Návrh kompozitní objímky rotoru vysokootáčkového rotačního stroje
Loading...
Date
Authors
Pavlík, Ondřej
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
ORCID
Abstract
Diplomová práce je zaměřena na výrobu kompozitu metodou navíjení a určení materiá-lových vlastností vyrobeného kompozitu sestávajícího z uhlíkových vláken a epoxidové pryskyřice typu termoset s pomocí jak analytických, tak numerických modelů. Zjištěné materiálové vlastnosti jsou aplikovány na návrh a deformačně napěťovou analýzu kom-pozitní objímky pro použití ve vysokootáčkovém bezkomutátorovém synchronním elek-tromotoru s permanentními magnety. Je vyhodnocena bezpečnost takto navrženého roto-ru z pevnostního hlediska a je navrženo testovací zařízení pro statickou i dynamickou zkoušku objímky. Statické testovací zařízení je vyrobeno a sestaveno. Je navinuta kom-pozitní objímka a je proveden pevnostní test.
The diploma thesis focuses on manufacturing carbon fiber and epoxy composite material using filament winding method. Material properties of manufactured composite are ap-proximated using analytical and numerical homogenization models. Calculated material properties are applied to design and evaluate reserve factor of retaining sleeve for high speed brushless permanent magnet synchronous motor. Margin of safety of designed rotor is evaluated using composite failure criteria. Test stand for both static and dynamic testing is designed, static test stand is manufactured and assembled. Static strength test is carried out.
The diploma thesis focuses on manufacturing carbon fiber and epoxy composite material using filament winding method. Material properties of manufactured composite are ap-proximated using analytical and numerical homogenization models. Calculated material properties are applied to design and evaluate reserve factor of retaining sleeve for high speed brushless permanent magnet synchronous motor. Margin of safety of designed rotor is evaluated using composite failure criteria. Test stand for both static and dynamic testing is designed, static test stand is manufactured and assembled. Static strength test is carried out.
Description
Keywords
Kompozit , uhlíkové vlákno , epoxidová termoset pryskyřice , homogenizace , metoda ko-nečných prvků , kompozitní objímka rotoru vysokorychlostního bezkomutátorového syn-chronní elektromotoru s permanentními magnety , Composite , carbon fiber , Thermoset epoxy resin , homogenization , finite element meth-od , composite retaining sleeve of the rotor of high speed brushless permanent magnet synchronous motor
Citation
PAVLÍK, O. Návrh kompozitní objímky rotoru vysokootáčkového rotačního stroje [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Inženýrská mechanika a biomechanika
Comittee
prof. Ing. Vladislav Laš, CSc. (předseda)
prof. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen)
prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc. (člen)
prof. Ing. Jaroslav Zapoměl, DrSc. (člen)
prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (člen)
doc. Ing. Vladimír Fuis, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Miloš Vlk, CSc. (člen)
Ing. David Zalaba (člen)
Ing. László Iván, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Přemysl Janíček, DrSc. (člen)
Date of acceptance
2018-06-18
Defence
Student ve vymezeném čase prezentoval svoji závěrečnou práci. Poté byly předneseny posudky a zodpovězeny dotazy oponenta. Následně byly pokládány další otázky vztahující se k diplomové práci:
Jedná se o synchronní motor? Mohou v něm vznikat vířivé proudy?
Magnety jsou tvořeny segmenty po obvodu, nebo se jedná o prstenec? Uvažoval jste nespojitou zátěž na bandáž kvůli nekvalitní výrobě?
Jaký epoxid byl použitý? Jak reagovaly magenty na proces vytvrzování epoxidu?
Bylo použito k výrobě kompozitu nějakého stroje? Kolik vrstev bylo použito? Jak byl zjištěn objemový podíl vláken a matrice?
Jak byly získávány koeficienty pro použitá kritéria porušování?
Uvažoval jste jiné vlastnosti objímky v radiálním směru?
Jaké bylo reálné uložení rotoru? Jak byly aplikovány okrajové podmínky? Umožňuje ložisko natočení?
Na závěr bylo vystoupení hodnoceno jako výborné.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena