2015
Browse
Recent Submissions
Now showing 1 - 5 of 49
- ItemOptimization of the Stator Vane Aerodynamic Loading for a Turbocharger with a Variable Nozzle Turbine(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Žatko, Miroslav; Malenovský, Eduard; Rudolf, Pavel; Babák, MartinTato práce se zabývá problematikou aerodynamického zatížení statorových lopatek turbodmychadla s variabilní geometrií turbíny a jeho následnou optimalizací. Metody výpočtového modelování tekutin jsou aplikovány s využitím komerčního softwaru ANSYS CFX. Výpočtový model celého turbínového stupně je použit pro analýzu aerodynamického zatížení statorových lopatek v několika polohách a pro různé operační podmínky. Provedená byla detailní analýza vlivu rozložení tlaku v turbínové skříni, úhlu natočení lopatky, jakož i vlivu distančních pinů na aerodynamické zatížení. Následně bylo vyvinuto experimentální zařízení pro přímé měření aerodynamického momentu statorových lopatek s využitím testovacího zařízení s názvem Gas Stand. Toto zařízení spaluje zemní plyn a dokáže vytvořit velmi stabilní podmínky proudění při vysokých teplotách, což umožňuje vyloučit vliv pulzací plynu, vibrací motoru, jakož i vlivu řídící strategie motoru na měřenou veličinu. Výsledky experimentu jsou následně porovnány s vypočtenou hodnotou pomocí CFD modelu a je dosažená velmi dobrá shoda. Validovaný CFD model je následně zredukován s využitím podmínek cyklické symetrie na model jen jednoho segmentu statoru a rotoru. Umožňuje to výrazně zvýšit produktivitu simulací a prozkoumat několik návrhových parametrů statoru v celém rozsahu pohybu statorových lopatek. Provedená analýza citlivosti těchto parametrů položila výborný základ pro jejich následnou optimalizaci a ukázala významný potenciál několika z nich. Na základě analýzy požadavků na aerodynamické zatížení statorových lopatek byla následně vytvořena definice ideálního zatížení, která byla ustavena jako cíl pro jeho optimalizaci. Použitých bylo několik optimalizačních strategií s využitím metody analýzy působících silových vektorů a jejich výsledky byly následně zhodnoceny a porovnány z více aspektů. Výsledné optimalizované řešení bylo následně přepočteno pomocí modelu celého turbínového stupně, čímž se prokázali jeho výborné vlastnosti z hlediska aerodynamického zatížení a zvýšení účinnosti ve spodní části charakteristiky.
- ItemModerní technologie drátového elektroerozivního řezání kovových slitin(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Mouralová, Kateřina; Píška, Miroslav; Karpíšek, Zdeněk; Pokorný, PeterDizertační práce je zaměřena na zefektivnění výroby na elektroerozivní drátové řezačce při řezání kovových slitin, konkrétně nízkolegované oceli jakosti dle ČSN 41 4220. První část práce obsahuje studii o aktuálních a moderních technologiích elektroerozivního drátového obrábění. Druhá část je zaměřena na určení klíčových paramatrů ovlivňujících WEDM proces, podrobný rozbor obrobených povrchů vzorků a drátových elektrod použitých pro řezání. Výsledkem práce bylo prozkoumání možnosti, zda lze pomocí provedení plánovaného experimentu a následného vyhodnocení v budoucnu přesně určit nastavení klíčových parametrů ovlivňující proces elektroerozivního drátového řezání.
