|
|
Výpočtová simulace tlakové zkoušky kovové pěny s otevřenými buňkami
Homola, Václav ; Skalka, Petr (oponent) ; Ševeček, Oldřich (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá výpočtovou simulací tlakové zkoušky niklové pěny, jejíž model geometrie je sestaven na základě zpracování mikro-CT snímků reálného vzorku. Simulace tlakové zkoušky byla provedena s využitím explicitního řešiče v SW LS-DYNA, jejímž výstupem byla jak deformačně-napěťová odezva pěny, tak její deformovaná síť určená pro další analýzu. V rámci simulace tlakové zkoušky byly provedeny citlivostní studie, pomocí nichž bylo vybráno optimální nastavení modelu poskytující co nejlepší shodu deformačně–napěťové odezvy s experimentem. V dalším kroku byla provedena simulace tahové zkoušky v prostředí ANSYS Classic, jejímž cílem bylo určit moduly pružnosti ve třech navzájem kolmých směrech niklové pěny stlačené na různou úroveň. Provedené simulace odhalily relativně velkou míru anisotropie pěny z pohledu modulu pružnosti v tahu. Lze konstatovat, že dostupná experimentální data korespondují velmi dobře s numerickým odhadem elastických vlastností studované pěny (do určité míry jejího stlačení). V práci byl rovněž analyzován vliv velikosti použitých prvků na vypočtené moduly pružnosti, kde se ukázalo, že rozdíl mezi jemnou a hrubou sítí není zanedbatelný a je tudíž nutné věnovat volbě velikosti sítě patřičnou pozornost. Na základě této studie byla doporučena optimální úroveň diskretizace a celkové nastavení modelu pro dosažení co nejlepší shody modelu s experimentem.
|
|
|
Computational Simulation of Mechanical Tests of Isolated Animal Cells
Bansod, Yogesh Deepak ; Kučera,, Ondřej (oponent) ; Florian, Zdeněk (oponent) ; Canadas, Patrick (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
A cell is complex biological system subjected to the myriad of extracellular mechanical stimuli. A deeper understanding of its mechanical behavior is important for the characterization of response in health and diseased conditions. Computational modeling can enhance the understanding of cell mechanics, which may contribute to establish structure-function relationships of different cell types in different states. To achieve this, two finite element (FE) bendo-tensegrity models of a cell in different states are proposed: a suspended cell model elucidating the cell’s response to global mechanical loads, such as elongation and compression and an adherent cell model explicating the cell’s response to local mechanical load, such as indentation using atomic force microscopy (AFM). They keep the central principles of tensegrity such as prestress and interplay between components, but the elements are free to move independently of each other. Implementing the recently proposed bendo-tensegrity concept, these models take into account flexural (buckling) as well as tensional behavior of microtubules (MTs) and also incorporate the waviness of intermediate filaments (IFs). The models assume that individual cytoskeletal components can change form and organization without collapsing the entire cell structure when they are removed and thus, can evaluate the mechanical contribution of individual cytoskeletal components to the cell mechanics. The suspended cell model mimics realistically the force-elongation response during cell stretching and the force-deformation response during cell compression, and both responses illustrate a non-linear increase in stiffness with mechanical loads. The simulation results demonstrate that actin filaments (AFs) and MTs both play a crucial role in defining the tensile response of cell, whereas AFs contribute substantially to the compressive response of cell. For adherent cell model, the force-indentation responses at two distinct locations are in accordance with the non-linear behavior of AFM experimental data. The simulation results exhibit that the indentation site dominates the cell behavior and for cell rigidity actin cortex (AC), MTs, and cytoplasm are essential. The proposed models provide valuable insights into the interdependence of cellular mechanical properties, the mechanical role of cytoskeletal components individually and synergistically, and the nucleus deformation under different mechanical loading conditions. Therefore, this thesis contributes to the better understanding of the cytoskeletal mechanics, responsible for cell behavior, which in turn may aid in investigation of various pathological conditions like cancer and vascular diseases.
