2022
Browse
Recent Submissions
Now showing 1 - 5 of 481
- ItemOptimalizace přechodu elektricky poháněného konvertoplánu s překlopnými rotory(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Gofroj, Patrik; Nechvátal, Luděk; Dobrovský, LadislavTato diplomová práce se zaměřuje na optimalizaci přechodu elektricky poháněného konvertoplánu s překlopnými rotory mezi klidem a letem na křídle. Práce na začátku obsahuje stručný úvod do dynamiky letu, do základních používaných souřadnicových systémů (včetně vzájemných transformací) a také krátké shrnutí problematiky optimalizace a úvod do teorie grafů. Praktická část této práce se zaobírá navržením a vytvořením modelu hmotného bodu ve dvourozměrné vertikální rovině $xz$, který implementuje všechny popsané zákonitosti dynamiky letu letadla s vertikálním vzletem se specifickou konfigurací parametrů. Model je vytvořen původně se zpětnou vazbou, následně je upraven tak, aby byl pouze v otevřené smyčce. Chování modelu je simulováno v otevřené smyčce. Vstupními paramatry jsou různé kombinace horizontálních a vertikálních rychlostí, úhlu náklonu letadla, náklonu rotoru a úhlu požadované akcelerace letadla. Tyto parametry jsou náležitě omezeny a diskretizovány pro pozdější zpracování. Výstupem ze simulace je celkové zrychlení a požadovaný mechanický výkon rotorů pro všechny validní kombinace. Následně je navržen algoritmus zpracování vstupně-výstupních dat, který je postaven právě na teorii grafů. Vstupně-výstupní data jsou zpracována, je z nich vytvořen orientovaný graf, který popisuje všechny možné a validní přechody mezi jednotlivými stavy. V grafu je nalezena nejvhodnější trajektorie, která je optimalizovaná podle spotřebované energie. Po nalezení takové trajektorie je extrahována přesně načasovaná sekvence vstupních úhlů, která může sloužit jako ovládací příkaz pro letadlo. Tato sekvence je následně otestována, a to tak, že je vložena právě jako vstupní parametr do modelu letadla v uzavřené smyčce. Výstupem z této simulace jsou časové průběhy požadovaných tahů rotorů, celková energetická spotřeba, pozice a rychlosti letadla a odchylka od požadovaného směru okamžitého zrychlení. Celý navržený proces ukazuje slibné výsledky, kde algoritmus dokáže najít správnou trajektorii, přičemž optimalizuje na minimum spotřeby energie, a zároveň je letadlo schopno projít úspěšně celým přechodem do letu na křídle bez jakékoliv ztráty letové výšky anebo odchylky od žádaného úhlu akcelerace. Přesto algoritmus slouží primárně jako ověření konceptu, kdy je značně zjednodušen pro modelový případ letadla ve 2D. Simulace celého scénáře přechodu uvažuje, že celý proces proběhne v konstantní výšce mezi vznášením se a horizontálním letem. Navržené řešení ukázalo značný potenciál a bylo by vhodné jej v budoucnu rozšířit.
- ItemVývoj metodiky pro testování 3D tištěné ochranné kraniální ortézy(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Rosický, Michael; Návrat, Tomáš; Petruška, JindřichV diplomové práci jsou představeny 3 vlastní experimentální metodiky zkoušení 3D tištěné kraniální ortézy Talee Protect a její částí. Hlavním cílem je navržení metodiky pro ověřování bezpečnosti ochranných kraniálních ortéz. K tomu je sestaveno vlastní zkušební zařízení, připravena potřebná měřící technika a nastaveno automatické vyhodnocování dat. Druhá metodika slouží pro vývoj geometrie interních tlumících struktur ortézy. Třetí metodika se zabývá porovnávacím testováním otěruvzdornosti nástřiků 3D tištěných produktů. Všechny zkoušky jsou prováděny na vlastně navržených a zhotovených zařízeních. V rámci práce je také popsána volba materiálů pro produkční použití.
