Browse
Recent Submissions
Now showing 1 - 5 of 5
- ItemModelování dynamických vlastností převodových ústrojí pomocí virtuálních prototypů(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Otipka, Václav; Píštěk, Václav; Trochta,, Miroslav; Žlábek,, PavelPřevodová ústrojí s ozubenými koly jsou velmi masivně rozšířena napříč všemi kategoriemi technických výrobků. Jejich funkce je nezastupitelná, nicméně jejich provozování je vždy spojeno s generováním nezanedbatelné úrovně vibrací a hluku, což je také považováno za jednu z hlavních nevýhod, která se projevuje především u vysoce zatěžovaných převodů a představuje nevýhodu hlavně z pohledu konkurenceschopnosti výrobků a případně také možných legislativních problémů. Zmíněný problém lze částečně vyřešit prostřednictvím důmyslné optimalizace převodového ústrojí, což však vyžaduje vynaložení značného úsilí, času a finančních prostředků. Toto je hlavní důvod, proč je vyvíjen neustálý nátlak na nalezení efektivních cest pro optimalizaci a proč je této oblasti stále věnována značná pozornost vědecké komunity. V současnosti se pro celkovou optimalizaci v této oblasti využívá kombinace výpočtového a experimentálního přístupu. Tato disertační práce je zaměřena na predikci a porozumění dynamického chování převodového ústrojí, což si žádá sestavení pokročilého, komplexního výpočtového modelu. Výpočtové modelování je podpořeno řadou dílčích technických experimentů, které slouží k validaci výsledků.
- ItemBiofyzikální interpretace kvantitativního fázového zobrazení s využitím koherencí řízené holografické mikroskopie(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Šuráňová, Markéta; Veselý, Pavel; Rösel,, Daniel; Vomastek, TomášDizertační práce pojednává o biofyzikální interpretaci kvantitativního fázového zobrazování (QPI – Quantitative Phase Imaging) získaného pomocí koherencí řízené holografické mikroskopie (CCHM – Coherence-Controlled Holographic Microscopy) v provedení Q-PHASE mikroskop, Telight, Brno). Teoretická část této práce se zabývá charakteristikou kvantitativního fázového zobrazení, které poskytuje neinvazivní metodou informace o aktivitě živých buněk in vitro. Hlavní část práce spočívá ve vytvoření koncepce a ověření nové metody primárního kritického ohodnocení léků pro očekávaný anti-migrační/metastatický potenciál (PAMP – Primary Assessment of Migrastatic Potential). Výsledek této metody je prvním třídícím hodnocením při zvažování konkrétních migrastatických látek pro budoucí komplexní onkologickou léčbu. Hodnotí nejen růst nádorových buněk, rychlost pohybu buněk, ale i odhalení rizika nebezpečných invazivních fenotypů. Dále je navržena metoda korelační mikroskopie mezi Q-PHASE mikroskopem a laserovým skenovacím konfokálním mikroskopem (LSCM) pro účel hodnocení chování buněk a výskytu fokálních adhezí po aplikaci léčiv. Kvantitativní fázové zobrazení získané pomocí Q-PHASE mikroskopu je srovnáno s kvantitativním fázovým zobrazením z HoloMonitoru (PHI AB, Švédsko), na kterém je následně ověřena metody PAMP.
- Item3D Construction Printing of Coarse Aggregate Cementitious Composite(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Vespalec, Arnošt; Koutný, Daniel; Czarnecki, Sławomir; Lloret-Fritschi, EnaStavební průmysl v současnosti prochází rychlým rozvojem. To vede k nadměrnému využívání omezených přírodních zdrojů a k vysoké produkci skleníkových plynů (až 39 % celosvětové produkce CO2). V tomto kontextu je jednou z hlavních environmentálních výzev výroba cementových pojiv. Přestože probíhá intenzivní výzkum alternativ k cementu, tradiční stavební materiály nabízejí mnoho nevyužitého potenciálu. Důsledkem situace je transformace tradičního stavebnictví v podobě využití inovativních metod výroby jako je automatizace. Jedná se především o aditivní výrobu, konkrétně 3D tisk ve stavebnictví, označovaný jako 3DCP (3D Construction/ Concrete Print). Dizertační práce zkoumá možnosti využití směsi s hrubým kamenivem pro 3DCP. Tato směs může přinést efektivnější výrobu, úsporu dalších komponent směsi, snížení množství používaného portlandského cementu a následné snížení emisí CO2. Práce zkoumá zpracovatelnost směsi s hrubým kamenivem o velikosti 8 mm a její vliv na parametry tisku. Nalezení optimální kombinaci procesních parametrů směsi pomocí simulačních nástrojů může zlepšit její vystavitelnost, eliminovat potřebu přístupu pokus-omyl a tím rapidně redukovat množství odpadu. Analýza výsledků ukázala, že směs s hrubým kamenivem vykazuje nižší vystavitelnost ve srovnání se směsí bez hrubého kameniva. I když směs s kamenivem nebyla tak rigidní jako směs bez kameniva, hodnoty Youngova modulu jsou srovnatelné s jinými studiemi zabývající se tisknutelným betonem v raném stáří směsi. Vhodné kombinace parametrů procesu 3D tisku byly nalezeny metodou plánovaného experimentu a následně ověřeny simulačním nástrojem Abaqus. Tyto parametry vedou k minimalizaci deformací, vyšší stabilitě a vystavitelnosti tiskové geometrie. Směs s kamenivem tak snižuje potřebu ostatních složek materiálu směsi přibližně o 16 %, redukuje spotřebu cementu a dochází k významnému snížení emisí CO2 – ekvivalent 52 kg na metr krychlový betonu. Tyto faktory v kombinaci s technologií 3D tisku společně podporují udržitelnější přístup k průmyslové výrobě ve stavebnictví. Tato práce přispívá k hlubšímu pochopení chování cementových kompozitů s hrubým kamenivem o velikosti až 8 mm a jeho závislosti na tiskových parametrech. Získané poznatky a výsledky jsou shrnuty ve třech vědeckých článcích publikovaných v impaktovaných časopisech.
