2014
Browse
Recent Submissions
- ItemVýpočtová predikce tvárného porušování(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Hůlka, Jiří; Petruška, Jindřich; Španiel, Miroslav; Žmindák,, MilanProblematika (numerické) predikce tvárného porušení řeší v podstatě dva typy úloh. První a dnes nejrozšířenější skupina výpočtů je cílena na prevenci iniciace tvárného porušení. Druhý typ úloh lze charakterizovat jako cílené porušování, např. obrábění, stříhání, atd. K výraznému rozvoji problematiky došlo v posledních desetiletích díky vývoji a lepší dostupnosti k výkonným výpočetním a experimentálním nástrojům. Uspokojivý popis tvárného porušení při víceosém proporcionálním a neproporcionálním zatěžování však doposud chybí. Tato práce svým zaměřením pomohla objasnit některé neznámé a přispěla k pochopení chování vybraných materiálů při laboratorní teplotě a kvazistatickém zatěžování. Pro studium tvárného porušení byla vybrána austenitická ocel AISI 316L. Na ní byly provedeny jednoosé tahové zkoušky hladkých a vrubovaných vzorků, pěchovací zkoušky hladkých válečků a válečků s důlkem, dále zkoušky vzorků typu motýlek, zkoušky vrubovaných trubek a penetrační zkoušky. Z výsledků experimentu bylo kalibrováno pět jednodušších kritérií (ekvivalentní lomové přetvoření, Johnson-Cook, zjednodušený Bao-Wierzbicki, Rice-Tracey, RTCL ) a pět tzv. univerzálních kritérií (Bai-Wierzbicki, Xue-Wierzbicki, EMC, LOU, KHPS). Detailněji je řešena problematika penetračních testů nazývaná Small Punch Test (SPT). Ta potenciálně umožňuje stanovení mechanických vlastností materiálů z řádově menšího objemu materiálu než standardní zkoušky. Jedná se o perspektivní nástroj zpřesňující posuzování při prodlužování životnosti komponent v provozu. Provedena byla důkladná citlivostní analýza. Vytvořena a odladěna byla inverzní úloha SPT s využitím optimalizačního programu OptiSLang pro získání mechanických vlastností přímo z křivky SPT. Dosaženo bylo pouze 2% odchylky při určení meze kluzu a 6% odchylky od meze pevnosti získaných z tahových zkoušek. Navrženo bylo několik úprav geometrie penetračního vzorku pro kalibraci univerzálních kritérií. Kalibrovaná univerzální kritéria byla použita při simulaci porušení 3D modelu SPT. Nejlepší výsledky vykazují kritéria KHPS a EMC.
- ItemPevnostní analýza nosníku s tenkou stojinou - vliv otvorů a tahového pole(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Horák, Marek; Píštěk, Antonín; Petrásek, Miloslav; Jebáček, IvoPři návrhu konstrukce letounu je kladen velký důraz na dosažení vysoké hmotnostní efektivity. Tato práce je zaměřena na pevnostní analýzu nosníků s tenkou stojinou s otvory i bez otvorů, které jsou jednou z nejdůležitějších součástí konstrukce každého letounu. Návrh nosníku s tenkou stojinou je v porovnání s klasickými nosníky, používanými např. ve všeobecném strojírenství nebo stavebnictví, komplikovanější. Práce obsahuje soubor podkladů pro analytický výpočet nosníků s tenkou stojinou a jejich ověření pomocí metody konečných prvků a experimentálního měření.
- ItemParametrická tvarová optimalizace letounu z aerodynamického hlediska(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Dofek, Ivan; Fiľakovský, Karol; Salga, Jaroslav; Brož,, VáclavPráce se zabývá využitím geometrické parametrizace pro tvarový popis některých částí letounu. Geometrická parametrizace je použita pro vytvoření parametrického modelu leteckého profilu. Tento parametrický model umožňuje lokální deformace pobrchu profilu a může být snadno aplikován pro generování geometrie křídla nebo jiných částí letoumu. Některé vlastnosti parametrického modelu byly testovány aplikací v aerodynamické optimalizaci. Dále se práce zabývá parametrickým popisem listu vrtule, jeho aerodynamickou optimalizací a hlukovou analýzou. Pro list vrtule byly vytvorěny distribuční funkce řídících parametrů, které je možné použít při aerodynamické optimalizaci listu vrtule. Geometrická parametrizace slouží pro identifikaci polohy a další vlastností zdrojů hluku.
- ItemOptimalizace parametrů sekundárního chlazení plynulého odlévání oceli(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Klimeš, Lubomír; Štětina, Josef; Raudenský, Miroslav; Pyszko, René; Buček, PavolPlynulé odlévání je dominantní způsob výroby oceli, pomocí kterého je v současné době vyráběno více než 95 % veškeré celosvětové produkce oceli. Matematické modelování a optimální řízení provozu licího stroje patří mezi klíčové úlohy při plynulém odlévání oceli, které významným způsobem ovlivňují produktivitu a kvalitu vyráběné oceli, konkurenceschopnost ocelárny, bezpečnost při provozu licího stroje a jeho dopad na životní prostředí. Tato práce se zabývá vývojem a implementací numerického modelu teplotního pole plynule odlévaného sochoru a jeho využitím při optimálním řízení dynamického provozu licího stroje. Počítačový model byl vytvořen a implementován v MATLABu. Z důvodu vysoké výpočetní náročnosti byl model paralelizován pomocí výpočtu na grafických kartách NVIDIA s využitím architektury CUDA. Ověření modelu bylo provedeno na základě provozních dat z Třineckých železáren. Vyvinutý model byl následně použit jako základ prediktivního řídícího systému pro řízení dynamických změn při provozu licího stroje. Činnost vyvinutého řídícího systému byla ověřena na modelových dynamických situacích, které potvrdily schopnost navrženého řídícího systému optimálně řídit dynamický provoz licího stroje. Počítačový model teplotního pole a prediktivní řídící systém byly vytvořeny tak, že je lze modifikovat pro libovolný licí stroj, což umožňuje jejich případné komerční použití.
- ItemHybridní model metaheuristických algoritmů(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Šandera, Čeněk; Šeda, Miloš; Zelinka, Ivan; Matoušek, RadomilHlavním tématem této disertační práce jsou metaheuristické algoritmy v obecnějším pojetí. Úvodní kapitoly se venují popisu širšího kontextu metaheuristik, tedy ruzným optimalizacním problémum, urcování jejich složitosti a samozrejme prístupum k jejich rešení. Navazující obsáhlá diskuze o metaheuristikách a jejich typických vlastnostech je následována ukázkami nekolika vybraných metaheuristických konceptu. Na odpozorovaných vlastnostech je vybudován obecný metaheuristický model vhodný pro vývoj nových i hybridních algoritmu. Celá práce je zakoncena ukázkami autorových publikací s diskuzí o jejich užití ve vybudovaném modelu. Na přiloženém CD je k dispozici i programová implementace obecného modelu, která tvoří nedílnou součást této disertace.