|
|
Homologační testování vidlice elektrokola
Bejdák, Jan ; Suchý, Jan (oponent) ; Hurník, Jakub (vedoucí práce)
V současné době prudce roste popularita a poptávka po elektrokolech. Elektrokola vstupující na evropský trh musejí splňovat sérii bezpečnostních požadavků zahrnutých v homologačním testování. Tato práce se zabývá predikcí výsledku mechanických statických testů vidlice elektrokola dle platné evropské normy. Predikce je formulována na základě MKP simulací zmíněných testů a optického experimentálního měření prováděného za účelem validace simulací. Výsledky obou přístupů jsou porovnány a kriticky zhodnoceny. Vzorek testované vidlice splnil požadavky stanovené normou. Jsou stanoveny požadavky na predikci nepartikulárního testu.
|
|
|
Preparation and characterization of lightweight polymer materials with hierarchical cellular structure
Režnáková, Ema ; Ondreáš, František (oponent) ; Lepcio, Petr (vedoucí práce)
The asymmetrical arrangement of cellular structure allows for an accurate functional adaptation at all levels of hierarchy, which derives excellent features for the development of new materials. The main objective of introducing a hierarchy into cellular structures is to improve the mechanical behaviour of the material while maintaining its elastic properties. A part of this work is devoted to the literature review related to the lightened cellular polymeric materials with hierarchical cellular structure. The rest is focused on the preparation of PLA based polymer structures using 3D printing, followed by a saturation in CO2 and a foaming in a silicon oil at elevated temperature. Samples were prepared from natural and white PLA filaments. Based on a series of experiments, optimal conditions for the saturation and foaming process were identified. Through 3D printing and foaming, a one-, two- and three-level hierarchy was introduced into the beam-shaped samples and the effect of the internal cell arrangement on the strain response of the material was examined by the means of a mechanical three-point bending test. Increasing the level of the hierarchy led to an increase in material resistance, which resulted in high values of strength and strain energy (toughness) based on the samples density. The best results were achieved by samples with “sandwich” structure with three levels of hierarchy and 30% filling. Despite the shorter plateau, there was a significant increase in strength and strain energy compared to gradient structures. At the same time, the contribution of the polymer structures prepared in this field of research was demonstrated by comparison with the theoretical model.
|
|
|
Metal Matrix Composites Prepared by Powder Metallurgy Route
Moravčík, Igor ; Lapin, Juraj (oponent) ; Skotnicová, Kateřina (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Conventionally, the alloy design, alloy production, and alloy selection are almost strictly confined to single element or one compound concept. Consequently, this alloy concept imposes a significant limit to the degrees of freedom in alloy’s composition and thus limits the development of special microstructure and properties. In the last decade, it has become particularly obvious that materials science and alloy engineering are still not fully explored due to an appearance of new class of alloys – usually called high entropy alloys (HEA). This exclusively new class of alloys caught significant scientific attention for the novelty of its approach to alloy design, as they do not contain a single base element, but rather at least 5 elements in very close atomic portions. In the recent years medium entropy alloys (MEA) appeared as a variant of HEAs with only three or four elements. The work is contributed to the research of feasibility of production of HEA and MEA alloys and composites by utilization of powder metallurgy (PM) manufacturing route, the combination of mechanical milling (MA) of elementary powders, followed by pressure or field assisted densification. Altogether three compositions have been studied: AlCoCrFeNiTi0.5, Co1.5Ni1.5CrFeTi0.5 and CoCrNi, as well as B4C metal matrix composite (MMC) with CoCrNi as matrix phase. Deep microstructural and mechanical analyses including transmission electron microscopy and tensile testing have been performed. During the whole study, the problems with the contamination of powders with oxygen have been observed, however the oxides formed relatively homogenous dispersion in all manufactured materials and they did not impair significant mechanical property reduction. AlCoCrFeNiTi0.5 exhibited relatively high hardness over 800 HV, but rather low ductility. The attempt has been made to improve the ductility with heat treatment procedure, but to no avail. The formation of in-situ TiC dispersion has been recorded, due to the utilization of carbon containing methanol as a process control agent during milling, that reacted with the present elemental Ti. In this manner metal matrix composite has been effectively produced. Additionally, the same procedure, the milling in the controlled amount of carbon containing medium, may be used also to produce other advanced composites with dispersion of in-situ formed TiC. On the other hand, CoCrNi alloy possessed very high tensile ductility (26%) and ultimate strength over 1000 MPa. Microstructure was composed of major FCC phase and BCC precipitates. The CoCrNi alloy has been due to the high ductility chosen as the best candidate for the subsequent production of metal matrix composites. The introduction of B4C resulted in the displacement reaction of Cr element with B4C, resulting in the formation of Cr5B3 boride phase. The composite possessed nano-grained microstructure and high tensile strength over 1400 MPa. However, the tensile ductility decreased to 1.9%. The AlCoCrFeNiTi0.5 alloy achieved the best combination of tensile ductility (4%) and remarkable strength over 1300 MPa, bearing pure FCC microstructure with extremely fine grain size. Therefore, the PM production route has proven to be a feasible way for the production of HEAs and MEAs, as well as HEA and MEA based metal matrix composites with remarkable combination of mechanical properties.
