Proudění tuku v kulovém kloubu ramene řízení automobilu
Loading...
Date
Authors
Běhoun, Lukáš
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá mazáním kulových kloubů využívaných v systémech zavěšení a řízení automobilů s využitím multidisciplinárního přístupu. Kombinuje experimentální modelování, počítačové simulace a pokročilé zobrazovací techniky. Pro analýzu tloušťky mazacího filmu byla využita rentgenová počítačová tomografie (CT). Plastickým mazivem v kulových kloubech je nenewtonská kapalina zvaná tuk. Za účelem vytvoření modelu kapaliny byla využita reologická data, podle kterých byly vytvořeny čtyři modely nenewtonské kapaliny. Tribologická měření následně poskytla informace o silových interakcích v mazacích filmech, jež byly dále zkoumány pomocí CFD simulací a výsledky byly srovnány. Tím byl identifikován nejvhodnější model nenewtonské kapaliny, který byl aplikován na simulaci chování tuku v reálných geometriích kloubů získaných z CT snímků. Výsledky simulace byly následně porovnány s experimentálními daty.
This master's thesis deals with the lubrication of automotive steering ball joints using a multidisciplinary approach. It combines experimental modeling, computer simulations, and advanced imaging techniques. X-ray computed tomography (CT) was utilized to analyze the thickness of the lubricating film. The lubricant used in the ball joints is a non-Newtonian fluid called grease. Rheological data were utilized to develop four distinct non-Newtonian fluid models. Tribological measurements provided information on the force interactions in the lubricating films, which were further investigated through Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations, and the results were compared. The most suitable non-Newtonian fluid model was identified and applied to simulate the behavior of grease in the real geometry of ball joint obtained from CT scans. The simulation results were subsequently compared with experimental data.
This master's thesis deals with the lubrication of automotive steering ball joints using a multidisciplinary approach. It combines experimental modeling, computer simulations, and advanced imaging techniques. X-ray computed tomography (CT) was utilized to analyze the thickness of the lubricating film. The lubricant used in the ball joints is a non-Newtonian fluid called grease. Rheological data were utilized to develop four distinct non-Newtonian fluid models. Tribological measurements provided information on the force interactions in the lubricating films, which were further investigated through Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations, and the results were compared. The most suitable non-Newtonian fluid model was identified and applied to simulate the behavior of grease in the real geometry of ball joint obtained from CT scans. The simulation results were subsequently compared with experimental data.
Description
Citation
BĚHOUN, L. Proudění tuku v kulovém kloubu ramene řízení automobilu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Fluidní inženýrství
Comittee
prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc. (předseda)
doc. Ing. Pavel Rudolf, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Vladimír Habán, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Miloslav Haluza, CSc. (člen)
Ing. Aleš Skoták, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Zavadil, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen)
Date of acceptance
2024-06-12
Defence
Student seznámil komisi s diplomovou prací Proudění tuku v kulovém kloubu ramene řízení automobilu. Popsal podvozek automobilu a jeho funkci. Následně uvedl způsoby vyhodnocení CT snímků kritických částí. Nastínil rekonstrukci kulového kloubu a vrstvu tuku na kloubu. Zmínil možnosti nalezení vhodného modelu kapaliny. Uvedl počty a odlišnosti použitých geometrií užitých pro simulace. Zmínil nastavení dvoufázové CFD simulace.
Na dotaz oponenta vysvětlil rozdíly ve výsledcích dle jednotlivých relogických modelů při srovnání modelu a experimentu. Uvedené popsal také v závislosti na teplotě. Dále uvedl relativní vliv odporu maziva na hranách pinu na tečnou sílu. Popsal kvantitativní vyjádření příspěvku tečné síly. Zamyslel se nad nutností využití 3D simulace ve srovnání s 2D simulací.
Komisí byl dále tázán na možnosti doplnění reogramu v oblastech nízkých smykových rychlostí. Uvedl předpoklady o proudění tuku vzhledem k CFD simulaci.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Přístup k plnému textu prostřednictvím internetu byl licenční smlouvou omezen na dobu 1 roku/let