Optimalizace těhlice formule student pro výrobu SLM technologií
Loading...
Date
Authors
Vaverka, Ondřej
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Diplomová práce se zabývá návrhem těhlice pro Formuli Student, která je topologic-ky optimalizovaná a aditivně vyrobená technologií Selective Laser Melting. Materiá-lem pro výrobu je hliníková slitina AlSi10Mg, která má horší mechanické vlastnosti než tradičně používané vysokopevnostní slitiny. Proto bylo cílem navrhnout pomocí topologické optimalizace díl, který bude mít srovnatelné vlastnosti jako díl frézovaný. Metodou konečných prvků byla provedena deformačně napěťová analýza a byla sta-novena bezpečnost a maximální deformace. Byl vyroben prototyp a pomocí optické digitalizace byla provedena rozměrová kontrola, která prokázala přesnost výroby. Pevnostní výpočty byly ověřeny pomocí speciálního testovacího zařízení a fotogram-metrického měření. Při testech bylo aplikováno také o 20 % větší zatížení, při kterém nebyl pozorován žádný mezní stav. Tím byla ověřena její bezpečnost a funkčnost.
This diploma thesis deals with design of axle carrier for Formula Student. The axle carrier is topologically optimized and additively manufactured with Selective Laser Melting technology. Material for its production is aluminium alloy AlSi10Mg, which has worse mechanical properties than commonly used high-strength alloys. Therefore the aim was, by using topology optimization, to design a component, which would have comparable properties with milled component. The stress strain analysis was carried out by the finite element method and maximum deformation and safety coef-ficients were acquired. The prototype was made and its dimensions were controlled by optical digitization, which proved accuracy of manufacturing. The strength calcu-lations were verified by special testing device and photogrammetry measurement. The load during the tests was 20 % higher than in the analysis and no limit state was observed. This verified its safety and functionality.
This diploma thesis deals with design of axle carrier for Formula Student. The axle carrier is topologically optimized and additively manufactured with Selective Laser Melting technology. Material for its production is aluminium alloy AlSi10Mg, which has worse mechanical properties than commonly used high-strength alloys. Therefore the aim was, by using topology optimization, to design a component, which would have comparable properties with milled component. The stress strain analysis was carried out by the finite element method and maximum deformation and safety coef-ficients were acquired. The prototype was made and its dimensions were controlled by optical digitization, which proved accuracy of manufacturing. The strength calcu-lations were verified by special testing device and photogrammetry measurement. The load during the tests was 20 % higher than in the analysis and no limit state was observed. This verified its safety and functionality.
Description
Citation
VAVERKA, O. Optimalizace těhlice formule student pro výrobu SLM technologií [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2017.
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. Daniel Koutný, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. (člen)
Ing. Robert Navrátil (člen)
Ing. Martin Repka, Ph.D. (člen)
Ing. Kateřina Dočekalová, Ph.D. (člen)
Ing. Dětřich Robenek (člen)
Ing. Bronislav Růžička, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2017-06-15
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení