Vývoj unašeče střely pomocí výpočtových metod a 3D tisku kovů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato práce řeší vývoj unašeče střely neboli sabot, který je hmotnostně optimalizován s ohledem na vyrobitelnost pomocí 3D tisku kovů. V řešení byl sestaven numerický model obsahující všechny ovlivňující parametry, na základě kterých byla provedena topologická optimalizace. Následovala výroba sabotu a jeho vyhodnocení za pomoci optické digitalizace a počítačové tomografie. Podařilo se dosáhnout 29 % hmotnostní úspory na sabotu. Což vedlo ke zvýšení kinetické energie střely o 4,9 %. Pomocí obdržených výsledků bylo zjištěno, že část protipancéřové munice lze v současné době vyrobit pomocí 3D tisku. Tento fakt může ovlivnit budoucí design střely, případně možnosti výroby střely, kde by bylo možné střelu vyrobit přímo na bojišti.
This thesis deals with the development of the missile carrier also known as sabot, which is weight optimized considering the manufacturability using 3D metal printing. Therefore, a numerical model containing all the influencing parameters based on which topological optimization was performed was compiled in the solution. This was followed by the production of sabot and its evaluation with the help of optical digitization and computer tomography. We managed to achieve 29% weight savings on sabot, which led to an increase in the kinetic energy of the missile by 4.9%. Using the results obtained, it was found that part of the armor-piercing ammunition can currently be produced using 3D printing. This fact may affect the future design of the missile, or the possibility of the production of missiles, where it would be possible to produce a missile on the battlefield.
This thesis deals with the development of the missile carrier also known as sabot, which is weight optimized considering the manufacturability using 3D metal printing. Therefore, a numerical model containing all the influencing parameters based on which topological optimization was performed was compiled in the solution. This was followed by the production of sabot and its evaluation with the help of optical digitization and computer tomography. We managed to achieve 29% weight savings on sabot, which led to an increase in the kinetic energy of the missile by 4.9%. Using the results obtained, it was found that part of the armor-piercing ammunition can currently be produced using 3D printing. This fact may affect the future design of the missile, or the possibility of the production of missiles, where it would be possible to produce a missile on the battlefield.
Description
Citation
HAJDA, J. Vývoj unašeče střely pomocí výpočtových metod a 3D tisku kovů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Konstrukční inženýrství
Comittee
prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. David Paloušek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Maňas, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Čermák, Ph.D., MBA (člen)
prof. RNDr. Matej Daniel, Ph.D. (člen)
Ing. Kateřina Dočekalová, Ph.D. (člen)
Ing. Bronislav Růžička, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Koiš (člen)
doc. Ing. Jan Vimmr, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2019-06-18
Defence
Student prezentoval výsledky své diplomové práce a zodpověděl otázky oponenta.
Otázky oponenta:
1. Můžete formulovat obecná doporučení pro tvarovou optimalizaci součástí, které jsou namáhány rychlým dynamickým dějem? (simulace v sw ANSYS nebo podobném). ZODPOVĚZENO.
2. Jakým způsobem by bylo možné řešit problém "pórovitosti" ve vnitřních "prázdných" uzavřených objemech těles při SLM tisku? ZODPOVĚZENO.
Otázky členů komise k DP:
3. Ing. Dočekalová: Jak odstranit póry z materiálu? NEZODPOVĚZENO.
4. prof. Daniel: Jaké zpracování po vytištění bylo aplikováno? ZODPOVĚZENO. Proběhlo další obrábění vytisknutých dílů? ZODPOVĚZENO. Byla měřena vnitřní porozita? ZODPOVĚZENO.
5. doc. Vimmr: V jakém SW byla provedena topologická optimalizace? ZODPOVĚZENO.
6. Ing. Koiš: Jaká je požadovaná přesnost vytisknutých dílů od zadavatele? ZODPOVĚZENO. Jak by mohl být dílec dodatečně upraven s cílem zpřesnit rozměry? ZODPOVĚZENO.
7. Ing. Růžička: Z čeho vychází tvar finálního modelu? ZODPOVĚZENO.
8. prof. Hartl: O kolik byla snížena hmotnost? ZODPOVĚZENO. Co je primárním smyslem optimalizace? ZODPOVĚZENO. Má smysl využití 3D tisku v případě sériové výroby? ZODPOVĚZENO.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Přístup k plnému textu prostřednictvím internetu byl licenční smlouvou omezen na dobu 3 roku/let