NOVÁK, P. Ruské kolo bez paprsků – zábavní zařízení [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.

Posudek vedoucího

Krmela, Luděk

Cílem každé diplomové práce z technické univerzity je dokázat schopnost studenta, že je schopen samostatně řešit, vyřešit a zdokumentovat ucelený technický problém. Všechny tři kroky jsou v tomto případě splněny. Tato práce je ve svém rozsahu velice komplexní. Prvotní rozvaha není postavena jen na pocitech, ale ustředěna citlivostní analýzou, což je velice cenné pro jakékoliv počáteční kvalifikované rozhodování. Následuje dimenzování konstrukce, založené na rozboru norem, které definují požadavky na bezpečnost provozu. Z nich pak vychází definice zatížení a následné požadavky na statický a únavový posudek řešené konstrukce, jenž je v práci v pořádku proveden. Postup řešení komplexní úlohy vyžaduje nejen tvrdé, ale i měkké znalosti potřebné pro sebeorganizaci a nastavení si postupu ke strukturovanému řešení úkolů. Nutné přiznat, že studenti nejsou na takový strukturovaný přístup připraveni. Práce tak z počátku probíhala v euforických i depresivních vlnách, kdy radost z hotového úkolu předcházela údivu, jaké množství práce mě ještě čeká, a nakonec i panice. Nicméně systematickým vedením se student naučil, jak technický problém uchopit, řešit a vyřešit. Vidět, jak student během práce v tomto směru vyrostl, je velká radost. Vstřebat do sebe všechny tvrdé dovednosti, jako jsou: citlivostní analýza, definice zatížení, statické a únavové hodnocení je však minimálně stejně cenné a vyžadovalo studentovo značné úsilí. Práce je provedena na vysoké úrovni, odpovídá zadání a je v dostatečném rozsahu. Z pohledu vedoucího je tedy hodnocení velice pozitivní.