|
|
|
Studie vlivu vstupních parametrů při numerickém modelování tlakové zkoušky
Polách, Marek ; Keršner, Zbyněk (oponent) ; Lehký, David (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá analýzou vstupních parametrů materiálového modelu betonu, konkrétně modelu 3D Non Linear Cementitious 2, při numerickém modelování tlakové zkoušky v programech ATENA 2D a ATENA 3D. Cílem je zjistit vliv nastavení jednotlivých parametrů modelu na průběh zatěžovací křivky a následně se pomocí numerického modelování co nejvíce přiblížit laboratorně získaným datům, jimiž jsou kompletní křivky zatížení – posun obdržené ze speciálně instrumentované laboratorní tlakové zkoušky. Celkem je vliv těchto nastavení zkoumán na třech typech modelů. Jako nástroje pro zkoumání citlivosti byly použity deterministická a statistická citlivostní analýza. Parametry, u kterých bude zjištěn výrazný vliv na průběh zkoušky, doplní skupinu parametrů získaných při numerickém modelování zkoušky v tříbodovém ohybu. Tím vznikne kompletní sada parametrů, jejichž nastavení bude mít vliv při modelování konstrukcí vystavených více typům namáhání zároveň.
|
|
|
Testovaní charakteristiky proporcionální hydraulické kostky
Vácha, Ondřej ; Klas, Roman (oponent) ; Habán, Vladimír (vedoucí práce)
Cílem této práce je ověřit funkce nových hydraulických bloků, naměřit charakteristiky tlakové ztráty v závislosti na průtoku pro účely dimenzování hydraulických okruhů, a pro proporcionální kostky také naměřit závislost průtoku na přiváděném proudu při konstantním vstupním tlaku. Tato práce se zabývá hydraulickými bloky proporcionálními a bloky typu on/off s různými poruchovými stavy.
|
|
|
Metody vyhodnocení kvality automobilových filtrů
Sedlák, Jiří ; Drexler, Petr (oponent) ; Mikulka, Jan (vedoucí práce)
Obsahem bakalářské práce je teoretický průzkum, popis a návrh tří metod na rozlišování vadných vzduchových filtrů. Jednotlivé metody jsou zde popsány a vzájemně porovnány s ohledem na technickou náročnost a předpokládanou účinnost. Jedná se o metodu optické zkoušky, akustické zkoušky, tlakové zkoušky a metodu detekce plynu CO2. Prakticky se povedlo zrealizovat optickou zkoušku, akustickou zkoušku a metodu detekce plynu CO2. U těchto metod proběhlo i měření detekce vady filtračního tělesa. Metodou optické zkoušky se podařilo odhalit vadu filtru.
|
|
|
Vytvoření funkčního přípravku pro namáhání materiálu v tlaku
DOLEŽAL, Petr
Bakalářská práce se zabývá návrhem přípravku pro zkoušku materiálu v tlaku na uni-verzálním zkušebním stroji. Práce v první řadě přestavuje technické materiály a jejich klíčové vlastnosti, s čímž úzce souvisí zkoušky mechanických vlastností. Další teore-tická část představuje univerzální zkušební stroj SHIMADZU AG-50kMX-plus, pro který je přípravek navržen. Modelování přípravku a tvorba výkresové dokumentace probíhala v aplikaci Inventor Professional 2019, který je detailně představen v teoretické části. Po navržení se přípravek nechal vyrobit, aby se mohlo uskutečnit jeho experimentální použití. Byly testovány zkušební vzorky z plastu, které byly vy-tištěny na školní 3D tiskárně Průša MK3S+. Cílem jejich otestování bylo především zjistit funkčnost přípravku.
|
|
|
Výpočtová simulace tlakové zkoušky kovové pěny s otevřenými buňkami
Homola, Václav ; Skalka, Petr (oponent) ; Ševeček, Oldřich (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá výpočtovou simulací tlakové zkoušky niklové pěny, jejíž model geometrie je sestaven na základě zpracování mikro-CT snímků reálného vzorku. Simulace tlakové zkoušky byla provedena s využitím explicitního řešiče v SW LS-DYNA, jejímž výstupem byla jak deformačně-napěťová odezva pěny, tak její deformovaná síť určená pro další analýzu. V rámci simulace tlakové zkoušky byly provedeny citlivostní studie, pomocí nichž bylo vybráno optimální nastavení modelu poskytující co nejlepší shodu deformačně–napěťové odezvy s experimentem. V dalším kroku byla provedena simulace tahové zkoušky v prostředí ANSYS Classic, jejímž cílem bylo určit moduly pružnosti ve třech navzájem kolmých směrech niklové pěny stlačené na různou úroveň. Provedené simulace odhalily relativně velkou míru anisotropie pěny z pohledu modulu pružnosti v tahu. Lze konstatovat, že dostupná experimentální data korespondují velmi dobře s numerickým odhadem elastických vlastností studované pěny (do určité míry jejího stlačení). V práci byl rovněž analyzován vliv velikosti použitých prvků na vypočtené moduly pružnosti, kde se ukázalo, že rozdíl mezi jemnou a hrubou sítí není zanedbatelný a je tudíž nutné věnovat volbě velikosti sítě patřičnou pozornost. Na základě této studie byla doporučena optimální úroveň diskretizace a celkové nastavení modelu pro dosažení co nejlepší shody modelu s experimentem.
