ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TEHNIKÉ - ČVUT FS

Preview:

Citation preview

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu: NÁVRH A KONTROLA ŽIVOTNOSTI KOMPOZITOVÉ TĚHLICE ZAVĚŠENÍ KOLA NA

VOZE FORMULE STUDENT

Popis problematiky:

Návrh (realizace) provozních měření zatížení v závěsu kola

Výpočet a návrh těhlice zavěšení kola

Návrh (realizace únavových zkoušek vzorků, prototypu těhlice

Výpočet životnosti těhlice pro návrhové provozní podmínky

Porovnání s výsledků predikce a zkoušek

Závěry

Vedoucí diplomové práce: Prof. Ing. Milan Růžička, CSc Milan.Ruzicka@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Radek Tichánek, PhD, Ing. Michal Vašíček – team FS

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ Fakulta strojní, Ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky Technická 4, 166 07 Praha 6 Akademický rok: 20011/2012

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu: SLEDOVÁNÍ POŠKOZENÍ V KOMPOZITOVÉ DESCE POMOCÍ OPTICKÝCH VLÁKEN

Popis problematiky:

Rešerše a popis použití optických vláken pro sledování poškození

Návrh experimentu

Zajištění výroby zkušebních těles s vestavěným optickým vláknem

Modelování vlivu vlákna na napjatost ve struktuře kompozitu pomocí MKP

Realizace vyhodnocení experimentu

Závěry

Vedoucí diplomové práce: Prof. Ing. Milan Růžička, CSc Milan.Ruzicka@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Milan Dvořák., FS ČVUT v Praze

Milan.Dvorak@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

VÍCEÚROVŇOVÉ MODELOVÁNÍ KOMPOZITNÍ STRUKTURY POMOCÍ MKP

Popis problematiky:

Rešerše a popis víceúrovňového modelování (mikro-mezo-makro úroveň)

2D modely MKP pro různé tvary periodické jednotkové buňky (PUC)

Určení elastických vlastností výsledného kompozitu pomocí těchto modelů

Návrh 3D modelování pro vrstvený kompozit

Porovnání výsledků modelů s experimentálními výsledky zkoušek (převzaté event. i vlastní zkoušky)

Závěry

Vedoucí diplomové práce: Prof. Ing. Milan Růžička, CSc Milan.Ruzicka@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Jiří Had, FS ČVUT v Praze

jiri.had@gmail.com

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

NUMERICKÁ A EXPERIMENTÁLNÍ ANALÝZA NAMÁHÁNÍ A PEVNOSTI SPOJE SENDVIČOVÉ DESKY S KOVOVOU KONSTRUKCÍ

Popis problematiky:

Rešerše a popis způsobů spojování kompozitních dílů s kovovou konstrukcí

Návrh vybraných typů spojů pro experimentální a numerickou analýzu

Zajištění výroby vzorků a zatěžovacích přípravků

MKP modely vybraných typů spojů a analýza napětí pro dané zatěžování

Realizace zkoušek pevnosti spojů, měření elastických deformací

Porovnání měřených a vypočtených deformací, analýza pevnosti spoje

Závěry

Vedoucí diplomové práce: Prof. Ing. Milan Růžička, CSc Milan.Ruzicka@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Karel Doubrava,Ph.D., FS ČVUT v Praze

karel.doubrava@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

NUMERICKÉ A EXPERIMENTÁLNÍ URČENÍ ZMĚNY TVARU KOMPOZITOVÉHO VÝLISKU

Popis problematiky:

Vysvětlit efekt „dotvarování“ termoplastových výlisků po výrobě a vytvrzení

Analytické metody řešení efektu dotvarování, návrh korekce lisovacích forem

Tvorba programu pro teoretickou analýzu a jeho testování na experimentálních datech z výroby

Experimentální měření změny tvaru pravého úhlu u výlisku při jeho ohřátí a ochlazení

MKP modelování efektu dotvarování

Porovnání měřených a vypočtených deformací

Závěry

Vedoucí diplomové práce: Prof. Ing. Milan Růžička, CSc Milan.Ruzicka@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Zdeněk Padovec, FS ČVUT v Praze

zdenekpadovec@seznam.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

OPTIMALIZACE KOMPOZITOVÉ KONSTRUKCE SNOWBOARDU

Popis problematiky:

Provést rešerši mechaniky snowboardové jízdy a konstrukce prken

Navrhnout modelovou kompozitní strukturu pro MKP a experimentální ladění optimálního tlumení a tuhosti.

Provést verifikaci MKP výpočtů statické a dynamické tuhosti s experimentem

Navrhnout optimální skladbu kompozitu s tlumící vrstvou pro reálné závodní snowboardové prkno s užitím výpočtů MKP

Ověřit výsledky na prototypu prkna

Závěry

Vedoucí diplomové práce: Prof. Ing. Milan Růžička, CSc Milan.Ruzicka@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Viktor Kulíšek, FS ČVUT v Praze

V.Kulisek@rcmt.cvut.cz Mgr. David Bakeš Baki.info@seznam.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

NÁVRH KOMPOZITOVÉHO TLUMIČE NÁRAZU

Popis problematiky:

Rešerše problematiky crashových zkoušek a výpočtů kompozitních prvků

Navrhnout modelovou kompozitní strukturu pro MKP a experimentální ladění crashových zkoušek a simulací.

Ve spolupráci s externí laboratoří realizovat a vyhodnotit zkoušky na padostroji

Provést verifikaci MKP výpočtů statické a dynamické tuhosti s experimentem

Navrhnout optimální skladbu kompozitu tlumícího prvku

Ověřit výsledky na prototypu

Závěry

Vedoucí diplomové práce: Prof. Ing. Milan Růžička, CSc Milan.Ruzicka@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Viktor Kulíšek, FS ČVUT v Praze

V.Kulisek@rcmt.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Aplikovaná mechanika Název tématu:

KONTROLNÍ VÝPOČTY DÍLŮ PODVOZKU FORMULE STUDENT

Popis problematiky: Účast v týmu FORMULE STUDENT/SAE. Podíl na konstrukci nové verze. Cílem je optimalizovat konkrétní díl – těhlici – podvozku a zajistit její pevnost a dostatečnou životnost.

Rešerše mezních stavů těhlice (díl, ve kterém je uložena hřídel kola) a odpovídajících metodik jejich popisu a predikce.

Podrobný kontrolní výpočet stávající verze a porovnání s reálným dílem

Kontrolní výpočty pevnosti a životnosti konstrukčních návrhů s využitím hypotetických a později měřených zátěžných spekter. Iterační proces od konstruktéra k výpočtáři a zpět.

Vyhodnocení a formulace závěrů

Vedoucí diplomové práce: Doc. Ing. Miroslav Španiel, CSc Miroslav.Spaniel@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Radek Tichánek, Ph.D., FS ČVUT v Praze Radek.Tichanek@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Aplikovaná mechanika Název tématu:

MĚŘENÍ ZÁTĚŽNÝCH SPEKTER PODVOZKU FORMULE STUDENT

Popis problematiky: Účast v týmu FORMULE STUDENT/SAE. Podíl na konstrukci nové verze. Cílem je optimalizovat konkrétní díl – těhlici – podvozku a zajistit její pevnost a dostatečnou životnost.

Rešerše způsobů provozních měření zátěžných spekter a dostupného vybavení

Návrh uspořádání měření na stávajícím vozidle.

Realizace měřící aparatury a její instalace na vozidlo

Vlastní měření na různých tratích a površích.

