2017

Browse

Now showing 1 - 5 of 36

Studium substrukturních změn ultrajemnozrnných Mg-slitin při cyklickém zatěžování a teplotní expozici
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Štěpánek, Roman; Pantělejev, Libor; Jan, Vít; Hutař, Pavel
Tato práce se zabývá komplexní analýzou jemnozrnné hořčíkové slitiny AZ91 připravené pomocí procesu ECAP. Jsou porovnávány mechanické vlastnosti této slitiny v několika různých stavech za různých vnějších podmínek. Struktura tohoto materiálu je inherentně nestabilní, proto v ní při určité teplotě nebo mechanickém zatížení dochází ke změnám na mikrostrukturní a sub-mikrostrukturní úrovni. Tyto změny jsou v rámci práce na vybraných stavech zkoumané slitiny analyzovány a kvantifikovány.
Limit Modes of Particulate Materials Classifiers
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Adamčík, Martin; Svěrák, Tomáš; Štěpánek, František; Fekete, Roman
S požadavky materiálových věd na stále menší částice jsou potřebné i nové přístupy a metody jejich klasifikace. V disertační práci jsou zkoumány struktury turbulentního proudění a trajektorie částic uvnitř dynamického větrného třídiče. Zvyšující se výpočtový výkon a nové modely turbulence a přístupy modelování komplexních plně turbulentních problémů řešením Navier-Stokesových rovnic umožňují zkoumání stále menších lokálních proudových struktur a vlastností proudění s větší přesností. Částice menší než 10 mikronů jsou více ovlivnitelné a jejich klasifikace do hrubé nebo jemné frakce závisí na malých vírových strukturách. Práce se zaměřuje na podmínky nutné ke klasifikaci částic pod 10 mikronů, což je současná hranice možností metody větrné separace. CFD software a poslední poznatky modelování turbulence jsou použity v numerické simulaci proudových polí dynamického větrného třídiče a jsou zkoumány efekty měnících se operačních parametrů na proudová pole a klasifikaci diskrétní fáze. Experimentální verifikace numerických predikcí je realizovaná prostřednictvím částicové anemometrie na základě statistického zpracování obrazu (PIV) a proudění lopatkami rotoru je vizualizováno. Predikované trajektorie částic jsou experimentálně ověřeny třídícími testy na větrném třídiči a granulometrie je určená pomocí laserové difrakční metody. Zkoumány jsou Trompovy křivky a efektivita třídění.
Využití technologie virtuální reality k monitoringu a vizualizaci vybraných provozních vlastností stroje a jejich analýze
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Augste, Jan; Knoflíček, Radek; Mostýn, Vladimír; Szabó, István
Tato dizertační práce se zabývá studiem využití virtuálních technologií pro analýzu provozních vlastností stroje. Provozními vlastnostmi stroje jsou parametry, které určují použitelnost stroje pro splnění daného úkolu, a to navíc v určeném čase a za daných podmínek. Patří mezi ně parametry, které mohou být změněny na základě požadavku zákazníka, například velikost stolu a nejvyšší otáčky vřetene až po parametry ovlivněné od počátku konstrukčním řešením stroje jako je přesnost polohování nebo hodnota zrychlení v osách nebo spotřeba. V první části jsou stanoveny obecné požadavky na vizualizaci informací a ty jsou následně v kapitole věnující se časovému vizualizačnímu protokolu experimentálně ověřeny. Tato práce prezentuje původní experimenty za účelem stanovení základních požadavků pro vizualizace měřené veličiny, v tomto případě posuvové rychlosti. Ověřením použitelnosti při zobrazení těchto vlastností na podkladových datech zobrazující změnu polohy stroje je potvrzena platnost čtyř základních požadavků pro visuální práci s daty s využitím imerzní virtuální reality. Hlubší poznání práce s vizualizacemi datových soborů umožní analyzovat komplikovanější souvislosti v rámci delšího časového úseku, vyšší transparentnost a jednoznačnější výstupy analýz.
Analýza rychlostních a tlakových polí kapaliny, využitím křivočarých souřadnic
