|
|
Design of tester of piezoelectric PVDF layers
Sijková, Simona ; Rubeš, Ondřej (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
The diploma thesis deals with a design of a tester device, a selection and verification of a suitable method for comparing the piezoelectric properties of tested PVDF samples. In the introduction, a basic overview of the theory is important to understand the issue and the various branches of use of PVDF in the field of energy harvesting. The tester device includes a unimorph piezoelectric cantilever beam with tip mass, whose properties are described by three models: a model with N degrees of freedom reduced to one degree of freedom (NDOF), a single degree of freedom model (SDOF), both created in Matlab and a model for verifying results in FEM ANSYS Workbench program. The voltage time response and the voltage frequency response of the models is compared with each other. For two different PVDF samples, the voltage response to harmonic excitation is measured using a tester device, and the piezoelectric properties of one of them are determined using the NDOF and SDOF models.
|
|
|
Mechanická analýza historických soustav
Bilík, Pavel ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá historickými strojními soustavami z období starověku a středověku. Vymezeny jsou základní pojmy, veličiny a jevy související s činností strojů. Detailněji jsou zde popsány technicky významné vynálezy. V praktické části jsou zkoumány dvě zvolené sestavy, je proveden návrh jejich rozměrů a vlastností. Dále jsou na zvolených soustavách provedeny výpočty z mechanické analýzy. Numerická řešení jsou realizována pomocí skript v Matlabu.
|
|
|
Analytický model kompozitního nosníku se SMART vrstvou
Dostal, Vojtěch ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Majer, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá analytickým modelováním kompozitního nosníku se smart vrstvou. Konstrukce je odvozena z reálného piezoelektrického generátoru, kterým je vetknutý nosník, a na jeho spodní a vrchní část je připevněna vrstva piezoelektrického materiálu. V úvodní části bakalářské práce jsou shrnuty poznatky z oblasti energy harvestingu, kam se řadí i získávání elektrické energie z piezoelektrického generátoru. Následně jsou uvedeny a popsány některé piezoelektrické materiály. Analytické modelování je nejprve provedeno pro homogenní vetknutý nosník. Poté jsou odvozeny vztahy pro hledané charakteristiky u laminátové konstrukce, která již modelově odpovídá piezoelektrickému generátoru. Je zvolen jeden parametr, který se bude měnit a v rámci závislosti se budou měnit i hledané charakteristiky, což pro piezoelektrický generátor jsou přetvoření a průhyb.
|
|
|
Aplikace okrajových úloh pro obyčejné diferenciální rovnice v inženýrství
Zapoměl, Jakub ; Šremr, Jiří (oponent) ; Opluštil, Zdeněk (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá stanovením tvaru průhybové čáry u okrajových úloh z pružnosti pevnosti. Existuje několik metod řešení okrajových úloh. Tato práce se věnuje metodě Greenovy funkce. Poskytuje základní přehled vlastností obyčejných diferenciálních rovnic, představení metody Greenovy funkce a samotnou aplikaci poznatků na modelech ohybu nosníků. Konkrétní modely jsou řešeny pomocí interaktivního programu vytvořeného v software Matlab.
|
|
|
Řešení diferenciální rovnice průhybové čáry pro velké deformace
Šikl, František ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Vaverka, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá deformací nosníku zatíženého základním ohybem pomocí diferenciální rovnice průhybové čáry. Práce je rozdělená do čtyř částí, kde v první části je odvozen obecný tvar diferenciální rovnice průhybové čáry, který vychází z jednoduché geometrie a matematických aproximací. V druhé části si popíšeme základní metody řešení diferenciální rovnice průhybové čáry pro velké deformace pro jednoduché případy, kde musíme použít nelineární tvar již zmíněné rovnice, ale zmíníme i metody, které se dají použít pro specifické případy. Ve třetí části jsou naprogramovány dvě numerické metody, které se dají použít pro řešení velkých deformací prutu. V poslední části je popsán rozdíl mezi lineární rovnicí průhybové čáry, která je zjednodušená a je běžně vyučována, a mezi nelineární diferenciální rovnicí druhého řádu. Hlavním údělem práce je jakési porovnání používaných metod pro určení deformace prutu a určení míry zatížení, kdy lze použít zjednodušenou diferenciální rovnici průhybové čáry, a kdy už naopak ne. Důležité je ovšem zmínit, že numerické řešení nelze využít vždy, proto ukázka bude provedena na triviálním příkladu.