Zpracování měření

Vyhodnocení a formulace závěrů

Vedoucí diplomové práce: Ing. Karel Dourava, Ph.D. Karel.Doubrava@fs.cvut.cz Konzultanti (kontakt): Doc. Ing. Miroslav Španiel, CSc Miroslav.Spaniel@fs.cvut.cz

Ing. Radek Tichánek, Ph.D., FS ČVUT v Praze Radek.Tichanek@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Aplikovaná mechanika Název tématu:

MODELOVÁNÍ MEZNÍCH STAVŮ TVÁRNÉHO PORUŠENÍ MATERIÁLŮ

Popis problematiky: Aktuální problematika při simulacích tvárného porušování materiálů konstrukcí při pomalých i rychlých zpravidla havarijních dějích (např. pádové zkoušky kontejnerů na vyhořelé palivo)

Rešerše a popis matematických modelů tvárného porušení

Návrh a implementace metodiky identifikace materiálových parametrů

Vlastní identifikace materiálu

MKP simulace tvárného porušení

Porovnání s výsledky experimentu (vlastní experimenty jsou prováděny mimo DP)

Vyhodnocení a formulace závěrů

Vedoucí diplomové práce: Doc. Ing. Miroslav Španiel, CSc. Miroslav.Spaniel@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Miloš Moravec, FS ČVUT v Praze milos.moravec@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Aplikovaná mechanika Název tématu:

MODELOVÁNÍ RÁZOVÉHO PORUŠENÍ KOMPOZITOVÉHO DÍLU ABSORBÉRU ENERGIE

Popis problematiky: Návrh způsobu modelování absorbéru rázové energie (nárazníku) nové konstrukce založené na tříštění kompozitových vinutých trubek. Model by mělo jít použít při konstrukčním návrhu kompozitového nárazníku požadovaných vlastností.

Rešerše vhodných postupů pro řešení porušení kompozitu při rázovém ději MKP

Ladění modelu experimentu pro identifikaci parametrů porušení

Identifikace parametrů porušení s ohledem na absorpci energie

Návrh zjednodušení pro aplikaci v modelu celého absorbéru

Závěry

Vedoucí diplomové práce: Doc. Ing. Miroslav Španiel, CSc Miroslav.Spaniel@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Viktor Kulíšek, FS ČVUT v Praze

V.Kulisek@rcmt.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Aplikovaná mechanika Matematické modelování v technice Název tématu:

VYUŽITÍ MKP PŘI ANALÝZE DYNAMICKÝCH NÁHODNÝCH PROCESŮ Z HLEDISKA ÚNAVY MATERIÁLU

Popis problematiky: Využití lineárního MKP modelu k výpočtu statistické odezvy na statisticky popsaná zatížení. Alternativa k únavové analýze založené na zatěžovacích spektrech. Vhodné pro studenta s dobrým vztahem k matematice. Možnost spolupráce nebo zapojení do týmu FORMULE STUDENT/SAE. Podíl na konstrukci nové verze. Cílem je optimalizovat konkrétní díl – těhlici – podvozku a zajistit její pevnost a dostatečnou životnost.

Rešerše přístupů ke stanovení životnosti dynamicky namáhaných konstrukcí

Metodika výpočtu výkonových spektrálních hustot dynamické odezvy v programu Abaqus

Identifikace a zahrnutí korelací jednotlivých buzení

Stanovení četností cyklů analogicky metodě stékání deště. Vyhodnocení životnosti.

Závěry

Vedoucí diplomové práce: Doc. Ing. Miroslav Španiel, CSc Miroslav.Spaniel@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Jan Baněček, Ph.D., FS ČVUT v Praze jan.banecek@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

MĚŘENÍ DEFORMACÍ POMOCÍ 2D DIGITÁLNÍ KORELACE OBRAZU

Popis problematiky:

Rešerše problematiky 2D digitální korelace obrazu

Sestavení algoritmu pro vyhodnocení deformace pomocí programu MATLAB

Určení deformací na reálné součásti

Závěry

Vedoucí diplomové práce: Ing. Karel Doubrava, Ph.D. karel.doubrava@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika nebo Biomedicínské a rehabilitační inženýrství Název tématu:

