čtenáři smysl optimalizace a její význam pro stavební praxi. Naznačuje principy některých používaných optimalizačních metod a zabývá se možností spojení některého z typů metody LHS s jinou optimalizační metodou. Výsledkem tohoto spojení je nový typ optimalizační metody pracovně pojmenovaný Nested LHS, popsaný v textu třetí kapitoly. V páté kapitole se aplikují některé ze získaných poznatků na řešení praktické optimalizační úlohy – železobetonové mostní konstrukce řešené nelineární metodou konečných prvků s užitím pseudostochastické optimalizace metodou LHS mean.
|
|
|
Assessment of thermo-mechanical fatigue of exhaust manifold
Košťál, Josef ; Petruška, Jindřich (oponent) ; Šebek, František (vedoucí práce)
This master’s thesis deals with thermo–mechanical analysis and fatigue life prediction of the exhaust manifold. At first, a research study was carried out, in which the phenomenon of thermo–mechanical fatigue is reviewed. The main damage mechanisms and the modelling methods were presented. The specific behaviors of the materials subjected to thermo–mechanical loads were also covered. An overview of suitable material and fatigue life models was listed together with the algorithm of the fatigue life component prediction. Secondly, the theoretical background has been applied to the case study of the exhaust manifold subjected to thermo–mechanical loads. Two temperature-dependent elasto–plastic material models were calibrated and validated on the basis of experimental data, and the discretized finite element model of the exhaust manifold assembly was created. The model of the thermal boundary conditions was prescribed on the basis of steady state conjugate heat transfer analyses. One-way coupled thermal–mechanical finite element simulations were performed for each material model. A paradigm of uncoupled fatigue life model – suitable for low cycle fatigue – was used, hence the fatigue life prediction was evaluated in post-processing. Two fatigue life models were used – energy-based and strain-based. The obtained values of predicted fatigue life have been compared according to the material and fatigue life models which have been used. Lastly, the conclusions, the possibilities of further research and possible improvements are proposed and discussed.
|
host ::
RSS.