Posudek oponenta

Šťastný, Antonín

Diplomant Bc. Petr Novák se ve své diplomové práci zabývá, v souladu se zadáním, návrhem speciální bezpaprskové konstrukce ruského kola. Výsledkem práce je konstrukční návrh požadovaných komponent včetně prokázání kompetence ocelové konstrukce kola podle evropské normy pro zábavní techniku a dalších odkazovaných norem (např. Eurokódy). Výsledek práce tedy splňuje zadání. Práce má obecně dobrou úroveň a nadstandardní rozsah. Na práci oceňuji úvodní diskuzi možných konstrukčních řešení, kde diplomant prokázal schopnost kriticky hodnotit konstrukční návrhy. Z textu práce je rovněž patrná schopnost diplomanta nastudovat požadavky norem a tyto, až na drobné výjimky, správně interpretovat a aplikovat. V rámci práce byla provedena celá řada výpočtů pomocí konečno-prvkového řešiče NASTRAN. Diplomant zvolil správnou strategii tvorby výpočtového modelu, jehož struktura je vhodná pro postprocessing výsledků ve formě, která je díky využití prutových a nosníkových prvků, plně kompatibilní s požadavky aplikovaných norem využívajících převážně koncepci nominálních napětí. Model obsahuje i některé speciální prvky pro modelování spojů a kontaktů (CBUSH a GAP). Úroveň práce s normami a rozsah provedených výpočtů považuji za silnou stránku práce a důkaz dobrého vedení. K formální stránce mám drobné výhrady. V práci se vyskytuje nekonzistentní vyjadřování (např.: kabina-gondola, vlastní tíha-vlastní hmota..). Popis modelování čepového spoje segmentů obruče je nekonzistentní. Popis uvedený na obr. 2.8 v kap. 2.1.1 (RBE3 + CBUSH) neodpovídá popisu v kap. 5.2 (RBE2 + CBUSH). V práci se objevují gramaticky nesprávné formulace (např.: "Konstrukce je navrhnuta…“), technicky nekorektní vyjadřování (např.: "Účinky sil Fy a Fz odvádí svar 1.") a drobné překlepy. Některé obrázky jsou velmi nepřehledné a nic neříkající (např.: obr. 2.26 a 3.14). Některé obrázky obsahují zněť překrývajících se čísel, přičemž není patrné, co obrázkem chtěl autor říci (např.: obr. 2.21). Odkazy na některé rovnice na str. 55 nedávají smysl. Objevuje se odkaz "kap. X", který rovněž nedává smysl. Z výše uvedených důvodů dávám snížené hodnocení „C“ pro stylistickou úpravu a pravopis, což je vzhledem k jinak dobré úrovni práce škoda. K obsahové stránce uvádím následující komentáře: - Diplomant v rámci práce špatně vykládá pojem "radiální směr". Radiální směr je směr kolmý na osu otáčení, nikoliv směr rovnoběžný s osou otáčení. -Lineární analýza stability není dostatečným prostředkem pro prokázání tvarové stability konstrukce a jejich prvků podle aplikovaných norem. ČSN EN 1991-1-1 vyžaduje pro prutové konstrukce uvážení vlivu imperfekcí a vyhodnocení nutnosti zahrnutí účinků druhého řádu. Pro hodnocení tvarové stability prutů lze využít například křivek vzpěrné pevnosti, které imperfekce zohledňují. Stabilita by měla být rovněž prokázána u plošných prvků svařovaných profilů hlavních nosníků, které mohou boulit při zatížení od podpěrných a opěrných kol. Tato kontrola bude pro správnou funkčnost kola klíčová vzhledem k zachycení velkých sil od větru. Lokální boulení stěny by mohlo v krajním případě způsobit lokální pokřivení profilu a znemožnit otáčení kola (průchod obruče mezi opěrnými koly). -Výpočty svaru lze stěží hodnotit bez výkresu svarku nebo nákresu svařovaných dílů s označením svaru. Obdobně to platí pro posouzení vhodnosti konstrukčních detailů ve výpočtech únavy. -Zásadně nesouhlasím s tvrzením uvedeným v podkapitole 7.1.2, že „…cyklické zatěžování pod 10 000 cyklů nezpůsobuje únavové poškození a součásti cyklicky namáhané s menším počtem cyklů je možné dimenzovat pouze na statické zatížení“.  -Pod obrázky, které v kapitole 9 dokumentují aplikaci rain-flow algoritmu v excelu, je uvedena nesprávná věta „Počty cyklů do meze únavy….“. Tato věta nedává smysl. Správné znění věty by mělo být „Počty cyklů do porušení…“. -Na obrázku 1.14 jsou u spodních uzlů ROD elementů vázány i rotační stupně volnosti (4, 5 a 6). ROD element ovšem rotační stupně volnosti nemá viz. obr.1.10. -Za stěžejní považuji prokázání stability polohy konstrukce. V kapitole 2.5.4 je na obr. 2.43 znázorněna závislost součinitele expozice na výšce nad terénem. Při výpočtu stability polohy (při překlopení) podle schématu na obr. 4.5 je působiště síly od větru umístěno do středu otáčení kola, což představuje zjednodušení. Ve vztazích (27) a (28) je součinitel expozice pro výpočet liniového zatížení pro pevnostní výpočty vypočten pro horní a spodní polovinu kola, což je přesnější. Z důvodu závažnosti následků překlopení kola bych se ve výpočtu stability polohy přesněji zabýval určením působiště síly od větru z hlediska jeho výšky nad terénem. Závěrem bych chtěl konstatovat, že i přes některé výše uvedené výhrady, považuji předloženou práci za dobrý základ inženýrského díla, které představuje výzvu i pro zkušené konstruktéry ocelových konstrukcí. Z textu práce nabývám dojmu, že diplomant je schopen formulovat konstrukční návrhy a tyto kriticky a analyticky hodnotit, což je přesně to, co se od inženýra očekává. Práci jednoznačně doporučuji k obhajobě s návrhem výsledného hodnocení B (velmi dobře) a diplomantovi přeji úspěšné obhájení práce a hodně úspěchů v osobním a profesním životě.

eVSKP id 148701