Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Master's Thesis
Author of thesis: Ing. Lukáš Běhoun
Acad. year: 2023/2024
Supervisor: doc. Ing. Pavel Rudolf, Ph.D.
Reviewer: Ing. Petr Šperka, Ph.D.
This master's thesis deals with the lubrication of automotive steering ball joints using a multidisciplinary approach. It combines experimental modeling, computer simulations, and advanced imaging techniques. X-ray computed tomography (CT) was utilized to analyze the thickness of the lubricating film. The lubricant used in the ball joints is a non-Newtonian fluid called grease. Rheological data were utilized to develop four distinct non-Newtonian fluid models. Tribological measurements provided information on the force interactions in the lubricating films, which were further investigated through Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations, and the results were compared. The most suitable non-Newtonian fluid model was identified and applied to simulate the behavior of grease in the real geometry of ball joint obtained from CT scans. The simulation results were subsequently compared with experimental data.
Ball joint, grease, CT, CFD, non-Newtonian fluid, rheology, lubrication
Date of defence
12.06.2024
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
A
Process of defence
Student seznámil komisi s diplomovou prací Proudění tuku v kulovém kloubu ramene řízení automobilu. Popsal podvozek automobilu a jeho funkci. Následně uvedl způsoby vyhodnocení CT snímků kritických částí. Nastínil rekonstrukci kulového kloubu a vrstvu tuku na kloubu. Zmínil možnosti nalezení vhodného modelu kapaliny. Uvedl počty a odlišnosti použitých geometrií užitých pro simulace. Zmínil nastavení dvoufázové CFD simulace. Na dotaz oponenta vysvětlil rozdíly ve výsledcích dle jednotlivých relogických modelů při srovnání modelu a experimentu. Uvedené popsal také v závislosti na teplotě. Dále uvedl relativní vliv odporu maziva na hranách pinu na tečnou sílu. Popsal kvantitativní vyjádření příspěvku tečné síly. Zamyslel se nad nutností využití 3D simulace ve srovnání s 2D simulací. Komisí byl dále tázán na možnosti doplnění reogramu v oblastech nízkých smykových rychlostí. Uvedl předpoklady o proudění tuku vzhledem k CFD simulaci.
Language of thesis
English
Faculty
Fakulta strojního inženýrství
Department
Energy Institute
Study programme
Power and Thermo-fluid Engineering (N-ETI-P)
Specialization
Fluid Engineering (FLI)
Composition of Committee
prof. RNDr. Milada Kozubková, CSc. (předseda) doc. Ing. Pavel Rudolf, Ph.D. (místopředseda) doc. Ing. Vladimír Habán, Ph.D. (člen) doc. Ing. Miloslav Haluza, CSc. (člen) Ing. Aleš Skoták, Ph.D. (člen) Ing. Lukáš Zavadil, Ph.D. (člen) doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen)
Supervisor’s reportdoc. Ing. Pavel Rudolf, Ph.D.
Grade proposed by supervisor: A
Reviewer’s reportIng. Petr Šperka, Ph.D.
Grade proposed by reviewer: A
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová