HOFFMAN, P. Vývoj nosiče zkušebního vzorku pro symetrický rázový test [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.

Posudek vedoucího

Jopek, Miroslav

Cílem hodnocené diplomové práce byl vývoj nosiče zkušebního vzorku pro symetrický rázová test. Práce svým rozsahem naplňuje rozsah a požadované cíle DP. Je patrné, že se autor v dané problematice orientuje, což prokázal ve zdařilém a komplexním návrhu nově vyvinutého nosiče, tak samotných dynamických testech na zkušebním zařízen TAT. Spolupráci s vedoucím hodnotím jako výbornou. Autor pravidelně konzultoval a byl při tvorbě práce samostatný a aktivní. Celkově hodnotím DP jako velmi zdařilou: formou, obsahem i rozsahem splňující nároky kladené na formát diplomové práce a doporučuji ji k obhajobě.

Posudek oponenta

Forejt, Milan

Diplomová práce Bc. Petra Hoffmana spadá do oblasti podpory tvorby modelů materiálů s vlivem rychlostí deformace optimalizací nosiče vzorků Taylorova testu s využitím 3D tisku, simulací a ověřovacích zkoušek se zaměřením na aplikace TAT a především na symetrický Taylorův test. Literární rešerše s citací 47 pramenů poskytuje potřebné množství informací k rozboru správné metodiky dynamických zkoušek s aplikacemi potřebných nosičů vzorků. Rozsah předmětné práce dokládá splnění požadovaných cílů. V rozboru zadání diplomant  popisuje rozhodující úlohu geometrie nosiče zkušebních vzorků k jejich souosému dopadu. A hned v pod kap. 1.1 se věnuje 3D tisku nosičů technologií FDM (Fused Deposition Modeling) z digitálního modelu objektu vytvořeného cestou CAD softwaru a převedeného do G-code a dále tisk nataveného termoplastického vlákna do jednotlivých, rychle tuhnoucích vrstev. Také se věnuje široké škále termoplastických materiálů, které se liší svými vlastnostmi a vhodností pro různé aplikace. V kap. 2. uvádí přehled dynamických materiálových zkoušek-testů. Jde o přímý TAT, zpětný TAT, symetrický TT, -Hopkinsonův SHP(T)B test, s uvedením jejich principů a schémat, Ve 3. kap. vysvětluje základní pojmy balistiky (vnitřní, přechodné, vnější a koncové). Dále definuje zákony, kterými se řídí metody výpočtu veličin v průběhu výstřelu, nejběžnější vychází ze tří rovnic, které umožní vypočítat klíčové hodnoty tlaku, rychlosti a dráhy projektilu v hlavni (zákon hoření, ZZE, pohybový zákon. Dále se věnuje statické, gyroskopické, šípové stabilizaci a stabilizaci náběžnou hranou s požadavkem umístění těžiště-centrum tlaku před těžiště projektilu-impaktoru, či vzorku s nosičem, (na obr. 10 označeno správně). Kapitola 4. je věnována labyrintovému těsnění jako nejpoužívanějšího bezkontaktního těsnění. Díky své jednoduchosti, nízké ceně, spolehlivosti, schopnosti pracovat v širokém rozsahu provozních podmínek s vysokou teplotní odolnosti má široké uplatnění. Kapitola 5. je věnována MKP, její implicitní a explicitní aplikaci. Mezi nejpoužívanější simulační softwary pak patří ANSYS LS-DYNA, které využívají obou způsobů. Ve shodě se zadáním je v kap. 6, praktická část práce zaměřena především na nosič vzorku, jeho optimalizaci a na měření dopadových rychlostí vzorku.   Dále se  zabývá pevností nosiče a k optimalizaci jeho geometrie využívá simulací v programu ANSYS-fluent. Napjatost simuluje v programu ANSYS Workbench s využitím modelu geometrie ze SolidWorks. Při navržení nosiče pro symetrický TT vychází z vývoje nosiče pro klasický TAT.    Výsledný navržený nosič C-1 s dřevěným vzorkem je na obr. 26 a jeho parametry v Tab. 1 na str. 36.   Potřebné  pevnostní zkoušky nosiče pak vykonal na hydraulickém zkušebním stroji ZD40 pomocí navrženého držáku. Silový záznam tahové zkoušky je pro 6 ks vzorku na obr. 32. Dosaženou rychlost nosiče s dřevěným vzorkem v závislosti na celkové hmotnosti dokumentuje obr. 36 na str. 43. K efektivnímu využití expanzního hnacího tlaku vzduchu testoval i několik variant tvaru vzorku s aplikací labyrintového utěsnění v kombinaci s vůlí mezi nosičem a hlavní kanónu o čemž pojednává poměrně rozsáhlá kap. 7. Výsledkem je optimální nosič L_3_1 s vnějším průměrem 17,3mm. Konečně po úspěšných testech centricity dopadu vzorků při symetrickém TT v kap. 7.1 jako finální nosič pro dřevěné vzorky diplomant vybral variantu L_3_1-17-3, na obr. 57. Tato varianta dosahuje nejvyšších dopadových rychlostí a zároveň splňuje podmínku centrického dopadu. Závěrem lze konstatovat, že diplomová práce Bc. Petra Hoffmana předkládá příkladné komplexní řešení vývoje nosiče zkušebního vzorku orientované na symetrický Taylorův test dřevěných vzorků. Připomínky Ke kap. 3.1 na str. 20. U všech uvedených dynamických testů je zákon hoření nahrazen expanzí stlačeného vzduchu.

eVSKP id 157405