|
|
|
Svařování rámu z hliníkových slitin
Rašek, Ondřej ; Daněk, Ladislav (oponent) ; Kubíček, Jaroslav (vedoucí práce)
Při svařování rámů transformátoru metodou TIG je důležité dostatečné provaření kořene, nesmí však dojít k ovlivnění pohledové plochy. Byly provedeny tři druhy zkoušek ke zjištění vlastností svarů při různých podmínkách, a to makroskopická kontrola, zkouška tahem a zkouška lomem. Dále bylo provedené ekonomické zhodnocení jednotlivých metod. Nejlépe vychází svar jednovrstvý s předehřevem materiálu.
|
|
|
Výpočtový model dynamického zatěžování mikro-prutové struktury vyrobené technologií Selective Laser Melting
Červinek, Ondřej ; Maňas, Pavel (oponent) ; Vrána, Radek (vedoucí práce)
V současnosti se pro tlumení velkých rázů mechanické energie v dopravním průmyslu využívají především absorbéry ze speciálních profilů. Pro vysoce specializované aplikace je vhodné využít komponenty, které jsou přesně navrženy pro cílený druh deformace. Příkladem těchto dílů jsou průmyslově vyráběné kovové pěny nebo mikro-prutové struktury vyráběné technologií SLM. Tato práce se zabývá predikcí nízko-rychlostního dynamického zatěžování BCC mikro-prutové struktury vyrobené z hliníkové slitiny AlSi10Mg technologií SLM (SLM 280HL). Pro tento účel byla vytvořena dynamická MKP úloha mikro-prutové struktury, která byla doplněna o model materiálu struktury BCC, který byl získán na základě mechanického testování. Reálná geometrie testovaných vzorků, získaná na základě optického měření (Atos Triple Scan III), byla dále implementována do výpočtového modelu. Experiment dynamického zatěžování BCC struktury byl proveden na pádovém testeru. Chování strukturovaného materiálu při pádovém testu bylo popsáno průběhem deformace a sil reakce v čase. Pro plošné zatěžování dynamické MKP simulace a experimentu bylo dosaženo porovnatelných výsledků. Zahrnutí výrobních fenoménů v simulaci vedlo ke zvýšení přesnosti a shody s experimentem. Tím byl vytvořen nástroj pro testování vlivu změny geometrie na mechanické vlastnosti. Pro dosažení přesnějších výsledků u zatížení průrazem je třeba modifikovat model materiálu o reálné přetvoření materiálu v místě porušení testovacích těles.
|
|
|
Development of an electric shock welding method for a combination of thin-film and thick-film structures
Hruška, Andrej ; Jankovský, Jaroslav (oponent) ; Otáhal, Alexandr (vedoucí práce)
At the start this bacherol thesis deals with connection methods of terminals on thick and thin-films. One of the methods, which this thesis is mostly orientated on, is a terminal connecting with the shock welding method. The point was to test, if this method of connecting terminals is suitable for a combination of the thick and thin-films applications. The experiment included making of template for vapour plating, vapour plating of thinfilm on substrate, its galvanic plating and testing. Mechanical tensile strength of created welds was tested and in the end there was done the optical inspection of internal interface of welds.
