Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Bachelor's Thesis
Author of thesis: Bc. Michal Pavlík
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: Ing. Jozef Dlugoš, Ph.D.
Reviewer: Ing. Václav Otipka, Ph.D.
This thesis deals with the design of a front upright for a Formula Student single-seater using modern methods of topology optimization and generative design. The research section focuses on current possibilities for lightweighting components while maintaining their stiffness and ensuring their subsequent manufacturability. The main objective is the actual structural design carried out using both optimization methods. The entire process encompasses the definition of the initial design space, the execution of optimization calculations, post-processing, and the final validation of the proposed geometries through static structural analysis using the finite element method. A key output of the thesis is a detailed comparison of the two approaches, the results of which will serve as a methodological foundation for the further development and optimization of components within the TU Brno Racing student team.
topology optimization, generative design, MKP analysis, uprights, Formula Student, CAD
Date of defence
08.06.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
A
Process of defence
Student prezentoval zkušební komisi svou závěrečnou práci a zodpověděl otázky oponenta. Otázky oponenta: 1) Popište okrajové podmínky výpočtového modelu a zdůvodněte směry působících sil pro zátěžný stav „akcelerace při zatáčení“. Pro vysvětlení použijte obrázek 27 a tabulku 3. Dle popsaných okrajových podmínek je těhlice zavazbena v místě rozhraní s rameny a kupříkladu podélná síla aplikovaná do středu těhlice působí proti předpokládanému směru pohybu vozidla. Hodnocení: Zodpovězeno. 2) Jaký materiálový model jste použil ve výpočtovém modelu? Jaké materiálové modely jsou vhodné pro součásti vyráběné pomocí technologie 3D tisku metodou SLM? Hodnocení: Zodpovězeno. 3) Jak si vysvětlujete velký rozptyl dosažených koeficientů bezpečnosti u návrhů součásti pomocí generativního designu? Hodnocení: Zodpovězeno. Následně odpovídal na otázky členů zkušební komise: 1) Jak jste určoval síly pro reakce od zatáčení, brždění a zrychlování. Hodnocení: Zodpovězeno. 2) Jaké typy sil musíme uvažovat při návrzích komponent? Hodnocení: Částečně zodpovězeno. 3) Jak je ve vozidle realizován torque vectoring? Hodnocení: Zodpovězeno. 4) Jak se změnily síly na komponentech na nové verzi formule v porovnání s minulou verzí? Hodnocení: Zodpovězeno. 5) Jaká je síla od vozovky na těhlici? Hodnocení: Zodpovězeno. 6) Jak jste rozhodoval, který ze silových účinků je zásadní pro návrh těhlice? Hodnocení: Částečně zodpovězeno. 7) Jak se upravovala kinematika nového vozidla? Hodnocení: Zodpovězeno. 8) Kolik váží neodpružená hmota kola? Hodnocení: Zodpovězeno. 9) Je funkce generativního designu deterministická? Hodnocení: Zodpovězeno. 10) Proč probíhala topologická optimalizace a generativní design v jiných softwarech? Hodnocení: Zodpovězeno.
Language of thesis
Czech
Faculty
Fakulta strojního inženýrství
Department
Institute of Automotive Engineering
Study programme
Fundamentals of Mechanical Engineering (B-ZSI-P)
Specialization
Fundamentals of Mechanical Engineering (STI)
Composition of Committee
doc. Ing. Petr Porteš, Ph.D. (předseda) doc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc. (místopředseda) Ing. Jan Fojtášek, Ph.D. (člen) Ing. Petr Hejtmánek, Ph.D. (člen) Ing. Lubor Zháňal, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportIng. Jozef Dlugoš, Ph.D.
Grade proposed by supervisor: A
Reviewer’s reportIng. Václav Otipka, Ph.D.
Grade proposed by reviewer: B
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová