2017
Browse
Recent Submissions
- ItemStudium 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, PavelTato 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.
- ItemLimit Modes of Particulate Materials Classifiers(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Adamčík, Martin; Svěrák, Tomáš; Štěpánek, František; Fekete, RomanS 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.
- ItemVyužití 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, IstvánTato 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.
- ItemAnalýza 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, JindřichTato 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.
- ItemBehaviour of the Interface of Low Toughness Materials(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Halasová, Martina; Chlup, Zdeněk; Pabst, Willi; Tatarko, Peter; Fintová, StanislavaThe work is focused on evaluation of factors influencing behaviour of interface in low toughness ceramic materials reinforced with fibres. The main aim was to characterise processing effects influencing the quality of fibre-matrix interface, with respect to final behaviour of composites at various loading type. The partial goal was to map the possibility of influencing the composite material by choice of matrix material, eventually by change of its processing, leading to change of interfacial properties without need of modification of reinforcement surface. The materials used in studied composites as a matrix were based on thermal transformation of polymer precursors, thus, the resulting materials were characterised in partially as well as in fully pyrolyzed state. Behaviour of interface in cpomposite materials was first evaluated from the global behaviour (i.e., change of mechanical properties) and in chosen representative composites also from the point of local changes in close surrounding of the interface (i.e., microstructure, chemical processes, fracture-mechanic processes, etc.) due to thermal exposition. In experiment were used particularly composite materials prepared by pyrolysis of polysiloxane resins reinforced by basalt fibres or Nextel™720 fibres. With respect to thermal resistance of the reinforcement, the basalt reinforced composites contained only partially pyrolyzed matrix (i.e., to temperature of 800°C), and in composites with Nextel™720 reinforcement was the matrix in form of fully pyrolyzed polymer into ceramic (SiOC). At partial pyrolysis of polysiloxane resin occurs rapid change of behaviour at temperature of 600°C. It was demonstrated, that around this temperature the formed interface with basalt fibre exhibits optimum adhesion/strength, allowing to reach sufficient level of composite strength at acceptable fracture toughness. Above temperature of 750°C occur significant difusion processes in the area of the interface and formation of new crystalline phases in the fibre, what deteriorates the fibre strength, and on the contrary, strengthen the interface cohesion, what leads to degradation of properties of the whole composite. At composite materials determined for high temperatures, reinforced by Nextel™720 fibres, was detected significant resistivity against oxidation caused especially by fully pyrolyzed matrix. As similarly important factor was observed the formation of mullite interphase in surface area of the fibre. Volume changes caused by formation of the interphase, difusional transport of the matter and thermal exposition led to formation of thermally and stress-induced micro-cracks, weakening interfacial surrounding in matrix as well as in fibre. This mechanism in contrast to amplifying chemical bond between fibre and matrix led to preserving of the composite properties also at high temperatures up to 1500°C. The work also dealed with effects of loading rate, where in contrast to static loading were observed different failure mechanisms. Realized research led to description and explanation of the influence of the fibre-matrix interface by change of matrix material processing parameters, which allow processing of economically advantageous and thermally stable composite.