|
|
|
Piezoelektrický vibrační generátor
Klásek, Matyáš ; Rubeš, Ondřej (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je zpracovat přehled piezoelektrických materiálů a jejich využití v energy harvesting aplikacích a poté pomocí analytického modelu v programu MATLAB/Simulink vyšetřit chování piezoelektrického bimorfního nosníku v závislosti na jednotlivých, zejména geometrických parametrech. Především jde o jejich vliv na generovaný výkon a výslednou vlastní frekvenci systému.
|
|
|
Discrete modeling of nonlinear beams under uniform external load
Folorunsho, Sodiq Sunday ; Tomášek, Petr (oponent) ; Giorgio, Ivan (vedoucí práce)
The concept of Beam theory is extensively studied in the fields of computational and structural mechanics, with widespread applications in both industry and academia. However, the existing body of knowledge lacks the derivation of important deformation equations due to the overly constrained assumptions made by early researchers in this area. This research aims to overcome these limitations by investigating beam deformation through the study of the centerline beam deformation theory, thus relaxing the previously adopted assumptions. To achieve this goal, the energy functionals variational formulation was employed to derive a classical formulation that avoids the inherent assumptions of the Euler-Bernoulli and Timoshenko beam model equations. A discrete approach, known as Hencky-Type, was utilized to verify the inextensibility constraint of the nonlinear Euler-Bernoulli Beam. Furthermore, the linearized case was derived using variational methods applied to its nonlinear counterpart. The derived models were then applied to two types of beams: the cantilever or clamped-Free (CF) beam and the simply supported beam (SS). A comparison was made to evaluate the superiority of these models. The nonlinear model formulation was solved using the weak formulation math model of COMSOL Multiphysics software. This study aims to pave the way for more accurate model formulations and the development of novel numerical schemes that can effectively handle nonlinear models, which are often avoided due to their complexity. The findings from this work hold the potential to significantly advance the field and facilitate the exploration of various practical applications.
|
|
|
Mechanická analýza historických soustav
Bilík, Pavel ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá historickými strojními soustavami z období starověku a středověku. Vymezeny jsou základní pojmy, veličiny a jevy související s činností strojů. Detailněji jsou zde popsány technicky významné vynálezy. V praktické části jsou zkoumány dvě zvolené sestavy, je proveden návrh jejich rozměrů a vlastností. Dále jsou na zvolených soustavách provedeny výpočty z mechanické analýzy. Numerická řešení jsou realizována pomocí skript v Matlabu.
|
|
|
Aplikace okrajových úloh pro obyčejné diferenciální rovnice v inženýrství
Zapoměl, Jakub ; Šremr, Jiří (oponent) ; Opluštil, Zdeněk (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá stanovením tvaru průhybové čáry u okrajových úloh z pružnosti pevnosti. Existuje několik metod řešení okrajových úloh. Tato práce se věnuje metodě Greenovy funkce. Poskytuje základní přehled vlastností obyčejných diferenciálních rovnic, představení metody Greenovy funkce a samotnou aplikaci poznatků na modelech ohybu nosníků. Konkrétní modely jsou řešeny pomocí interaktivního programu vytvořeného v software Matlab.
|
|
|
Řešení diferenciální rovnice průhybové čáry pro velké deformace
Šikl, František ; Fuis, Vladimír (oponent) ; Vaverka, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá deformací nosníku zatíženého základním ohybem pomocí diferenciální rovnice průhybové čáry. Práce je rozdělená do čtyř částí, kde v první části je odvozen obecný tvar diferenciální rovnice průhybové čáry, který vychází z jednoduché geometrie a matematických aproximací. V druhé části si popíšeme základní metody řešení diferenciální rovnice průhybové čáry pro velké deformace pro jednoduché případy, kde musíme použít nelineární tvar již zmíněné rovnice, ale zmíníme i metody, které se dají použít pro specifické případy. Ve třetí části jsou naprogramovány dvě numerické metody, které se dají použít pro řešení velkých deformací prutu. V poslední části je popsán rozdíl mezi lineární rovnicí průhybové čáry, která je zjednodušená a je běžně vyučována, a mezi nelineární diferenciální rovnicí druhého řádu. Hlavním údělem práce je jakési porovnání používaných metod pro určení deformace prutu a určení míry zatížení, kdy lze použít zjednodušenou diferenciální rovnici průhybové čáry, a kdy už naopak ne. Důležité je ovšem zmínit, že numerické řešení nelze využít vždy, proto ukázka bude provedena na triviálním příkladu.
|
host ::
RSS.