- ItemCharakterizace nově vyvíjených oxidy zpevněných nanokompozitů na bázi Fe-Al-Cr-Y-O(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Bártková, Denisa; Dymáček, Petr; Sopoušek, Jiří; Sobola,, DinaraPráce se zaměřuje na charakterizaci oxidy zpevněných nanokompozitů na bázi Fe-Al ve vztahu k procesu výroby s cílem její optimalizace. Teoretická rešerše se proto zabývá shrnutím základních informací o ODS slitinách a jejich specifiky. Druhá část teoretické rešerše se týká odpevňovacích procesů, ke kterým dochází v materiálu během tepelného, resp. termomechanického zpracování. Experimentální část je zaměřena na hodnocení změn mikrostruktury a mechanických vlastností ODS slitin, ke kterým dochází vlivem změn parametrů sekundární rekrystalizace, které jsou spjaty s procesem výroby.
- ItemInteraction of pulsating water jet with surface of structural materials(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Poloprudský, Jakub; Kruml, Tomáš; Müller,, Miroslav; Chlup, ZdeněkPulzní vodní svazek je modifikace konvenčního kontinuálního vodního svazku. Principem technologie je vyvolání rozpadu koherentního vodního proudu na jednotlivé shluky vodních kapek. Shluky působí v momentě dopadu na povrch impaktním tlakem, což významně zvedá erozní vlastnosti proudu. Práce studuje interakci pulzního vodního svazku s povrchem konstrukčních materiálů. Práce se zaměřuje zejména na inkubační erozní etapa. Inkubační erozní etapa se projevuje plastickou deformací povrchu bez přítomnosti makroskopického úběru materiálu. Experimentální typy materiálů jsou austenitické korozivzdorná ocel 316L a hliníková slitina AW-2014. Pulzující vodní proud je poměrně nová technologie s množstvím propojených technologických parametrů. Množství parametrů poskytuje velký prostor pro optimalizaci technologie v závislosti na použití. Předpokládá se, že vodní shluky svazku působí na povrch podobně jako vodní kapky. Na základě tohoto zjednodušení se nabízí použití technologie na testování erozní odolnosti materiálů. Výhoda technologie oproti konvenčním metodám testování eroze je vysoká frekvence dopadu kapek až 40 kHz a možnost kontrolovat rychlost, velikost, úhel a frekvenci dopadajících kapek. Zaměřením práce je zkoumání inkubačního erozního stádia předcházejícího úběru materiálu. Eroze se v tomto stádiu projevuje zdrsňováním povrchu v důsledku plastické deformace materiálu, deformací zrn vedoucímu k odhalování hranic zrn a vytváření povrchového reliéfu uvnitř zrn. Cílem práce je naladění a porozumění fungování pulzního vodního svazku a možné použití technologie pro erozní testování, zdrsňování a zpevňování povrchu. Hlavní dosažená zjištění jsou následující: • Závislost změny distribuce dopadů vodních kapek s několika úrovněmi hydraulických parametrů byla pozorována na obou experimentálních materiálech (hliníková slitina AW-2014 a austenitická ocel 316L). Závislost distribuce dopadů vodních kapek na erozní efektivitu a erozní stádium byla popsána. • Statické erozní testy byly provedeny na oceli 316L. Byly měřeny změny profilu způsobené interakcí s PWJ Podpovrchové změny korespondující se změnami povrchovými byli pozorovány pomocí transmisního elektronového mikroskopu. Bylo definováno erozní stádium mezi zdrsňováním povrchu a makroskopickým úběrem materiálu. Definováno bylo přítomností nespojitých mikro trhlin koncentrujících se zejména na hranicích zrn. • Zpevňování povrchu oceli 316L bylo měřeno na řezu kolmém k ovlivněnému povrchu. Zpevnění bylo pozorované až do hloubky 100 µm, a předcházelo makroskopickému úběru materiálu. • Nárůst únavové životnosti oceli 316L byl změřen po zpracování povrchu pomocí pulzujícího vodního svazku. V rámci zvolených experimentálních parametrů byla pozorována závislost rychlosti přejezdu pulzujícího vodního svazku a počtu cyklů do lomu pro dvě zkoumané úrovně řízené celkové deformace. • Metodologie měření pomocí difrakce zpětně odražených elektronů před a po zpracování povrchu oceli 316L pulzním vodním svazkem byla použita. Metodologie umožňuje měřit vývoj změn v orientaci a deformace uvnitř konkrétních zrn. Otestování metodologie je hlavní příspěvek této práce.