2021

Browse

Now showing 1 - 5 of 16

Využiti náhradní plochy odezvy a formátů bezpečnosti v pravděpodobnostní analýze konstrukcí
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební, ) Novák, Lukáš; Novák, Drahomír; Sýkora,, Miroslav; Šejnoha,, Michal
Předložená disertační práce je zaměřena na vývoj teoretických metod pro pravděpodbnostní návrh a posouzení konstrukcí. Za účelem snížení výpočetní náročnosti pravděpodobnostního přístupu jsou vytvořené metody založené na technikách náhradní plochy odezvy. Konkrétně byl využit Taylorův rozvoj k odvození originální analytické metody pro zjednodušený polo-pravděpodobnostní návrh a posouzení konstrukcí reprezentovaných nelineárním konečněprvkostním modelem. Nově navržený přístup je zaměřen na odhad rozptylu zájmové veličiny a vliv korelace mezi vstupními náhodnými veličinami. Druhá část disertační práce se zabývá vývojem efektivních numerických algoritmů pro tvorbu plochy odezvy založenou na rozvoji polynomiálního chaosu a její využití pro kvantificakci nejistot. Ačkoli je představený algoritmus založen na aktuálních pokročilých technikách, bylo vhodné zvýšit jeho efektivitu také pokročilým statistických vzorkováním. Tudíž byla konkrétně pro PCE vyvinuta technika adaptivního sekvenčního vzorkování, která zohledňuje jak průzkum návrhové domény, tak i využití informace o náhradní ploše odezvy.
Smoothed Particle Hydrodynamics ve strukturální dynamice
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební, ) Hušek, Martin; Kala, Jiří; Králik,, Juraj; Maňas,, Pavel
Disertační práce je zaměřena na aplikaci metody Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) ve strukturální dynamice s důrazem na použití kvazi-křehkých materiálů. První část je zaměřena na úvod, historii a teoretické pozadí SPH. Numerické příklady, kde jsou ukázány silné a slabé stránky SPH, následují. Diskutovány jsou rovněž metody tvorby kombinovaných modelů s Finite Element Method (FEM). Po úvodu do SPH se práce soustředí na kvazi-křehké materiály a jejich vyztužené varianty. Nastíněny jsou numerické koncepty a matematické pozadí Continuous Surface Cap Model spolu s několika benchmarky. Následuje rozbor vlivu rychlosti přetvoření na modely SPH a na kombinované modely SPH-FEM. V této sekci autor představuje nový způsob vyztužení modelů SPH s pomocí nosníkových prvků FEM. Tento způsob spojení byl nazván vazba podvrstvou a ukazuje potenciál v simulacích, zatímco je tahová nestabilita SPH zmírněna. Jelikož je beton často spojován s heterogenitou a velmi specifickou materiálovou strukturou, unikátní algoritmus pro generaci struktury betonu v kombinaci s SPH je představen v následující kapitole. Koncept je založen na využití koherentních funkcí šumu, které mohou přinést variabilitu do numerických modelů. Bylo prokázáno, že algoritmus je robustní, stabilní a jednoduchý na implementaci do SPH. S ohledem na to, takzvaná numerická heterogenita, koncept implementace parametrové variability, je představena spolu s příklady. Poslední část práce je zaměřena na aplikaci SPH ve skutečných experimentech. První experiment se soustředí na náraz ve vysoké rychlosti. Druhý experiment se zabývá výbuchem, kde zaměření je na zatěžovaný vzorek a nálož. Vzhledem k tomu, že SPH simuluje nálož, plyny výbuchu a zatěžovaný vzorek, jedná se o plně svázanou simulaci interakce tekutiny a struktury.
Analýza vlivu konstrukce střechy na tepelnou stabilitu vnitřního prostředí v letním období
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební, ) Hofman, Petr; Mohelníková, Jitka; Katunský,, Dušan; Hirš, Jiří