|
|
|
Testovaní charakteristiky proporcionální hydraulické kostky
Vácha, Ondřej ; Klas, Roman (oponent) ; Habán, Vladimír (vedoucí práce)
Cílem této práce je ověřit funkce nových hydraulických bloků, naměřit charakteristiky tlakové ztráty v závislosti na průtoku pro účely dimenzování hydraulických okruhů, a pro proporcionální kostky také naměřit závislost průtoku na přiváděném proudu při konstantním vstupním tlaku. Tato práce se zabývá hydraulickými bloky proporcionálními a bloky typu on/off s různými poruchovými stavy.
|
|
|
Computational Simulation of Mechanical Tests of Isolated Animal Cells
Bansod, Yogesh Deepak ; Kučera,, Ondřej (oponent) ; Florian, Zdeněk (oponent) ; Canadas, Patrick (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
A cell is complex biological system subjected to the myriad of extracellular mechanical stimuli. A deeper understanding of its mechanical behavior is important for the characterization of response in health and diseased conditions. Computational modeling can enhance the understanding of cell mechanics, which may contribute to establish structure-function relationships of different cell types in different states. To achieve this, two finite element (FE) bendo-tensegrity models of a cell in different states are proposed: a suspended cell model elucidating the cell’s response to global mechanical loads, such as elongation and compression and an adherent cell model explicating the cell’s response to local mechanical load, such as indentation using atomic force microscopy (AFM). They keep the central principles of tensegrity such as prestress and interplay between components, but the elements are free to move independently of each other. Implementing the recently proposed bendo-tensegrity concept, these models take into account flexural (buckling) as well as tensional behavior of microtubules (MTs) and also incorporate the waviness of intermediate filaments (IFs). The models assume that individual cytoskeletal components can change form and organization without collapsing the entire cell structure when they are removed and thus, can evaluate the mechanical contribution of individual cytoskeletal components to the cell mechanics. The suspended cell model mimics realistically the force-elongation response during cell stretching and the force-deformation response during cell compression, and both responses illustrate a non-linear increase in stiffness with mechanical loads. The simulation results demonstrate that actin filaments (AFs) and MTs both play a crucial role in defining the tensile response of cell, whereas AFs contribute substantially to the compressive response of cell. For adherent cell model, the force-indentation responses at two distinct locations are in accordance with the non-linear behavior of AFM experimental data. The simulation results exhibit that the indentation site dominates the cell behavior and for cell rigidity actin cortex (AC), MTs, and cytoplasm are essential. The proposed models provide valuable insights into the interdependence of cellular mechanical properties, the mechanical role of cytoskeletal components individually and synergistically, and the nucleus deformation under different mechanical loading conditions. Therefore, this thesis contributes to the better understanding of the cytoskeletal mechanics, responsible for cell behavior, which in turn may aid in investigation of various pathological conditions like cancer and vascular diseases.
|
|
|
Metody vyhodnocení kvality automobilových filtrů
Sedlák, Jiří ; Drexler, Petr (oponent) ; Mikulka, Jan (vedoucí práce)
Obsahem bakalářské práce je teoretický průzkum, popis a návrh tří metod na rozlišování vadných vzduchových filtrů. Jednotlivé metody jsou zde popsány a vzájemně porovnány s ohledem na technickou náročnost a předpokládanou účinnost. Jedná se o metodu optické zkoušky, akustické zkoušky, tlakové zkoušky a metodu detekce plynu CO2. Prakticky se povedlo zrealizovat optickou zkoušku, akustickou zkoušku a metodu detekce plynu CO2. U těchto metod proběhlo i měření detekce vady filtračního tělesa. Metodou optické zkoušky se podařilo odhalit vadu filtru.
|
host ::
RSS.