Bachelor's Thesis

Design of an Optimal Curved Elastic Reinforcement Shape for Eliminating the Deflection of the Roller Shutter Winding Tube

Author of thesis: Bc. Adam Sklenář

Acad. year: 2023/2024

Supervisor: prof. Ing. Miroslav Vořechovský, Ph.D.

Reviewer: Ing. Václav Sadílek, Ph.D.

Abstract:

The work focuses on creating methodology and implementation of software for designing the
optimal curved shape of a stiffener, which will provide support inside the winding tube of a
roller shutter, thus eliminating its deflection. The task involves multiple requirements ari-
sing from the reinforcement bending technology and the system configuration. This results
in a multi-criteria optimization task, which is implemented in the Python programming
language, using the OOFEM software based on the finite element method, through which
we analyze the roller shutter system

Keywords:

Large roller blind, Optimization, Differential evolution, OOFEM, Python

Date of defence

11.06.2024

Date of publish

11.06.2027

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student Adam Sklenář představil komisi bakalářskou práci s názvem Návrh optimálního tvaru zakřivené pružné výztuhy pro eliminaci průhybu navíjecí trubky rolety formou prezentace. Vedoucí a oponent přednesli své posudky předložené bakalářské práce. Poté v rámci obhajoby práce zodpověděl otázky oponenta. Otázka 1.: Jak náročné bylo zadat, nebo doplnit nelineární ložisko do zdrojového kódu OOFEM? Student odpovídá, že uvažoval tuhé ložisko. Navrhuje řešení postupné linearizace v programu OOFEM. Otázka 2.: Meze parametrů a_1-a_5 optimalizační metody Differential evolution a jejich zvolený rozsah? Student vysvětluje, že zvolené parametry byly určeny za účelem zrychlení výpočtu. Otázka 3.: Stručné zhodnocení výsledného tvaru z pohledu nastavení optimalizačního algoritmu a volbu požadovaných kritérií. Student prezentuje jednotlivé parametry účelové funkce doplněné numerickým výpočetem pro jednotlivé uvažované řešení výztuhy. Oponent práce je s odpověďmi studenta spokojen. V následné diskuzi k bakalářské práci bylo položeno několik otázek. Doc. Hradil: Jaký vliv měly plastická poměrná přetvoření na optimalizaci? Student odpovídá. Prof. Z. Kala: Jaký jste uvažoval materiál výztuhy a dala by se volba materiálu optimalizovat? Student reaguje a upřesňuje. Prof. Lehký: Jak byla odvozena účelová funkce? Uvažovali jste použití váhových koeficientů? Zkoušel jste více optimalizačních technik? Student na všechny dotazy odpovídá.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta stavební

Department

Institute of Structural Mechanics

Study programme

Civil Engineering (B-P-C-SI)

Field of study

Constructions and Traffic Structures (K)

Composition of Committee

prof. Ing. Zdeněk Kala, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Jiří Kala, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Jan Eliáš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Hana Šimonová, Ph.D. (člen)
prof. Ing. David Lehký, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Hradil, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
prof. Ing. Miroslav Vořechovský, Ph.D.

Grade proposed by supervisor: A

File inserted by supervisor Size
Posudek vedoucího práce [.pdf] 183,57 kB

Reviewer’s report
Ing. Václav Sadílek, Ph.D.

Topics for thesis defence:
  1. Pro meze parametrů a_1–a_5 optimalizační metody Differential evolution (str. 37) je nejčastěji využíván rozsah (-0,09; 0; max = 0,09). Pro parametr a_2 je zvolen rozsah ±0,047 = ±0,52 × max. Má tento koeficient 0,52 nějaký význam nebo je to empiricky získaná hodnota? Podobně pro parametr a_3 je rozsah (0; 0,0837), což je v poznámce označeno ~max, což je mírné snížení maximální hodnoty. Při volbě (0; max=0,09) by to „nefungovalo“?
  2. Stručné zhodnocení výsledného tvaru z pohledu nastavení optimalizačního algoritmu (meze, počet iterací) a volby/splnění požadovaných kritérií (např. rozdělení zatížení na ložiscích, kontaktu, atd.).
  3. Kontakt mezi navíjecí trubkou a výztuhou je silně nelineální. Jak náročné by bylo zadat nelineální ložisko do zdrojového kódu programu OOFEM?

Grade proposed by reviewer: B

File inserted by the reviewer Size
Sklenar-posudek_oponenta_Sadilek.pdf 275,49 kB

Reasons for publication postponement

The publication of this work is postponed in accordance with the provisions of § 47b of Act No. 111/1998 Coll. on universities and on the amendment and addition of other laws (the Act on universities), as amended. The delayed publication of the thesis is due to the protection of the know-how of the cooperating company Bematech s.r.o. The work contains information about technology that could be misused by competitors and thus harm the company with which we have an ongoing applied research project.

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová