Topologická optimalizace s využitím mikro-prutových struktur

Simple item page
but.committeeprof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. (místopředseda) doc. Ing. Pavel Maňas, Ph.D. (člen) doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. (člen) doc. Ing. Zdeněk Horák, Ph.D. (člen) prof. Ing. Jan Vimmr, Ph.D. (člen) Ing. Kateřina Dočekalová, Ph.D. (člen) doc. Dr. Ing. Pavel Polach (člen)cs
but.defenceObhajoba práce: Student prezentoval svoji práci a odpověděl na otázky oponenta: 1) V kapitole 5.1.2 jste jako vhodný penalizační faktor určil podle kapitoly 4.3.1 hodnotu 2,68. V kapitole 6.1.1. pro detailní návrh používáte penalizační faktor 2,28. V čem přesně spočívá rozdíl? - odpovězeno 2) Pro hodnocení stavu napjatosti používáte srovnávací napětí vonMieses. Vysvětlete, zda by nebylo vhodnější použít 1. a 3. hlavní napětí - max. principal stress a min. principal stress. - odpovězeno 3) Kde vidíte další možnosti pro vývoj optimalizačních metod založených na využití mikroprutových struktur? - odpovězeno Doc. Vimmr: Dokážete odhadnout, jak dlouho trval Váš optimalizační výpočet, kde je potenciál ke zrychlení? – odpovězeno Doc. Koutný: Jakým způsobem jste volil velikost buňky, nebyla by nějaká jiná velikost výhodnější? – odpovězeno – odpovězeno Doc. Polach: Jsou výrobní nepřesnosti zahrnuté ve výsledné struktuře? – odpovězeno Ing. Dočekalová: Nárůst hmotnosti a tuhosti se bude nějak ověřovat? – odpovězeno Prof. Hartl: Brzdící štít je pod křídlem či za kabinou? Jaká je cena původního a nového dílu? – odpovězeno Doc. Horák: Komentář – aplikace u letadla není úplně nejlepší a je velká škoda, že nebyla součást reálně testována. – odpověď.cs
but.jazykslovenština (Slovak)
but.programKonstrukční inženýrstvícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorVaverka, Ondřejsk
dc.contributor.authorČernák, Martinsk
dc.contributor.refereeMaňas, Pavelsk
dc.date.created2022cs
dc.description.abstractCieľom práce bolo navrhnúť a overiť metodiku topologickej optimalizácie s využitím mikro-prútových štruktúr, ktorá zohľadňuje špecifikácie aditívnej výroby a je nezávislá na optimalizačnom riešiči. Vytvorená metodika využíva SIMP algoritmus topologickej optimalizácie. Penalizačný faktor použitý pre riešenie je vytvorený na základe mechanických vlastností charakterizujúcich ľubovoľne zvolenú bunku. Vlastnosti sú získané metódou homogenizácie aplikovanou na reálnu geometriu špecifikovanú 3D optickou digitalizáciou. Verifikácia návrhu prebieha pomocou MKP analýzy využívajúcej variabilné homogenizované vlastnosti. Lokálna napätosť je simulovaná technikou submodelingu. Metodika bola overená optimalizáciou konzoly brzdného štítu lietadla. Optimalizovaný diel je oproti pôvodnému riešeniu o 22 % ľahší a o 31 % tuhší. Výsledky práce demonštrujú, že navrhnutá metodika je vhodná pre optimalizáciu štrukturálnych dielov a umožňuje nám relatívne jednoducho využiť mikro-prútové štruktúry spolu s topologickou optimalizáciou a aditívnou výrobou, a to nie len v leteckom priemysle.sk
dc.description.abstractThis thesis aimed to develop and verify the methodology for lattice topology optimization, which deals with additive manufacturing specifications and is independent of the optimization solver. The developed methodology uses the SIMP topology optimization algorithm. The penalization factor used for a solution is based on the mechanical properties characterizing arbitrarily chosen unit cell. These are identified using the homogenization method applied to the real geometry specified by 3D optical digitization. Verification is based on FEA using the variable homogenized properties. The local stress response is simulated by submodeling technique. The methodology was verified by optimizing the braking shield bracket of a plane. The optimized part is 22 % lighter and 31 % stiffer than the original solution. Results of the thesis demonstrate that the proposed methodology is suitable for structural part optimization and allows us to use lattice structures together with topology optimization and additive manufacturing relatively easily, not only in the space industry.en
dc.description.markAcs
dc.identifier.citationČERNÁK, M. Topologická optimalizace s využitím mikro-prutových struktur [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.cs
dc.identifier.other140232cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/206332
dc.language.isoskcs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectTopologická optimalizáciask
dc.subjectMikro-prútové štruktúrysk
dc.subjectAditívna výrobask
dc.subjectTopology optimizationen
dc.subjectLattice structuresen
dc.subjectAdditive manufacturingen
dc.titleTopologická optimalizace s využitím mikro-prutových struktursk
dc.title.alternativeTopology optimisation using lattice structuresen
dc.typeTextcs
dc.type.drivermasterThesisen
dc.type.evskpdiplomová prácecs
dcterms.dateAccepted2022-06-16cs
dcterms.modified2022-06-16-15:57:46cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid140232en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 10:38:17en
sync.item.modts2025.01.15 20:26:38en
thesis.disciplinebez specializacecs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav konstruovánícs
thesis.levelInženýrskýcs
thesis.nameIng.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
8.77 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
appendix-1.pdf
Size:
68.8 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
appendix-1.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
review_140232.html
Size:
9.26 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_140232.html
Download
Collections
2022