- ItemAktivní řízení proudu na křídle letounu(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Koziel, David; Popela, Robert; Novák, OndřejTato práce se zabývá konceptem vyfukovací štěrbiny – zařízení využívajícího aktivní řízení (AFC) proudu, které je aplikováno na křídlo. Nejprve je nastíněn problém vztlakových zařízení obecně a následně je představen koncept AFC s několika způsoby jeho přínosů a účinnosti. Poté je představena idea za výpočetní dynamikou tekutin (CFD) a několik nástrojů nezbytných k vyhodnocení celkového návrhu a výsledků. Pomocí programu Fluent jsou spouštěny simulace jak pro čistou konfiguraci, tak pro konfiguraci s AFC zařízením. Předmětem této analýzy jsou 2D i 3D případy. Důraz je však kladen především na 3D případy, protože myšlenkou této práce je převést koncept zařízení (které bylo již dříve simulováno ve 2D) na rovné a šikmé křídlo. Výsledky uvedené na konci tohoto dokumentu ukazují, že koncept zkoumaného AFC zařízení je teoreticky možné aplikovat na křídlo. Zařízení musí být však navrženo speciálně pro dané křídlo, jelikož půdorys a použitý profil křídla mají signifikantní vliv na prostorové efekty (zejména na indukovanou rychlost a víry na konci křídla). Následně, tyto efekty ovlivňují pozici vyfukovací štěrbiny. Výsledky také ukazují, že účinnost tohoto zařízení má tendenci dosahovat maxima ve chvíli, kdy se rychlost vzduchu vyfukovaného ze štěrbiny blíží velikosti rychlosti volného proudu. Dalším výsledkem je, že zařízení má tendenci větší měrou zvětšovat svou účinnost na křídle šikmém v porovnání s křídlem přímým. To vše znamená, že koncept AFC zařízení by mohl být před případnými testy ve větrném tunelu dále optimalizován pomocí výsledků uvedených v této (a předchozí práci). Optimalizace, kterou je nutné provést pro konkrétní křídlo, by nyní zahrnovala změnu více parametrů, jako je rychlost foukání ze štěrbiny, šířka štěrbiny, délka štěrbin, poloha štěrbiny vzhledem k tětivě a poloha štěrbiny vzhledem k rozpětí, což z toho činí práci náročnou na zdroje.
- ItemPosouzení MS únavové pevnosti držáku světel(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Stach, Vítězslav; Vosynek, Petr; Pokorný, JanTato práce se zabývá posouzením MS únavové pevnosti držáku světel a blatníku v prostředí zdarma dostupných programů Salome Meca a Code_Aster. Práce se dělí na dvě části, první představuje zmíněné programy a jejich možnosti využití při výpočtu MS únavové pevnosti. Dále představuje podklady pro stanovení únavové životnosti součástí při proměnlivém zatížení s ohledem na směr zatížení a na jeho velikost se zaměřením na svařované konstrukce. Druhá část je věnována tvorbě výpočtového modelu, jeho vyhodnocení a porovnání s experimentem.
- ItemModální analýza sestavy plastových dílů(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, ) Častulíková, Veronika; Šplíchal, Jan; Navrátil, JanCílem diplomové práce je nastavení modálních parametrů výpočtového modelu za účelem zlepšení přesnosti modálních simulací plastových dílů s komplikovanými kontaktními podmínkami a viskoelastickým chováním. Modální parametry jsou nastaveny na základě porovnání mezi výsledky simulací a výsledky získanými experimentální modální analýzou. Diplomová práce se skládá z teoretické a praktické části. První část pojednává o teoretických základech kmitání, které jsou potřeba k pochopení mechanismů ovlivňujících výsledky experimentálního měření. Druhá část je věnována experimentální modální analýze, zpracování výsledků a naladění výpočtového modelu. V rámci práce byly použity dvě experimentální metody. Prvně byla struktura buzena pomocí modálního kladívka. Na základě získaných výsledků byl naladěn výpočtový model. Následně byl pro vybrané díly a sestavu použit dynamický budič vibrací. Závěr práce obsahuje porovnání výsledků získaných prostřednictvím výše zmíněných experimentálních metod a doporučení pro další práci.