|
|
Lubricant Gap Shape Optimization of the Hydrodynamic Thrust Bearing
Ochulo, Ikechi ; Vacula, Jiří (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
The objective of this Master's thesis is to find, using genetic algorithm (GA), an optimal profile for lubricating gap of a thrust bearing of a turbocharger. Compared to the analytical profile, the optimal profile is expected to have minimized friction for an equivalent load capacity. Friction minimization is one way to increase the efficiency of the thrust bearing; it reduces the friction losses in the bearing. An initial problem was given: a thrust bearing with Load capacity 1000 N, inner and outer radii of 30mm and 60mm respectively, rotor speed of 45000 rpm and angle of running surface of $0.5^0$. Lubricant properties were also provided for the initial problem: oil density of $ 840 kg/m^3$, dynamic viscosity $(\eta)$ of 0.01 Pa.s With this data, the numerical solution of the Reynolds equation was computed using MATLAB. To obtain more information, the minimum lubricating gap thickness was also computed using MATLAB. With this information, the shape of the analytical profile, and its characteristics were found. The analytical profile was then used a guide to create a general profile. The general profile thus obtained is then optimized using GA. The characteristics of the generated profile is then computed and compared to that of the analytical profile.
|
|
|
Konstrukční návrh vahadla odpružení vozidla
Poláček, Vojtěch ; Ramík, Pavel (oponent) ; Bradávka, Marek (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá konstrukcí a pevnostní analýzou vahadla zavěšení autokrosového automobilu. V práci jsou popsány některé případy reálného použití zavěšení s tlačnou tyčí a vahadlem v automobilovém sportu. Dále se práce zabývá konstrukčním řešením dorazů zdvihu a měřením zdvihu kola. Úkolem konstrukční části je návrh tvaru, rozměrů a způsobu uložení vahadla s důrazem na nízkou hmotnost spolu se zachováním dostatečné tuhosti a pevnosti. Konstrukční řešení jsou následně podrobena deformačně napjatostní analýze za účelem optimalizace finálního tvaru.
|
|
|
Optimalizace potrubních tvarovek
Svozil, Jan ; Drábková, Sylva (oponent) ; Katolický, Jaroslav (oponent) ; Štigler, Jaroslav (vedoucí práce)
Potrubní tvarovky jsou důležitou součástí jakékoliv potrubní soustavy a jsou zdrojem významných hydraulických ztrát. Hlavním kritériem jejich návrhu jsou nízké výrobní náklady, nikoliv tlakové ztráty. Tato práce se zabývá snižováním tlakových ztrát potrubních tvarovek prostřednictvím vhodných změn hydraulického profilu. Bylo otestováno několik optimalizačních metod a z důvodu výpočtové náročnosti byla zvolena gradientní optimalizační metoda, která umožňuje distribuci výpočtů mezi několik výpočetních jednotek. Celý proces tvarové optimalizace probíhal autonomně. Bylo provedeno několik optimalizací rotačně symetrických difuzorů pro lepší pochopení vlivu okrajových podmínek na optimalizační proces a na tlakové ztráty. Dále je pak uveden vývoj parametrického popisu kolene pomocí Bézierových ploch. Optimální nalezený tvar vykazoval 22% snížení ztrátového součinitele. V poslední kapitole jsou potom uvedené postupy aplikovány na optimalizaci savky Kaplanovy turbíny.
|
|
|
Metoda odezvových ploch ve spojení s CFD pro tvarovou optimalizaci
Pleva, František ; Štefan, David (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá tvarovou optimalizací Venturiho dýzy za pomocí optimalizační metody odezvových ploch. V první části je tato metoda popsána a je vysvětlen její princip. Dále je zde vysvětlena její aplikace v souladu s CFD a základní operační algoritmus. Ve druhé části je pak uveden testovací příklad letadlového křídla a zjednodušeného příkladu Venturiho dýzy, na kterém bylo toto spojení testováno. Ve třetí části je pak provedena samotná dvouparametrová tvarová optimalizace dýzy, a to pro dvě geometrie.