Návrh budovy musí respektovat základní podmínky pro zajištění tepelné pohody v obytném prostoru. Tepelnou pohodu ovlivňuje hned několik faktorů a jedním z nich jsou konstrukce obálky budovy. Tato práce byla zaměřena na zkoumání vlivu skladby střechy. Jejím cílem bylo udělat na základě experimentů a podrobných počítačových simulací analýzu vlivu zvolených úprav skladby střechy na tepelnou stabilitu v letním období a na základě těchto zjištění definovat vhodné úpravy. Bylo zjištěno, že vhodným řešením lze snížit maximální teplotu vnitřního vzduchu až o 1,5°C. Největší přínos má barva střechy, její akumulační vlastnosti a větraná vzduchová vrstva. Při vyhodnocení návratnosti investice do střechy s akumulační schopností v podobě betonové vrstvy 100 mm je její návratnost v porovnání s lehkou střechou a strojním chlazením 12,1 roků. Návratnost instalace venkovních žaluzií na střešních oknech je v porovnání se strojním chlazením 3,3 roků.
Optimalizace recyklátů z betonových prefabrikátů a jejich charakteristiky pro informační model budovy
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební, ) Venkrbec, Václav; Henková, Svatava; Mésároš,, Peter; Šuhajda, Karel
V disertační práci je řešeno téma využití recyklovaného kameniva z betonů, získaných z dekonstruovaných částí prefabrikovaného panelového bytového domu, následná optimalizace dodavatelsko-logistického systému při aplikaci recyklovaných betonů do konstrukčního betonu v rámci nové budovy. V rámci nově vyvinutého optimalizačního algoritmu dodavatelů čerstvého betonu byla intenzivně využita negrafická data z informačního modelu budovy (BIM). Práce se rovněž věnuje přenosu dat z a do informačního modelu a definování charakteristik, potřebných pro optimalizaci celého procesu. V teoretické rovině se práce zabývá komplexní rešerší výše zmíněných oblastí. Experimentální část práce je zaměřena na materiálový výzkum prováděný za účelem ověření vhodnosti konkrétního typu recyklovaného betonového kameniva (RCA) do recyklovaného betonu (RAC) pro konstrukční využití. Práce seznamuje s provedenými postupy a výsledky zkušebních testů dvou druhů recyklovaného kameniva a následně prezentuje vytvořenou škálu nových receptur směsí recyklovaných betonů s částečnou náhradou kameniva za recyklované kamenivo, pocházejícího z prefabrikovaných panelů z výškových budov. Získané výsledky zkoušek prokazují technickou vhodnost testovaných zdrojů RCA pro výrobu konstrukčních RAC se střední pevností. Významnou částí analyticky orientované experimentální části práce je logisticko-optimalizační scénář s vlastním maticovým diskrétním algoritmem a ekonomickým grafickým vyhodnocením. Případová studie prověřuje relevantnost navrženého algoritmu na reálném scénáři, a sice stavbě vědeckého technologického institutu CEITEC v Brně. Dále je v práci shrnuta problematika BIM a prezentována metodika negrafických informací modelu budovy pro definování charakteristik beto-nových recyklátů v budovách. Závěry jsou adresovány jak pro praxi, tak pro rozvoj vědních oborů. Práce poskytuje prakticky směřované nové informace konkrétním výrobcům a dodavatelům betonových směsí z oblasti zpracování prefabrikovaných panelů z
Analýza přenosu tepla při fázové změně v trubkovém výměníku
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební, ) Fečer, Tomáš; Plášek, Josef; Bašta,, Jiří; Kabele,, Karel
Systémy TZB jsou často založeny na cyklické fázové změně vroucí tekutiny. Fázová změna vroucí tekutiny (kapalina-plyn nebo plyn-kapalina) je spojena s přenosem tepla při varu a to vznikem bublin, konvektivním varem a efektem před/do-sušení. Vznik bublin je závislý na přehřátí stěny (tj. tepelném toku) a přítomnosti aktivních míst pro vznik bublin. Konvektivní var se závislostí na hmotnostním toku a kvalitě páry probíhá v kapalné vrstvě mezi přehřátou stěnou a plynným jádrem proudu. Efekt před/do-sušení je významný ve chvíli, když je kapalný film vypařen a přehřátá stěna je v přímém styku s plynným jádrem proudu. Tento přenos tepla při varu zahrnující vznik bublin, konvektivní var a efekt před/do-sušení je v inženýrském návrhu zjednodušen na součinitel přestupu tepla při varu, a proto je disertační práce zaměřena na experimentální analýzu procesu fázové změny v pokročilých technických úlohách.

Browse

Recent Submissions