Pevnostní analýza lopaty rýpadla pomocí DEM-FEM simulace

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá pevnostní analýzou lopaty rypadla poskytnutou společností Wacker Neuson SE. Teoretická část práce je zaměřena na popis numerických metod použitých pro tvorbu simulace a kalibračních zkoušek zeminy. Praktická část obsahuje měření vlastností zeminy potřebných pro simulaci, granulometrickou analýzu, zatřídění zeminy do příslušných skupin podle geotechnických a geologických norem, kalibraci zeminy a tvorbu, respektive úpravu, poskytnutých dat pohybu lopaty rypadla v prostředí použitého softwaru. Výstupem práce jsou otěrové analýzy lopaty rypadla se vzorky zeminy o různých granulometriích pomocí Metody Diskrétních Prvků (DEM) a pevnostní analýza lopaty rypadla pomocí obousměrně spřažené DEM-FEM simulace. Na závěr je navržena optimalizace původní konstrukce lopaty na základě získaných výsledků z dílčích analýz.

This bachelor thesis focuses on the strength analysis of an excavator bucket provided by Wacker Neuson SE. The theoretical part of the thesis focuses on the description of numerical methods used in the simulation process as well as calibration tests used for soil. The practical part includes measuring the soil properties required for the simulation, a granulometric analysis, classification of the soil samples according to relevant geotechnical and geological standards, calibration of soil and creation, or more precisely, modification of the provided bucket movement data within the simulation software environment. The outputs of this thesis include wear analyses of the excavator bucket with soil samples of different granulometric compositions using the Discrete Element Method (DEM) and a strength analysis of the excavator bucket using a bi-directional DEM-FEM simulation. At the end of the thesis, an optimized design of the original bucket geometry is proposed based on the findings of the individual analyses.