|
|
Algorithms for design and analysis of membrane structures
Lang, Rostislav ; Krejsa,, Martin (referee) ; Kytýr, Jiří (referee) ; Němec, Ivan (advisor)
Předkládaná práce se zabývá problematikou navrhování membránových konstrukcí, a to především s ohledem na vývoj potřebných výpočetních nástrojů v rámci MKP programů. Po uvedení základních fyzikálních požadavků jednotlivých kroků při navrhování těchto konstrukcí budou dále prezentovány vybrané či navržené algoritmy. Kapitola form finding se zabývá analýzou tvaru membránových konstrukcí. Rovnovážný tvar je odvozen od požadavku na výsledné předpětí, specifikované okrajové podmínky a aplikované zatížení. Obecně se ale tento proces zabývá i samotným hledáním rovnovážné soustavy sil v prostoru. V důsledku této skutečnosti jsou součástí popisované analýzy také vhodné stabilizační metody. V této kapitole budou prezentovány jak zvolené postupy, tak i navržená stabilizační technika specializovaná na hledání tvarů kuželových membrán. Dále je také popsán navržený algoritmus pro řešení úloh optimalizujících tvary ohybově tuhých konstrukcí, které jsou spjaty s hledáním labilních rovnovážných konfigurací. Kapitola structural analysis je zaměřená především na fenomén vrásnění membrán. Tato náhlá ztráta stability silně ovlivňuje statickou i dynamickou odezvu membránových konstrukcí. V rámci této kapitoly je představena a verifikována navržená výpočetní metoda, modulárně aplikovatelná na lineární, nelineárně elastické i plastické materiály používané pro uvedené konstrukce. Kapitola cutting pattern generation se zabývá výpočtem střihových vzorů, nezbytných pro výrobní proces membránových konstrukcí. Pro tento proces je v rámci předkládané práce navržena kombinace dvou různých metod. Zvolená posloupnost algoritmů cílí na optimalizaci poměru rychlosti, obecnosti a přesnosti výpočtu. Zmíněné kapitoly jsou doplněny jednotlivými příklady, analyzovanými pomocí popisovaných algoritmů, které demonstrují konkrétní fyzikální problémy či nezbytné implementační procesy.
|
|
|
Analysis of a Sandwich panel under compressive loading
Kopylov, Gleb ; Katrňák, Tomáš (referee) ; Mališ, Michal (advisor)
Hlavným cieľom tejto bakalárskej práce bolo navrhnúť vhodnú simulačnú metódu pre rovinnú šmykovú skúšku. Boli popísané rôzne typy porúch kompozitových panelov a rôzne prístupy k šmykovým skúškam. Boli navrhnute rôzne simulačne metódy pre jednoosú šmykovú skúšku. Na základe najdôležitejších kritérií, bol zvolený najvhodnejší návrh. Šesť experimentov bolo nasimulovaných v súlade zo zvoleným návrhom. Výsledky simulácii a výpočtov boli porovnané pre utvorenie korelácie medzi hodnotami a overenia správnosti simulačného návrhu. Na základe daného porovnania, takisto boli zistene skutočnosti ohľadom wrinkling kvocientov a platnosti rovníc pre výpočet crimpingu.
|
|
|
Theoretical studies of rolled-up and wrinkled nanomembranes
Čendula, Peter ; Holý, Václav (advisor) ; Fedorchenko, Alexander I. (referee) ; Onck, Patrick N. (referee)
Title: Theoretical studies of rolled-up and wrinkled nanomembranes Author: Mgr. Peter Cendula Department: Department of Condensed Matter Physics Thesis Supervisors: Prof. Dr. Oliver G. Schmidt, Prof. RNDr. Václav Holý, CSc. Abstract : The thesis is devoted to three similar topics from the field of rolled-up and wrinkled nanomembranes. We start by recalling classical theory of thin plates, which will be used to describe deformation of nanomembranes. In the first topic, relaxation of internal strain is studied when a flat film is partially released from the substrate by etching the sacrificial layer underneath. Energetic competition of the tube and wrinkle shape is quantitatively investigated. Similar model is used to investigate the limiting maximum value of tube rotations. In the second topic, roll-up of initially wrinkled film is shown to favor tubes forming on the flat edge of rectangular wrinkled pattern, enabling precise control of tube position. Experiment is provided to justify our theoretical predictions. In the third topic, quantum well is assumed inside a wrin- kled nanomembrane. Shift of transition energy induced by lateral modulation due to bending strain is quantified, being of interest for strain-sensitive optical detectors and emitters. In addition, lateral localization of electron and hole due to...
|
|
|
Algorithms for design and analysis of membrane structures
Lang, Rostislav ; Krejsa,, Martin (referee) ; Kytýr, Jiří (referee) ; Němec, Ivan (advisor)
Předkládaná práce se zabývá problematikou navrhování membránových konstrukcí, a to především s ohledem na vývoj potřebných výpočetních nástrojů v rámci MKP programů. Po uvedení základních fyzikálních požadavků jednotlivých kroků při navrhování těchto konstrukcí budou dále prezentovány vybrané či navržené algoritmy. Kapitola form finding se zabývá analýzou tvaru membránových konstrukcí. Rovnovážný tvar je odvozen od požadavku na výsledné předpětí, specifikované okrajové podmínky a aplikované zatížení. Obecně se ale tento proces zabývá i samotným hledáním rovnovážné soustavy sil v prostoru. V důsledku této skutečnosti jsou součástí popisované analýzy také vhodné stabilizační metody. V této kapitole budou prezentovány jak zvolené postupy, tak i navržená stabilizační technika specializovaná na hledání tvarů kuželových membrán. Dále je také popsán navržený algoritmus pro řešení úloh optimalizujících tvary ohybově tuhých konstrukcí, které jsou spjaty s hledáním labilních rovnovážných konfigurací. Kapitola structural analysis je zaměřená především na fenomén vrásnění membrán. Tato náhlá ztráta stability silně ovlivňuje statickou i dynamickou odezvu membránových konstrukcí. V rámci této kapitoly je představena a verifikována navržená výpočetní metoda, modulárně aplikovatelná na lineární, nelineárně elastické i plastické materiály používané pro uvedené konstrukce. Kapitola cutting pattern generation se zabývá výpočtem střihových vzorů, nezbytných pro výrobní proces membránových konstrukcí. Pro tento proces je v rámci předkládané práce navržena kombinace dvou různých metod. Zvolená posloupnost algoritmů cílí na optimalizaci poměru rychlosti, obecnosti a přesnosti výpočtu. Zmíněné kapitoly jsou doplněny jednotlivými příklady, analyzovanými pomocí popisovaných algoritmů, které demonstrují konkrétní fyzikální problémy či nezbytné implementační procesy.
|
|
|
Theoretical studies of rolled-up and wrinkled nanomembranes
Čendula, Peter ; Holý, Václav (advisor) ; Fedorchenko, Alexander I. (referee) ; Onck, Patrick N. (referee)
Title: Theoretical studies of rolled-up and wrinkled nanomembranes Author: Mgr. Peter Cendula Department: Department of Condensed Matter Physics Thesis Supervisors: Prof. Dr. Oliver G. Schmidt, Prof. RNDr. Václav Holý, CSc. Abstract : The thesis is devoted to three similar topics from the field of rolled-up and wrinkled nanomembranes. We start by recalling classical theory of thin plates, which will be used to describe deformation of nanomembranes. In the first topic, relaxation of internal strain is studied when a flat film is partially released from the substrate by etching the sacrificial layer underneath. Energetic competition of the tube and wrinkle shape is quantitatively investigated. Similar model is used to investigate the limiting maximum value of tube rotations. In the second topic, roll-up of initially wrinkled film is shown to favor tubes forming on the flat edge of rectangular wrinkled pattern, enabling precise control of tube position. Experiment is provided to justify our theoretical predictions. In the third topic, quantum well is assumed inside a wrin- kled nanomembrane. Shift of transition energy induced by lateral modulation due to bending strain is quantified, being of interest for strain-sensitive optical detectors and emitters. In addition, lateral localization of electron and hole due to...
|
|
|
Analysis of a Sandwich panel under compressive loading
Kopylov, Gleb ; Katrňák, Tomáš (referee) ; Mališ, Michal (advisor)
Hlavným cieľom tejto bakalárskej práce bolo navrhnúť vhodnú simulačnú metódu pre rovinnú šmykovú skúšku. Boli popísané rôzne typy porúch kompozitových panelov a rôzne prístupy k šmykovým skúškam. Boli navrhnute rôzne simulačne metódy pre jednoosú šmykovú skúšku. Na základe najdôležitejších kritérií, bol zvolený najvhodnejší návrh. Šesť experimentov bolo nasimulovaných v súlade zo zvoleným návrhom. Výsledky simulácii a výpočtov boli porovnané pre utvorenie korelácie medzi hodnotami a overenia správnosti simulačného návrhu. Na základe daného porovnania, takisto boli zistene skutočnosti ohľadom wrinkling kvocientov a platnosti rovníc pre výpočet crimpingu.
|
guest ::