QUASISTATICKÁ NANOINDENTACE

Popis problematiky: Seznámení se s principy vyšetřování elastických materiálových vlastností pomocí nanoindentace a jejich aplikace na biologické tkáně jako je kost a chrupavka. Vedoucí diplomové práce: Ing. Jaroslav Lukeš, Ph.D jaroslav.lukes@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Josef Šepitka, FS ČVUT v Praze josef.sepitka@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika nebo Biomedicínské a rehabilitační inženýrství Název tématu:

NANOINDENTACE VISKOELASTICKÝCH MATERIÁLŮ

Popis problematiky: Získání creepových a relaxačních nanoindentačních dat a jejich analýza dle dostupných metod z literatury. Většinou se jedná o měkké tkáně jako je meziobratlová ploténka a chrupavka. Vedoucí diplomové práce: Ing. Jaroslav Lukeš, Ph.D jaroslav.lukes@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Josef Šepitka, FS ČVUT v Praze josef.sepitka@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika nebo Biomedicínské a rehabilitační inženýrství Název tématu:

DYNAMICKÁ MECHANICKÁ ANALÝZA

Popis problematiky: Vyžití takzvané nanoDMA metody pro získání viskoelastických charakteristik biologické tkáně. Vedoucí diplomové práce: Ing. Jaroslav Lukeš, Ph.D jaroslav.lukes@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Josef Šepitka, FS ČVUT v Praze josef.sepitka@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika nebo Biomedicínské a rehabilitační inženýrství Název tématu:

SCRATCH TESTY A OPOTŘEBENÍ – NANOSCRATCH, NANOWEAR

Popis problematiky: Vyhodnocování třecích sil pomocí nanoScratch a opotřebení dle nanoWear testů aplikovaných na biologické tkáně a biomateriály. Seznámení se s principy scanning probe microscopy (SPM) užívané ke zobrazení topografie povrchu a analýze drsnosti. Vedoucí diplomové práce: Ing. Jaroslav Lukeš, Ph.D jaroslav.lukes@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Josef Šepitka, FS ČVUT v Praze josef.sepitka@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika nebo Biomedicínské a rehabilitační inženýrství Název tématu:

MODULUS MAPPING - MODELOVÁNÍ ELASTICKÉHO KONTAKTU

Popis problematiky: Modelování elastického kontaktu v průběhu dynamické mechanické analýzy metodou Modulus Mapping. Tvorba MKP modelu nanoindentace a aplikace naměřených dat. Vedoucí diplomové práce: Ing. Jaroslav Lukeš, Ph.D jaroslav.lukes@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Josef Šepitka, FS ČVUT v Praze josef.sepitka@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika nebo Biomedicínské a rehabilitační inženýrství Název tématu:

ZKOUMÁNÍ ANIZOTROPNÍCH VLASTNOSTÍ MATERIÁLŮ POMOCÍ NANOINDENTACE

Popis problematiky: Vliv tvaru hrotu na anizotropní chování. Měření anizotropie v různých směrech pomocí nanoindentace. Vedoucí diplomové práce: Ing. Jaroslav Lukeš, Ph.D jaroslav.lukes@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Josef Šepitka, FS ČVUT v Praze josef.sepitka@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

KONTAKTNÍ ÚNAVA - FRETTING

Popis problematiky:

Rešerše numerických postupů v oblasti kontaktní únavy a možností jejich experimentální validace.

Použití vybraných numerických postupů při hodnocení únavové životnosti strojní součásti - program PragTic.

Provedení citlivostí studie parametrů modelů majících podstatný vliv na dosažené výsledky.

Porovnání numerických a experimentálních výsledků (paralelní GAČR).

