|
|
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.
|
|
|
Prostorové materiály pro aditivní výrobu ve stavebnictví
Říha, Tomáš ; Apeltauer, Tomáš (oponent) ; Podroužek, Jan (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o aditivní výrobě ve stavebnictví a v tomto oboru používaných materiálech. V první části práce je definován 3D tisk, stručně popsána historie této pokrokové technologie a je uveden přehled používaných metod a technologií. Metody tisku jsou rozděleny podle skupenství základního materiálu použitého pro tisk. V další části práce je představeno možné použití aditivní výroby ve stavebním oboru a přehled již realizovaných projektů. Poslední část teoretické části práce představuje kromě materiálů použitelných pro aditivní výrobu ve stavebnictví i pojem prostorové materiály. Prostorové materiály jsou relativně novým pojmem, který zatím není v literatuře dostatečně definován. Jedná se o materiály, které je možné použít pro aplikaci v prostoru, při které lze optimalizovat jejich strukturu a polohu jejich částic. Jsou použitelné například pro vytvoření výplňových 2D struktur, které jsou však vhodné spíše u geometricky jednoduchých a jednoduše zatížených konstrukcí. Vhodnější je použití prostorových materiálů pro vytvoření 3D struktur, které jsou určeny k vyplnění numericky optimalizovaných konstrukcí. Tyto struktury jsou založeny na principu dvojí křivosti a na trojitě periodickém minimálním povrchu (TPMS). V praktické části byl vytvořen návrh stavebního bloku vyplněného 3D gyroidní strukturou, který je určený pro prefabrikaci pomocí aditivní výroby v továrně nebo na místě stavby. Tento návrh reflektuje zvyšující se poptávku po snadné individualizaci staveb a stavebních prvků. Především poptávku po vytvoření konstrukcí tvarově a topologicky optimalizovaných, se vzhledem přizpůsobeným dle přání zákazníka, při současném zachování dostatečné pevnosti.
|
|
|
Topological optimization of a crane jib
Machara, Marcel ; Pokorný, Přemysl (oponent) ; Zeizinger, Lukáš (vedoucí práce)
This bachelor's thesis deals with the issue of topology optimization in the design of structures and machine parts. The first part of the thesis consists of a theoretical summary of the current state of knowledge of crane jibs and their basic categorization. The second part consists of theoretical knowledge about optimization problems and the method of topology optimization. In the third part, an example of the implementation of topology optimization on a cantilever crane is processed using the Ansys Workbench software. The parameters of optimized jib designs are compared with the parameters of their basic models. At the end of this chapter, an evaluation of the results of topology optimization is performed.
|
|
|
Použití volně dostupných programů pro topologickou optimalizaci na vybraných úlohách mechaniky těles
Flídr, Ondřej ; Halabuk, Dávid (oponent) ; Vosynek, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce zkoumá volně dostupné programy pro topologickou optimalizaci, analyzuje jejich možnosti na vybraných úlohách mechaniky těles a verifikuje výsledky metodou konečných prvků. V teoretické části jsou popsány principy a metody, kterými lze řešit úlohy topologické optimalizace. Dále následuje rešerše volně dostupných programů využívajících tyto metody. Postup výpočtu ve vybraných softwarech je detailně popsán při řešení vzorových úloh v předposlední části. V poslední kapitole jsou nejlepší volně dostupné programy srovnávány mezi sebou a také s komerčně distribuovaným programem Ansys Workbench 19.2. Výstupem je zhodnocení využitelnosti jednotlivých volně dostupných programů v průmyslu. Práce může rovněž sloužit jako manuál k použití vybraných programů pro nezkušené uživatele.
|
|
|
Návrh těhlice předního kola vozidla Formule Student
Chlud, Martin ; Janoušek, Michal (oponent) ; Ramík, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se bude zabývat návrhem a konstrukcí přední těhlice závodního vozidla kategorie Formule Student. Při návrhu bude využito topologické optimalizace a MKP analýzy jízdních stavů při zatížení jak od kola vozidla, tak od prvků přední nápravy. Cílem práce je navrhnout těhlici s vyšší tuhostí a minimálním rozdílem hmotnosti oproti loňskému modelu. Závěrem bude těhlice porovnána s minulými návrhy jak z hlediska bezpečnosti, tak hmotnosti a ceny.
