|
|
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.
|
|
|
Automatizovaný návrh a 3D tisk prototypů pro městské inženýrství
Krutáková, Anna ; Vořechovská, Dita (oponent) ; Podroužek, Jan (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá automatizovaným návrhem a 3D tiskem prototypů pro městské inženýrství. V první části je obecně definovaný 3D tisk, včetně vývoje a přehledu základních technologií a materiálů. Dále následuje zaměření na určité metody měření a tvorbu 3D modelů. V druhé části je práce zaměřena především na využití ve stavebnictví a jsou zde rozebrána související témata, jako je automatická optimalizace (vnějšího) tvaru stavebních prvků nebo objektů, vnitřní topologie těchto stavebních prvků (výplň) a možnosti inspirace organickými strukturami. Dále je rozlišeno využití mezi pozemskými aplikacemi se zaměřením na výrobu prefabrikovaných stavebních dílců a realizaci v místě stavby. Z extraterestriálních aplikací jsou uvažovány možnosti technologie při kolonizaci Měsíce či Marsu. Práce prezentuje výsledky unikátního posouzení současného stavu vědy a poznání v oblasti využitelnosti 3D technologií pro aditivní výrobu v kontextu městského inženýrství a na řadě vlastních příkladů demonstruje související výhody a otevřené problémy. Závěrem je zhodnocen přínos této technologie.
|
|
|
Návrh oběžného kola radiální turbíny se sníženým momentem setrvačnosti
Votava, Ondřej ; Skalka, Petr (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Tato závěrečná práce se zabývá topologickou optimalizací oběžného kola radiální turbíny turbodmychadla. Zaměřuje se na snížení momentu setrvačnosti při nezměněných aerodynamických vlastnostech. Optimalizace je provedena na základě výsledků CFD, termální a strukturální analýzy původní varianty. Výpočtové modelování bylo realizováno metodou konečných prvků v softwaru ANSYS. V práci je navrženo několik modelů oběžného kola s topologickou úpravou vnitřní struktury. Na základě hodnot momentu setrvačnosti, napětí a přetvoření je vybrán nejvhodnější model.
|
|
|
Optimalizace topologie kmitajícího nosníku složeného z více materiálů
Kordula, Tomáš ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Lošák, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá optimalizací topologie nosníku skládajícího se jak z jednoho, tak i více materiálů zatíženého staticky nebo dynamicky. Zaměřuje se na návrh struktury s cílem minimalizace poddajnosti, nebo maximalizace vlastní frekvence. Pro řešení jednotlivých problémových situací jsou napsány výpočetní programy v jazyku Python samostatně a také v kombinaci s komerčním softwarem ANSYS APDL.
|
|
|
Návrh oběžného kola radiální turbíny se sníženým momentem setrvačnosti
Votava, Ondřej ; Skalka, Petr (oponent) ; Fuis, Vladimír (vedoucí práce)
Tato závěrečná práce se zabývá topologickou optimalizací oběžného kola radiální turbíny turbodmychadla. Zaměřuje se na snížení momentu setrvačnosti při nezměněných aerodynamických vlastnostech. Optimalizace je provedena na základě výsledků CFD, termální a strukturální analýzy původní varianty. Výpočtové modelování bylo realizováno metodou konečných prvků v softwaru ANSYS. V práci je navrženo několik modelů oběžného kola s topologickou úpravou vnitřní struktury. Na základě hodnot momentu setrvačnosti, napětí a přetvoření je vybrán nejvhodnější model.
|
|
|
Optimalizace topologie kmitajícího nosníku složeného z více materiálů
Kordula, Tomáš ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Lošák, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá optimalizací topologie nosníku skládajícího se jak z jednoho, tak i více materiálů zatíženého staticky nebo dynamicky. Zaměřuje se na návrh struktury s cílem minimalizace poddajnosti, nebo maximalizace vlastní frekvence. Pro řešení jednotlivých problémových situací jsou napsány výpočetní programy v jazyku Python samostatně a také v kombinaci s komerčním softwarem ANSYS APDL.
|
|
|
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.
|
|
|
Automatizovaný návrh a 3D tisk prototypů pro městské inženýrství
Krutáková, Anna ; Vořechovská, Dita (oponent) ; Podroužek, Jan (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá automatizovaným návrhem a 3D tiskem prototypů pro městské inženýrství. V první části je obecně definovaný 3D tisk, včetně vývoje a přehledu základních technologií a materiálů. Dále následuje zaměření na určité metody měření a tvorbu 3D modelů. V druhé části je práce zaměřena především na využití ve stavebnictví a jsou zde rozebrána související témata, jako je automatická optimalizace (vnějšího) tvaru stavebních prvků nebo objektů, vnitřní topologie těchto stavebních prvků (výplň) a možnosti inspirace organickými strukturami. Dále je rozlišeno využití mezi pozemskými aplikacemi se zaměřením na výrobu prefabrikovaných stavebních dílců a realizaci v místě stavby. Z extraterestriálních aplikací jsou uvažovány možnosti technologie při kolonizaci Měsíce či Marsu. Práce prezentuje výsledky unikátního posouzení současného stavu vědy a poznání v oblasti využitelnosti 3D technologií pro aditivní výrobu v kontextu městského inženýrství a na řadě vlastních příkladů demonstruje související výhody a otevřené problémy. Závěrem je zhodnocen přínos této technologie.
|
host ::
RSS.