Závěry

Vedoucí diplomové práce: Ing. Josef Jurenka josef.jurenka@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Zbyněk Hrubý, FS ČVUT v Praze zbynek.hruby@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE s možností pokračování v doktorském studiu obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

Vliv seismické události na pravděpodobnost roztržení potrubí velkého průměru s obvodovou průchozí trhlinou

Popis problematiky: Výpočet kritické délky obvodové průchozí trhliny pro namáhání seismickou událostí s pravděpodobností výskytu 10-5 a 10-6 . Výsledky budou opět zpracovány formou grafu (délka trhliny s únikem 38 l/min / kritická délka trhliny) versus (normální/normální+seismické namáhání). Práce bude mít část teoretickou a výpočtovou, ve které konkrétní výpočty budou provedeny pro JE Temelín.

Vedoucí diplomové práce: Prof. Ing. Stanislav Holý, CSc. Stanislav.Holy@fs.cvut.cz Konzultant specialista: Ing. Ladislav Pečínka, CSc. ÚJV Řež pel@ujv.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE s možností pokračování v doktorském studiu obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

Vliv seismické události na pravděpodobnost roztržení potrubí velkého průměru s obvodovou neprůchozí trhlinou

Popis problematiky: Analyzovány budou obvodová neprůchozí trhlina. Vypočet kritické velikosti (hloubka a délka) trhliny, která je-li potrubí namáháno seismickou událostí s pravděpodobností výskytu 10-5 a 10-6 má za následek jeho porušení. Tato velikost pak bude porovnána s „přípustnou“ délkou trhliny vypočtenou dle požadavků ASME Code Section XI. Výsledky budou zpracovány formou grafů hloubka trhliny/tloušťka stěny potrubí (a/t) versus délka trhliny normalizovaná

k obvodu potrubí (d/). Práce bude mít část teoretickou a výpočtovou, ve které konkrétní výpočty budou provedeny pro JE Temelín.

Vedoucí diplomové práce: Prof. Ing. Stanislav Holý, CSc. Stanislav.Holy@fs.cvut.cz Konzultant specialista: Ing. Ladislav Pečínka, CSc. ÚJV Řež pel@ujv.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika nebo Biomedicínské a rehabilitační inženýrství Název tématu:

INTERAKCE TEPENNÉ STĚNY A STENTU

Popis problematiky: Cílem práce je vyhodnotit míru přetěžování tepenné stěny při ex vivo experimentální implantaci stentu. Vedoucí diplomové práce: Ing. Lukáš Horný lukas.horny@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Hynek Chlup hynek.chlup@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika nebo Biomedicínské a rehabilitační inženýrství Název tématu:

MODELOVÁNÍ NITINOL-ELASTOMERNÍHO POLYMERU

Popis problematiky: Cílem práce je nalezení vhodného strukturně motivovaného modelu pro popis mechanické odezvy kompozitu složeného z Nitinolových vláken a elastomerní matrice. Vedoucí diplomové práce: Ing. Lukáš Horný lukas.horny@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Hynek Chlup hynek.chlup@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika nebo Biomedicínské a rehabilitační inženýrství Název tématu:

ULTRAZVUKOVÉ MĚŘENÍ RYCHLOSTNÍCH PROFILŮ PŘI PULZAČNÍM TOKU V MODELU CÉVY

Popis problematiky: Cílem práce je proměřit a porovnat rychlostní profily v modelu cévy při různých typech pulzačního proudění. Pro měření bude využit měřící systém UVP monitor. Vedoucí diplomové práce: Prof. Ing. Rudolf Žitný, CSc. Rudolf.Zitny@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Hynek Chlup, FS ČVUT v Praze hynek.chlup@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika nebo Biomedicínské a rehabilitační inženýrství Název tématu:

VÝVOJ PŘEVODOVKY PRO INVALIDNÍ VOZÍK NA RUČNÍ POHON

Popis problematiky: V rámci této DP se bude student zabývat konstrukčním návrhem a pevnostní kontrolou převodovky, která umožní redukovat pojezdovou rychlost neelektrického invalidního vozíku. Převodovka bude součástí kola (1 kolo = 1 převodovka). Požadavky na studenta: vynikající znalosti z matematiky a mechaniky, aktivní a tvůrčí přístup. Vedoucí diplomové práce: Ing. Miloslav Vilímek, Ph.D. Miloslav.Vilimek@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Zdeněk Horák, Ph.D., FS ČVUT v Praze Zdenek.Horak@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika nebo Biomedicínské a rehabilitační inženýrství Název tématu:

REOMETRIE A ELEKTRICKÉ VLASTNOSTI KRVE

Popis problematiky: kapilární reometr využívající injekční stříkačku se snímáním tlaku v pístu stříkačky a stanovením elektrické vodivosti testované kapaliny. Adaptace již existující aparatury se zaměřením na možnost měření elektrické vodivosti při průtoku kapilárou tak, aby bylo možné sledovat vliv smykových napětí na destrukci červených krvinek. Vedoucí diplomové práce: Prof. Ing. Rudolf Žitný, CSc. rudolf.zitny@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Hynek Chlup, FS ČVUT v Praze hynek.chlup@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

Numerické řešení vysokorychlostního rázu elastických těles Popis problematiky:

- provést rešerši problematiky numerického řešení rázových úloh v elastických tělesech

- numerické řešení rázových úloh standardní metodou konečných prvků - modifikace MKP pro potlačení falešných oscilací a disperzního chovaní - numerické řešení rázových úloh založené na metodě konečných objemů

a nespojité Galerkinově metodě, moderní numerické metody řešení hyperbolických problémů

- porovnání numerických metod pro jednorozměrné šíření lineární elastických vln napětí pro různé typy generovaných vln

Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jiří Plešek, Ph.D. plesek@it.cas.cz Konzultant: Ing. Radek Kolman, Ph.D.

kolman@it.cas.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

Nereflexní okrajové podmínky pro numerické řešení problematiky šíření elastických vln

Popis problematiky: Problematika nereflexních okrajových podmínek je velmi důležitá s ohledem na efektivitu numerického řešení šíření vln napětí pro velmi rozlehlé úlohy. V mnoho praktických případech je dostatečné sledovat šíření vln napětí v omezeném prostoru a nezkoumat situaci ve vzdálených oblastech. Princip této numerické strategie je navrhnout okrajové podmínky pro omezené oblasti tak, aby se přicházející elastická vln neodrážela zpět do zkoumané oblasti a pokračovala okraje neovlivněna. Cílem diplomové práce bude provést rešerši existujících nereflexních okrajových podmínek pro metodu konečných prvků a na základě této rešerše vybrat vhodného reprezentanta pro implementaci do konečné prvkového systému PMD. Implementace nereflexních okrajových podmínek bude provedena pro rovinné a prostorové isoparametrické konečné prvky a pro implicitní a explicitní metody řešení pohybových rovnic elastodynamiky. Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jiří Plešek, Ph.D. plesek@it.cas.cz Konzultant: Ing. Radek Kolman, Ph.D.

kolman@it.cas.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

Numerické řešení napjatosti v okolí vrubů založené na isogeometrické analýze

Popis problematiky: Moderní přístup ve výpočtové mechanice je isogeometrická analýza, kde tvarové funkce v MKP diskretizaci jsou založeny na různých typech splinů, např. B-splinů, NURBS, T-splinů a mnoho dalších. Tento přístup zaručuje přesný popis geometrie sledované oblasti a dále pole neznámých veličin (např. pole posuvů) je vyjádřeno stejný způsobem jako geometrie tělesa. Přínosem této prostorové aproximace je spojité pole řešení. Cílem diplomové práce je provést analýzu tohoto numerického přístupu pro úlohy lineární lomové mechaniky. Pro základní úlohy lineární lomové mechaniky budou provedeny výpočty faktoru intenzity napětí, popř. J-integrálu a gradientu napětí v okolí vrubů. Dále bude sledována citlivost výpočtu na zvolené parametrizaci zkoumaného vzorku. Výsledky isogeometrické analýzy pro dvourozměrné úlohy budou porovnány s konvenční h-variantou MKP a s dostupnými analytickými výsledky. Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jiří Plešek, Ph.D. plesek@it.cas.cz Konzultant: Ing. Radek Kolman, Ph.D.