|
|
|
Vliv mechanických vlastností tkání na napětí v patologické krční tepně
Hrubanová, Anna ; Návrat, Tomáš (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá nalezením reprezentativního konstitutivního vztahu pro aterosklerotickou tkáň krční tepny. Úvodní část práce je věnována stručnému přehledu nutných lékařských poznatků, následuje detailní rešerše současných používaných experimentů pro zjišťování mechanických vlastností aterosklerotických tepen. Hlavní část práce pojednává o mechanických zkouškách aterosklerotických plátů z karotid. Součástí je popis přípravy vzorku, testovacího zařízení a následné zkoušky. Dále je provedena statistická analýza naměřených dat zaměřená na porovnání různých faktorů potenciálně ovlivňujících mechanické vlastnosti. Na závěr je proveden MKP výpočet na idealizované geometrii karotidy s ateromem. Posuzován je vliv modelu materiálu získaný z provedených experimentů na hodnoty redukovaného Misesova napětí ve fibrózním krytu.
|
|
|
Technologické zkoušky trubek
Horák, Michal ; Staněk, Vojtěch (oponent) ; Peterková, Eva (vedoucí práce)
Předložený projekt vypracovaný v rámci bakalářského studia B-STI Strojní inženýrství je zaměřen na problematiku technologických zkoušek trubek. Na základě literární a internetové studie je v práci rozebrán princip jednotlivých technologických zkoušek, postup jejich vyhodnocení a oblasti použití. Pro ucelenou představu o zkouškách trubek jsou v práci uvedeny také základní informace o zkouškách mechanických.
|
|
|
Influence of lamine thickness on bifurcation appearance in ceramic laminate
Sorokina, Kristina ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Hadraba, Hynek (vedoucí práce)
In layered ceramic composite materials the internal residual stresses occur due to thermal expansion coefficient mismatch of individual layers. During cooling of layered composite from sintering temperature the layers start to shrink with different rate according to the thermal expansion coefficient. Permanent compressive and tensile residual stresses generate in individual layers if they are strongly bonded together. Magnitude of the residual stresses is controlled by volume ratio between two combined materials. In this work, ceramic laminates consisted of 7 and 9 alternated layers combining two different ceramic materials were prepared by sequential slip casting and electrophoretic deposition and subsequently studied. The prepared laminates were analyzed for existence of edge cracks in layers containing compressive residual stresses. By using results of 2D parametric numerical model and combination of compressive residual stress and layer thickness, the prediction of presence and absence of edge cracking were compared with the actual presence and absence of edge cracks in compressive layers. The crack bifurcation caused by edge cracks presence was studied on the 3D fracture surfaces reconstruction of laminate prepared after testing of flexural strength.
|
|
|
Analýza tahové-tlakové asymetrie u koeficientů příčné deformace pomocí metody korelace digitálního obrazu
Zadina, Jan
Tato diplomová práce se zabývá analýzou tahové-tlakové asymetrie u koeficientů příčné deformace (Poissonových čísel) u dřeva smrku ztepilého (Picea abies L. Karst) ve všech 3 principiálních směrech rostlého dřeva, tj. pro kompletní sadu 6 Poissonových čísel. Tahové a tlakové namáhání v rámci jednoho směru proběhlo na témže zkušebním tělese, přičemž pro analýzu povrchových deformací byla využita metoda korelace digitálního obrazu (DIC). Za tímto účelem byl povrch zkušebních tělísek ve dvou sousedních rovinách během mechanického namáhání zaznamenáván kamerami a z digitálních snímků byla poté plno-polně vyhodnocena deformace a z ní byly následně vypočítány i koeficienty příčné deformace. Zhodnocení koeficientů příčné deformace bylo provedeno pomocí statistických testů. Byly provedeny statistické T-testy na shodu středních hodnot pro porovnání tahových a tlakových koeficientů, které prokázali rozdíl mezi tlakovým a tahovým Poissonovým číslem pouze v některých případech. Také byla provedena jednofaktorová ANOVA a Scheffeho test pro porovnání jednotlivých směrů mezi sebou, které ukázali rozdělení na velká a malá Poissonova čísla především v tahu. Také byla provedena regresní analýza pro zjištění míry korelace tahových a tlakových Poissonových čísel a zde byla korelace prokázána v radiálním a tangenciálním směru. Regresní analýza byla také provedena pro vztah k hustotě dřeva, která u některých Poissonových čísel ukázala mírnou korelaci.
|
host ::
RSS.