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Stejskal, Jiří; Pochylý, František; Kozubková, Milada; Kučera,, Radek; Veselý, Jindřich
Tato práce představuje zcela novou metodu návrhu hydraulického tvaru lopatek odstředivého čerpadla. Metoda je založena na geometrickém přístupu vycházejícím z křivočarých souřadnic, ve kterých je formulován jak model proudění v bezlopatkovém prostoru meridiálního řezu, tak finální model proudění v oběžném kole, který bere v úvahu kompletní 3D tvar lopatky. Řešení tohoto modelu pak přímo poskytuje vodítko pro tvarování lopatky oběžného kola, které vede k potlačení sekundárního proudění a tím pádem ke zvýšení jeho účinnosti, což je demonstrováno na konkrétním návrhovém příkladu. Parciální diferenciální rovnice popisující proudění v oběžném kole čerpadla se řeší numericky po jednotlivých proudoplochách, což navíc vede k významné úspoře výpočetního času.
Metal Matrix Composites Prepared by Powder Metallurgy Route
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Moravčík, Igor; Dlouhý, Ivo; Lapin, Juraj; Skotnicová, Kateřina
Ve všeobecnosti, poznatky o design slitin, jejich výrobě a výběru legujúcich prvků sú omezené na slitiny s jedním základním prvkem. Tento fakt ale výrazně limituje možnosti a volnost výběru prvků pro dosáhnuti speciálních vlastností a mikrostruktur. V poslední dekádě se ukázalo, že materiálová věda a inženýrství nejsou ještě zdaleka prozkoumané v důsledku objevu nové třídy materiálů nazvané vysoko entropické slitiny (HEA high entropy alloys). Jejich objev upoutal pozornost vědecké komunity. Základní koncept pro jejich design je, že namísto jednoho, nebo dvou základních prvků obsahují minimálně 5 prvků v podobných atomových koncentracích. V posledních letech se objevila skupina materiálů odvozená od HEA, nazvaná slitiny so střednou entropii (MEA medium entropy alloys). Na rozdíl od HEA ale obsahují 3, nebo 4 prvky. Táto práce je věnovaná studiu přípravy a charakterizaci HEA, MEA a jejich kompozitů s pomocí metod práškové metalurgie. V této práci byli dohromady zkoumány tři kompozice: AlCoCrFeNiTi0.5, Co1.5Ni1.5CrFeTi0.5 a CoCrNi, kompozity s kovovou matricí (MMC metal matrix composites) vyztužené částicemi B4C s CoCrNi jako matricí. Hloubková mikrostrukturní a mechanická analýza těchto materiálů byla provedena pomoví metod rastrovací a transmisní elektronové mikroskopie spojené s tahovými a ohybovými zkouškami. V průběhu celé studie se objevovaly problémy s kontaminací kyslíkem, co se projevilo vznikem značného množství oxidů v připravených materiálech. U Slitiny AlCoCrFeNiTi0.5 byla naměřena tvrdost přesahující 800 HV. Její houževnatost ale byla velice omezena. V její mikrostruktuře byly identifikovány částice in-situ TiC v důsledku přítomnosti organického, anti-aglomeračního činidla (metanolu) v mlecí misce. Tato reakce může být použita v budoucnu k přípravě MMC se záměrnou disperzí TiC. Na druhé straně, slitina CoCrNi ukázala vysoké hodnoty tažnosti (26%) a meze pevnosti přes 1000 MPa. Mikrostruktura obsahovala majoritní FCC fázi s BCC precipitáty. Tahle slitina byla z důvodu vysoké tažnosti zvolena pro přípravu kompozitu s výztuží B4C. V průběhu slinování ale došlo k reakci mezi přítomným Cr a B4C, které výsledkem byl Cr5B3 borid. Tento kompozit mel pevnost v tahu 1400 MP a extrémne jemnozrnnou strukturu. Celková tažnost ale klesla na 1.9 %. Slitina AlCoCrFeNiTi0.5, která mela strukturu složenou jen z FCC tuhého roztoku dosáhla nejlepší kombinaci mechanických vlastností s pevností přesahující 1300 MPa a dostatečnou tažností 4%. Prášková metalurgie se ukázala jako vhodná metoda pro přípravu HEA a MEA slitin a jejich kompozitů, s dobrou kombinací pevnosti a tažnosti. Tato metoda dovoluje měnit mikrostrukturní parametry připravených materiálů jednoduchou úpravou parametrů procesu.

Browse

Recent Submissions