Optimalizace konzoly brzdících štítů lehkého proudového letounu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Diplomová práce se zabývá návrhem konzoly brzdícího štítu do lehkého proudového letounu. Tvar konzoly byl navržen pomocí topologické optimalizace a konzola byla vyrobená pomocí technologie výroby Selective Laser Melting z materiálu AlSi10Mg. Topologickou optimalizací se konzola odlehčila o 37 % oproti původní součásti a pomocí metody konečných prvků byla provedena deformačně – napěťová analýza k jejímu ověření. Vyrobený prototyp byl destruktivně testován pro zjištění reálného chování a tento test byl porovnán s MKP simulací. Testováním bylo též ověřeno, že konzola vyhovuje daným stavům zatěžování a má téměř pětkrát větší únosnost, než může nastat při reálném zatěžování. Návrhem nového odlehčeného tvaru konzoly se zvětší dolet letounu a zmenší se uhlíková stopa.
The master thesis deals with a design of an air brake bracket for a light jet aircraft. The shape of the bracket was topologically optimized and manufactured using Selective Laser Melting technology using the AlSi10Mg material, resulting in a 37% reduction in weight. The component was verified using FEA. The real prototype was destructively tested to determine its behaviour and then was compared with the FEA simulation. The testing also confirmed that the bracket complies with the given load conditions and has almost five times greater load capacity compared to the operating load. The new design of the lightweight bracket will increase the range of the aircraft and reduce the carbon footprint.
The master thesis deals with a design of an air brake bracket for a light jet aircraft. The shape of the bracket was topologically optimized and manufactured using Selective Laser Melting technology using the AlSi10Mg material, resulting in a 37% reduction in weight. The component was verified using FEA. The real prototype was destructively tested to determine its behaviour and then was compared with the FEA simulation. The testing also confirmed that the bracket complies with the given load conditions and has almost five times greater load capacity compared to the operating load. The new design of the lightweight bracket will increase the range of the aircraft and reduce the carbon footprint.
Description
Citation
KOPECKÝ, M. Optimalizace konzoly brzdících štítů lehkého proudového letounu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.
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)
doc. Ing. Pavel Maňas, Ph.D. (člen)
Ing. Bronislav Růžička, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Horák, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Stanislav Němeček, PhD. (člen)
Ing. Aleš Dočkal, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2021-06-14
Defence
Student prezentoval výsledky své diplomové práce a odpověděl na otázky oponenta.
Otázka oponenta 1: Bylo by možné využít multilineární výpočtový model materiálu Pokud ano, jaké by to mělo výhody a nevýhody? ODPOVĚZENO
Otázky komise k DP:
Ing. Růžička: V čem je řešení inovativní? ODPOVĚZENO
doc. Horák: Jak často jsou tyto brzdné šíty využívány při letu? Čím jsou dané okrajové podmínky pro simulace? ODPOVĚZENO
doc. Horák: Proč jsou všechny výsledky simulací vztaženy k von Mises napětí? ODPOVĚZENO
doc. Maňas: Jak byl vyráběn originální díl? Jaká byla jeho cena vzhledem k nově navrženému optimalizovanému dílu? NEODPOVĚZENO
prof. Hartl: Existuje nějaké pravidlo, kdy má smysl konvenčně vyráběný díl nahradit dílem vyráběným pomocí 3D tisku. ODPOVĚZENO ČÁSTEČNĚ
Ing. Růžička: Jak velký má smysl takto optimalizovat a odlehčovat díly? ODPOVĚZENO ČÁSTEČNĚ
Ing. Dočkal: Byl díl testovaný po tepelné úpravě nebo před ní? ODPOVĚZENO
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Přístup k plnému textu prostřednictvím internetu byl licenční smlouvou omezen na dobu 3 roku/let