kolman@it.cas.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

Isogeometrická analýza šíření elastických vln napětí Popis problematiky: Moderní přístup ve výpočtové mechanice je isogeometrická analýza, kde tvarové funkce v MKP diskretizaci jsou založeny na různých typech splinů, např. B-splinů, NURBS, T-splinů a mnoho dalších. Tento přístup zaručuje přesný popis geometrie sledované oblasti a dále pole neznámých veličin (např. pole posuvů) je vyjádřeno stejný způsobem jako geometrie tělesa. Přínosem této prostorové aproximace je spojité pole řešení. Cílem diplomové práce je použít isogeometrickou analýzu pro numerické řešení rovinných a prostorových úloh šíření elastických vln v tělesech. Na základě numerických testů (ráz tlustých desek, ráz válců, atd.) bude ověřována použitelnost isogeometrické analýzy pro rázové úlohy. Velká pozornost bude věnována vlivu parametrizace zkoumaného tělesa, vlivu velikosti časového kroku pro implicitní a explicitní metody řešení pohybových rovnic a dalších numerických parametrů úlohy. Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jiří Plešek, Ph.D. plesek@it.cas.cz Konzultant: Ing. Radek Kolman, Ph.D.

kolman@it.cas.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

Isogeometrická analýza problémů kmitání geometrických primitiv Popis problematiky: Moderní přístup ve výpočtové mechanice je isogeometrická analýza, kde tvarové funkce v MKP diskretizaci jsou založeny na různých typech splinů, např. B-splinů, NURBS, T-splinů a mnoho dalších. Tento přístup zaručuje přesný popis geometrie sledované oblasti a dále pole neznámých veličin (např. pole posuvů) je vyjádřeno stejný způsobem jako geometrie tělesa. Přínosem této prostorové aproximace je spojité pole řešení. Cílem diplomové práce je použít isogeometrickou analýzu pro numerické řešení vlastního kmitání prostorových geometrických primitiv (kvádr, válec, krychle, atd.). Tyto výsledky budou porovnány s konvenční h-variantou MKP a s analytickými výsledky pro vlastní kmitání elastických homogenních těles. Dále bude sledována přesnost a rychlost konvergence výpočtu vlastních čísel a tvarů kmitů. Výsledky diplomové práce budou použity při stanovovaní elastických modulů pomocí resonanční ultrazvukové spektroskopie, kde při znalosti vlastní frekvencí zkoumaného vzorku jsou poté inverzním výpočtem určeny hodnoty elastických modulů materiálu vzorku. Vedoucí bakalářské práce: Ing. Jiří Plešek, Ph.D. plesek@it.cas.cz Konzultant: Ing. Radek Kolman, Ph.D.

kolman@it.cas.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu:

ZTRÁTA STABILITY KOMPOZITOVÉ DESKY

Popis problematiky:

Rešerše a popis dané problematiky

Návrh numerického postupu analýzy ztráty stability

Analýza ztráty stability jednovrstvé laminátové desky

Analýza ztráty stability vícevrstvé laminátové desky

Závěry

Vedoucí diplomové práce: Doc. Ing. Tomáš Mareš, Ph.D. tomas.mares@fs.cvut.cz Konzultant (kontakt): Ing. Lukáš Jiran Lukas.jiran@fs.cvut.cz

Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská mechanika Název tématu: VYHLAZOVÁNÍ A FILTRACE VÝSLEDKŮ NUMERICKÉ INTEGRACE POHYBOVÝCH

ROVNIC V METODĚ KONEČNÝCH PRVKŮ

Popis problematiky:

Rešerše a popis numerických integračních metod pro řešení transientních dynamických úloh v MKP včetně rozboru jejich dispersních vlastností

