Bachelor's Thesis

Acoustic garden fountain design "KillBill"

Final Thesis 2.97 MB Appendix 4.01 MB

Author of thesis: Bc. Mikita Strokin

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.

Reviewer: doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D.

Abstract:

This bachelor’s thesis deals with the design and realization of a functional prototype of a garden water fountain of the shishi-odoshi type with a required acoustic expression. The sound character of the mechanism is inspired by a film recording from Kill Bill: Volume 1. The thesis describes the operating principle of the fountain, the working cycle of the mechanism, and the formation of impact sound when the bamboo resonator strikes the stop. The work includes an analysis of the reference sound, the design of the bamboo resonator geometry, the creation of a 3D model, and its verification using FEM analysis in SolidWorks Simulation. A simplified dynamic model of the mechanism is also created in MATLAB/Simulink to assess the motion of the resonator and its rebound after impact. Based on the design, an experimental prototype of the fountain is produced with a bamboo resonator and structural parts manufactured using 3D printing technology. In the final part of the thesis, acoustic measurements of the created prototype are carried out for different impact positions of the resonator on the stop, followed by comparison with the reference film recording.

Keywords:

shishi-odoshi, garden water fountain, frequency analysis, FEM analysis

Date of defence

11.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student prezentoval výsledky své bakalářské práce a zodpověděl otázky oponenta. 1) V kapitole 2.3.1 explicitně uvádíte: "Pro akustické vyzařování štíhlých nosníků, jako je bambusový rezonátor, jsou důležité především ohybové kmity." Jste si tímto tvrzením naprosto jistý a skutečně se jedná o štíhlý nosník? Případně rozveďte, co dalšího může mít vliv na výsledný zvukový projev a zda by některé zjištěné neshody mezi simulací a experimentem mohly souviset se zjednodušeným modelem kmitání a ne pouze kompromisem ve zjednodušení materiálu. - zodpovězeno 2) V zadání je uvedeno, že na ústavu je k dispozici vybavení pro akustická měření, jako jsou přesná akustické měřidla a také polobezodrazová komora. Vy jste tuto možnost nevyužil, mohlo to mít vliv na výsledky experimentu, popřípadě jak se to mohlo na jeho výsledcích projevit? - zodpovězeno 3) Konstrukce dopadové části je řešena jako nakloněná rovina. To předpokládá, že by k dotyku s bambusovým rezonátorem docházelo v celé délce dopadu, skutečně to tak bylo myšleno? Popřípadě nebylo by možné dopad řešit lépe s ohledem na budicí impuls a místo kde vznikne? A doplňující dotaz je, jak se projeví fakt, že je dopad vyrobený pomocí 3D tisku na výsledný zvukový projev? - zodpovězeno Doc.Omasta - Dotaz na materiálu tištěného dorazu - zodpovězeno Ing.malý - Jak ovlivníte délku? - zodpovězeno Přepážky nemají vliv na akustický projev? - zodpovězeno

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Machine and Industrial Design

Study programme

Fundamentals of Mechanical Engineering (B-ZSI-P)

Specialization

Fundamentals of Mechanical Engineering (STI)

Composition of Committee

doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Milan Omasta, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Malý, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Šperka, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.

Student dobře pochopil zadání projektu a po celý rok průběžně pracoval na jednotlivých etapách řešení. Dobře se orientoval v, pro něj zcela nové, oblasti vibroakustické emise. Vyváženě využíval při řešení jak analytické výpočty, tak numerickou simulaci. Součástí projektu je i výroba funkčního vzorku, kterou realizoval zcela samostatně. I přes nedostatek vhodného bambusového materiálu je výsledný akustický projev uspokojivý. 
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality B
Ability to interpret achieved results and draw conclusions C
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations B
Student's independence when working on the topic A

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D.

Předložená práce se zabývá konstrukčním návrhem funkčního vzorku fontány shishi-odoshi se zvukem inspirovaným filmem Kill Bill. Autor analyzoval filmový zvuk a s pomocí MKP simulací (SolidWorks) a zjednodušeného analytického modelu v MATLABu navrhl bambusový rezonátor. Následně vyrobil prototyp a experimentálně ověřil jeho akustickou shodu s předlohou. Použité metody považuji za adekvátní, práce ukazuje schopnost komplexně řešit zadaný problém a drobné výhrady mám pouze k formálnímu zpracování některých grafů (nevhodná volba barev křivek, které jsou špatně odlišitelné - využijte změnu typu čáry abyste tomu zabránil; malé hůře čitelné popisky, apod.). Větší péči by si zasloužila přiložená technická dokumentace, jeden z výkresů má špatně exportované hladiny v barvách a výkresy součástí jsou exportovány s nevhodným nastavením tloušťky čar, kdy se i při větším zazoomování jeví vše jako jedna tenká čára. Drobné nedostatky by se daly nalézt i ve volbě geometrických tolerancí a základen, ale vzhledem k metodě výroby dílů pomocí 3D tisku je nepovažuji za příliš závažné. Naopak oceňuji nejen využití simulace ve fázi návrhu prototypu, ale i následné experimentální ověření a analýzu výsledků srovnání, která obsahuje i diskusi a formulaci vlastních myšlenek a ne pouze popis výsledků. Stanovené cíle práce považuji za splněné a nemám k výslednému řešení žádné závažné výhrady. Práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations B
Topics for thesis defence:
  1. V kapitole 2.3.1 explicitně uvádíte: "Pro akustické vyzařování štíhlých nosníků, jako je bambusový rezonátor, jsou důležité především ohybové kmity." Jste si tímto tvrzením naprosto jistý a skutečně se jedná o štíhlý nosník? Případně rozveďte, co dalšího může mít vliv na výsledný zvukový projev a zda by některé zjištěné neshody mezi simulací a experimentem mohly souviset se zjednodušeným modelem kmitání a ne pouze kompromisem ve zjednodušení materiálu.
  2. V zadání je uvedeno, že na ústavu je k dispozici vybavení pro akustická měření, jako jsou přesná akustické měřidla a také polobezodrazová komora. Vy jste tuto možnost nevyužil, mohlo to mít vliv na výsledky experimentu, popřípadě jak se to mohlo na jeho výsledcích projevit?
  3. Konstrukce dopadové části je řešena jako nakloněná rovina. To předpokládá, že by k dotyku s bambusovým rezonátorem docházelo v celé délce dopadu, skutečně to tak bylo myšleno? Popřípadě nebylo by možné dopad řešit lépe s ohledem na budicí impuls a místo kde vznikne? A doplňující dotaz je, jak se projeví fakt, že je dopad vyrobený pomocí 3D tisku na výsledný zvukový projev?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová