PROFOTA, M. Napjatostní, deformační a bezpečnostní analýza rámu tandémového jízdního kola [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2014.
Tématem bakalářské práce je výpočtová napjatostní, bezpečnostní a spolehlivostní analýza rámu tandémového kola výpočtovými prostředky prosté pružnosti. Posuzovány byly dva základní provozní zátěžové stavy, jmenovitě klidový stav, resp. rovnoměrná přímočará jízda a prudké brzdění předním kolem do nebezpečného mezního stavu překlopení. Nejprve byl vytvořen rovinný geometrický výpočtový model rámu kola. V dalším kroku autor přenesl všechny vnější zátěžné síly (tíhové, setrvačné i vazbové) do charakteristických přenosových míst na základním rámu kola. Autor úlohu pojal jako vnitřně staticky neurčitý rám, pro jehož řešení byly použity podmínky spojitosti deformací v myšlených řezech uvolněných prutů vyjádřené pomocí Castigliánovy věty. Uvažovala se přitom ohybová a tahová energie napjatosti. Vzhledem ke geometrii rámu šlo o algebraicky komplikované výrazy. Z pohledu statiky se jednalo o úlohu 12x vnitřně staticky neurčitou. Vytvořená soustava lineárních rovnic byla řešena pomocí matematického softaru Maple 13. Následně byly stanoveny a graficky znázorněny průběhy složek VVU podél střednice rámu, byla zjištěna nebezpečná místa a stanoveny bezpečnosti, přičemž byl uvažován smluvní součinitel koncentrace napětí v místech svarů. V nebezpečných místech byly navrženy konstrukční úpravy. Jako nebezpečnější se projevil mezní stav překlopení při prudkém brzdění. Student pracoval na bakalářské práci cílevědomě a pravidelně konzuloval problémy s vedoucím. Projevoval výpočtářskou zběhlost i osobní zájem o řešenou problematiku. Nad rámec zadání provedl napěťovou a deformační analýzu rámu kola pomocí Metody konečných prvků (MKP) programovým systémem ANSYS. Porovnání výsledků získaných klasicky a MKP prokázalo dobrou shodu.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | B | ||
| Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | C | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Bakalářská práce se zabývá pevnostním výpočtem tandemového jízdního kola. Ve výpočtu se uvažují dva různé stavy zatížení a) statické zatížení dvojkola dvěma sedícími jezdci bez pohybu jízdního kola b) situace brzdění oběma stojícími jezdci s maximálním brzdným účinkem v okamžiku odlehčení zadního kola; nulový přenos síly na zadní kolo. Autor prostorovou úlohu zjednodušil na rovinnou, za vědomosti daných zjednodušení, které mohou mít určitý vliv na výsledky analýzy. K řešení je použita teorie prutů s využitím Castiglianovy věty. Výsledné rovnice jsou řešeny v programu MAPLE a MATHCAD. Každý zátěžový stav byl posouzen i pomocí metody konečných prvků v programu ANSYS, kde byla modelována úloha s využitím BEAM prvků. Výsledky analytického a numerického přístupu spolu korespondují. Za formální nedostatky práce lze považovat pouze, některé nevhodné formulace závěrů a grafické zobrazení výsledků. Práce je po obsahové stránce kvalitně zpracována. Jsou zde v široké míře použity získané poznatky během bakalářského studia, především z problematiky Pružnost a pevnost těles. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím stupněm A.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | B | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | B | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 71366