- ItemDigitální metody zpracování trojrozměrného zobrazení v rentgenové tomografii a holografické mikroskopii(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Kvasnica, Lukáš; Chmelík, Radim; Číp, Ondřej; Štarha, PavelDisertační práce se zabývá metodami počítačového zpracování obrazových dat v rentgenové mikrotomografii a v digitální holografické mikroskopii. Práce si klade za cíl dosáhnout optimalizací a využitím masivně paralelních grafických karet (GPU -- graphic processing unit) výrazného zrychlení algoritmů jak pro rekonstrukci tomografického zobrazení, tak pro rekonstrukci obrazu v holografické mikroskopii. V oblasti mikrotomografie předkládá práce nové GPU akcelerované implementace filtrované zpětné projekce a filtrace zpětné projekce derivovaných dat. Dále je představena technika normalizace orientace a vyhodnocení 3D tomografických dat. V části týkající se holografické mikroskopie je uveden popis jednotlivých kroků celého zpracování obrazu. Je představena nová původní technika navazování a korekce obrazové fáze poškozené výskytem optických vírů v nenavázané obrazové fázi. Následuje popis rychlé GPU implementace metody kompenzace deformací obrazové fáze a techniky trasování buněk. V závěru je krátce představen program Q-PHASE, který je výsledkem spojení všech algoritmů nezbytných jak pro ovládání, tak rekonstrukci obrazu v holografickém mikroskopu.
- ItemOptimalizace materiálového toku v hromadné výrobě simulačními metodami(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Hloska, Jiří; Škopán, Miroslav; Simeonov, Simeon; Manlig, FrantišekPředkládaná dizertační práce má za cíl navrhnout metodiku pro generování materiálového toku pomocí simulačního metamodelu velkosériového výrobního procesu, která bude principiálně založená na vzájemném vztahu vybraných charakteristik materiálového toku. Simulace výrobních a logistických procesů jsou stále častěji využívány ve fázích plánování, zprovoznění i následného operativního řízení a optimalizace příslušných technologických provozů, zejména velkosériového charakteru. První část práce shrnuje aktuální poznatky z oblasti problematiky diskrétních simulací materiálového toku, souvisejících statisticko-matematických disciplín, ale také informačních technologií umožňujících efektivní realizaci simulačních studií. Pozornost je věnována rovněž významným tuzemským i zahraničním konferencím, sympoziím, resp. zájmovým sdružením souvisejícím se simulacemi výrobních procesů. Dále je v práci navržena metodika rekonstrukce a generování materiálového toku pomocí k tomuto účelu vytvořených simulačních metamodelů. Principy algoritmů, které tyto metamodely využívají, a možnost jejich využití je demonstrována provedenými simulačními experimenty, které jsou v práci popsány a jejich výsledky okomentovány. Zvláštní pozornost je přitom věnována výběru signifikantních charakteristik materiálového toku a jejich vzájemnému vztahu. Za účelem jeho posouzení byly realizovány série experimentů provedených s modelem simulujícím uzavřený systém hromadné obsluhy různých parametrů. Nalezené závislosti mezi vybranými charakteristikami materiálového toku jsou experimentálně ověřeny pomocí detailního simulačního modelu zvoleného velkosériového výrobního systému. Závěr práce potom shrnuje poznatky, které v oblasti simulací materiálového toku práce přináší, a s ohledem na navrženou metodiku rekonstrukce a generování materiálového toku nastiňuje další postup možný v oblasti výzkumu i jejich praktického využití.
- ItemMatematické metody segmentace obrazu pro dálkový průzkum Země(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Novotný, Jan; Martišek, Dalibor; Klimánek, Martin; Štarha, PavelSegmentace obrazu na jednotlivé stromy je důležitý krok při zpracování dat dálkového průzkumu pro lesnickou praxi. Tato dizertační práce podává široký přehled dané problematiky. Shrnuje teoretický kontext z pohledu aplikované matematiky a základní pojmy leteckého snímkování a laserového skenování. Matematické metody detekce pozice stromů jsou zaměřeny na adaptivní techniky umožňující přizpůsobení se charakteru zpracovávaného území. Pro fázi delineace je představen nový přístup kombinující růstový algoritmus s aktivní konturou na okrajích koruny. Praktická část analyzuje parametrizaci všech algoritmů a rozebírá další praktické aspekty celé úlohy. Přílohou práce jsou spustitelné aplikace, které segmentaci realizují.