|
|
|
New Elements of Heat Transfer Efficiency Improvement in Systems and Units
Turek, Vojtěch ; Klemeš,, Jiří (oponent) ; Odstrčil, Miloslav (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Improved heat transfer efficiency leads to decrease in energy consumption which then results in lower equipment operational cost, reduced emissions, and consequently also lower environmental impact. However, common enhancement approaches such as adding fins or tube inserts may not always be suitable or feasible -- especially in case of heat recovery from streams having a high fouling propensity. Since heat transfer rate depends also on flow field characteristics, fluid distribution, and fouling which can all be greatly influenced by the actual shapes of flow system components, several simplified models for fast and accurate enough prediction of fluid distribution as well as applications for shape optimization based on these models were developed. In addition, accuracy of one of the models was further increased by fine-tuning it using data obtained by evaluation of 282 flow systems in the fluid flow modelling software ANSYS FLUENT. The created applications can then be employed during the design of heat exchange units to improve their performance and reliability.
|
|
|
Topology Optimization of the Hinge on Elastic Foundation
Beruashvili, Vasili ; Symonov, Volodymyr (oponent) ; Löffelmann, František (vedoucí práce)
Deal of this Master’s thesis is to modify original part shape using topology optimization by M.S.C NASTRAN, M.S.C. PATRAN and FUSION 360 software results that will define best fitted and satisfying the operating conditions for defined load and constraint conditions. The part is mounted on an orthotropic plate (sandwich panel). The aim of this thesis is to see the effect of elastic foundation on optimization result. The part will be optimized using different design objectives and constraints. Elastic foundation theoretically will change stiffness and deformation, and this will give the ability to change stresses on the part. Original and modified shape part load capacity will be compared by M.S.C NASTRAN/PATRAN software. After shape optimization, the 3D model has to be prepared for the manufacturing process which will be the most cost-efficient.
|
|
|
Moderní trendy navrhování nosných konstrukcí strojů
Holík, Štěpán ; Urbánek, Michal (oponent) ; Zeizinger, Lukáš (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou využití moderních metod při navrhování strojních konstrukcí, zejména topologickou optimalizací. V první části je popsána historie konstruování, metody navrhování z hlediska přístupu k problému a také proces vývoje výrobku. Druhá část rozebírá jednotlivé metody používané při návrhu. Jsou zde porovnány metody topologické optimalizace a podrobně popsány softwarová řešení, která topologickou optimalizaci umožňují. Čtvrtá část se zaobírá dimenzováním součástí za pomocí topologické optimalizace s demonstrací důležitých detailů na konkrétním příkladu v prostředí Ansys Mechanical a MSC Apex Generative Design.
|
|
|
Shape Optimization of the Machine Components due to Variability of Input Data
Sawadkosin, Paranee ; Jonák, Martin (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
The objective of this Master’s thesis is to find shape optimal design based on min- imizing friction force of thrust bearing by using genetic algorithm(GA) which is one of an optimization toolbox in Matlab. Reducing the friction force of thrust bearing is one way of making shaft to decreasing friction losses. With four parameters of thrust bearing geometry number of segments(m), angle of running surface(), segment inner radius(R0), and segment outer radius(R1) substitute in Reynolds’ equation. In order to know friction force, it is necessary to generate a connecting variable, oil film thickness(h0) from loading capacity(W ) and revolution per minute(rpm). Friction power loss, as well as weight func- tion conclude the final shape optimization of thrust bearing: m = 7, = 0.1, R0 = 15 mm, and R1 = 20 mm.
|
|
|
Lubricant Gap Shape Optimization of the Hydrodynamic Thrust Bearing
Ochulo, Ikechi ; Vacula, Jiří (oponent) ; Novotný, Pavel (vedoucí práce)
The objective of this Master’s thesis is to find an optimal lubricating gap profile for a turbocharger. The aim is to minimize friction, maintain load capacity, and not increase lubricant flow rate. This multiobjective optimization is performed by using genetic algorithm(GA) in MATLAB. Minimizing friction force reduces the friction power losses of the turbocharger. The solution of the Reynolds equation is computed numerically using MATLAB. The minimum lubricating gap thickness for an initial problem is found. A spline function is used to generate a general profile of the lubricating gap. This profile is then optimized using GA in MATLAB.
|
|
|
Tvarová optimalizace stavební konstrukce
Kuzbová, Šárka ; Vlk, Zbyněk (oponent) ; Hokeš, Filip (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá tvarovou optimalizací vybrané nosné konstrukce. Výpočet je proveden ve výpočetním programu RFEM 6. Požadovaným záměrem je dosažení takového optimálního stavu, kdy má konstrukce nejnižší hmotnost a zároveň vyhovuje na mezní stav únosnosti a použitelnosti. Optimalizační procedura vybrané konstrukce je zaměřena na optimalizování polohy diagonál. Součástí bakalářské práce je také studie tvarové optimalizace zjednodušené staticky určité i neurčité konstrukce.
|
host ::
RSS.