|
|
|
Topology optimization of movable, fixed and based plate of electromechanical injection-moulding machine
Kecík, Samuel ; Halabuk, Dávid (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
The master thesis deals with the design of geometry of plates of the injection molding unit using the FEM tool Topological Optimization. The reason for this is to reduce the weight of these components, which is beneficial in the transport and assembly of the injection molding machine. However, the final models of geometry of plates must meet certain requirements in terms of the limit state of deformation, the limit state to the critical value of the equivalent stress. This condition involves both limit state of elasticity and limit state of fatigue. Computational modeling and also Topological Optimization are performed in ANSYS Workbench.
|
|
|
Vahadlo zadního odpružení Formule Student
Šprta, Petr ; Prokop, Aleš (oponent) ; Janoušek, Michal (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem vahadel zadního odpružení desáté generace závodního monopostu Dragon, který je vyvíjen na VUT FSI v rámci mezinárodního výukového projektu Formula Student. Na základě rešerše byla jako technologie výroby zvoleno odlévání. Vstupem pro návrh vahadel byly působící síly a body zavěšení dané kinematikou vozidla. Na základě těchto skutečností byly provedeny topologické optimalizace tvarů, podle kterých byly vymodelovány součásti. Za pomoci zpětného zatěžování vymodelovaných komponent pak byla provedena optimalizace, která se zaměřovala na minimalizaci hmotnosti, deformace a napětí. Poslední část práce se věnuje srovnání s vahadly zadního odpružení loňského monopostu Dragon 9. I přes složitější vstupní geometrii jsou mechanické vlastnosti nově navržených vahadel nepatrně lepší.
|
|
|
Optimalizace žebra na křídle letounu
Kopřiva, Lubomír ; Suchánek, Miroslav (oponent) ; Petruška, Jindřich (vedoucí práce)
Topologická optimalizace je metoda poskytující nový směr v navrhování technických objektů. Cílem topologické optimalizace je stanovení optimálního rozložení materiálu v návrhovém prostoru. Tato diplomová práce je zaměřená na optimalizaci žebra č.6 v křídle letounu EV-55 užitím softwaru HW/OptiStruct 7.0 obsaženého v softwarovém balíku HyperWorks 7.0. Optimalizace žebra byla počítána ve čtyřech rozdílných zatěžovacích případech. Výsledné tvary žebra byly testovány pevnostním výpočtem v softwaru ANSYS 10.0. Nakonec byla získaná data hmotností optimalizovaných žeber porovnána s hmotností žebra původního.
|
|
|
Analýza napjatosti uložení předního kola vozidla
Baxant, Roman ; Janoušek, Michal (oponent) ; Ramík, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá konstrukcí předních těhlic vozu Dragon 8 pro studentský tým TU Brno Racing, soutěžící v kategorii Formula Student. Jde o navázání na moji bakalářskou práci s názvem „Návrh uložení předního kola závodního vozidla“. V práci je rozebrána konstrukce těhlic posledních ročníků a jejich součástí. Následně je vytvořen model s pomocí topologické optimalizace a výsledný produkt zatížen pomocí MKP analýzy. Závěrem je srovnána těhlice s minulými návrhy a její frézovanou náhradou.
|
|
|
Těhlice formulového vozu z hliníkové slitiny
Doležal, Tomáš ; Prokop, Aleš (oponent) ; Janoušek, Michal (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem odlévané těhlice pro vůz Formule Student Dragon X. Na základě rešerše je zvolena vhodná technologie odlévání. Poté je proveden konstrukční návrh a pevnostní výpočet. Hlavním kritériem návrhu je maximální tuhost při zachování přípustné hmotnosti. Výsledný návrh je porovnám s návrhem z předchozí generace vozu.
|
host ::
RSS.