Návrh a počítačová implementace posteriorního filtračního algoritmu zachovávajícího energetickou bilanci

Testování algoritmu na numerických řešení úlohy podélného rázu dvou elastických válců a tlustých desek

Porovnání s výsledky analytického řešení

Závěry

Vedoucí diplomové práce: Ing. Dušan Gabriel, Ph.D. gabriel@it.cas.cz

      Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská  mechanika    Název tématu:   

ANALÝZA VLIVU EXCENTRICITY VRTANÉHO OTVORU NA PŘESNOST EXPERIMENTU REALIZOVANÉHO MEZINÁRODNĚ NORMOVANOU ODVRTÁVACÍ METODOU PRO IDENTIFIKACI STAVU NAPJATOSTI  

   

Popis problematiky: 

Rešerše teorie odvrtávací metody  (ASTM standard  E 837) 

Návrh analytických experimentů ‐ Matlab 

Návrh numerických  experimentů – simulace  v MKP,  Abaqus 

Formulace vlivu excentricity otvoru na přesnost  odvrtávacího experimentu 

Závěry  

 Vedoucí diplomové práce:    Ing. Karel Vítek, CSc.               karel.vitek@fs.cvut.cz           

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉFakulta strojní, Ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky Technická 4, 166 07 Praha 6         Akademický rok: 20011/2012

      Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská  mechanika    Název tématu:   ANALÝZA VLIVU OVALITY VRTANÉHO OTVORU NA PŘESNOST EXPERIMENTU REALIZOVANÉHO MEZINÁRODNĚ NORMOVANOU ODVRTÁVACÍ METODOU 

PRO IDENTIFIKACI STAVU NAPJATOSTI     

Popis problematiky: 

Rešerše teorie odvrtávací metody  (ASTM standard  E 837) 

Návrh analytických experimentů ‐ Matlab 

Návrh numerických  experimentů – simulace  v MKP,  Abaqus 

Formulace vlivu ovality otvoru na přesnost  odvrtávacího experimentu 

Závěry  

 Vedoucí diplomové práce:    Ing. Karel Vítek, CSc.               karel.vitek@fs.cvut.cz        

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉFakulta strojní, Ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky Technická 4, 166 07 Praha 6         Akademický rok: 20011/2012

      Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská  mechanika    Název tématu:   

ANALÝZA VLIVU KOLMOSTI VRTANÉHO OTVORU NA PŘESNOST EXPERIMENTU REALIZOVANÉHO MEZINÁRODNĚ NORMOVANOU ODVRTÁVACÍ METODOU PRO IDENTIFIKACI STAVU NAPJATOSTI  

   

Popis problematiky: 

Rešerše teorie odvrtávací metody  (ASTM standard  E 837) 

Návrh analytických experimentů ‐ Matlab 

Návrh numerických  experimentů – simulace  v MKP,  Abaqus 

Formulace vlivu kolmosti otvoru na přesnost  odvrtávacího experimentu 

Závěry  

 Vedoucí diplomové práce:    Ing. Karel Vítek, CSc.               karel.vitek@fs.cvut.cz       

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉFakulta strojní, Ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky Technická 4, 166 07 Praha 6         Akademický rok: 20011/2012

      Téma DIPLOMOVÉ PRÁCE obor: Inženýrská  mechanika    Název tématu:   TÉMA NA NÁMĚT STUDENTA (BUĎ VLASTNÍ NÁMĚT, NEBO PROBLEMATIKU, 

KTERÁ VYCHÁZÍ Z POTŘEB PODNIKU)     

Popis problematiky: 

Téma, které Vy „přinesete“  před zahájením spolu prokonzultujeme 

Téma mohu zprostředkovat s některou firmou, náměty mám.   Vedoucí diplomové práce:    Ing. Karel Vítek, CSc.               karel.vitek@fs.cvut.cz       

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉFakulta strojní, Ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky Technická 4, 166 07 Praha 6         Akademický rok: 20011/2012

Recommended