Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
diplomová práce
Autor práce: Ing. Jakub Dohnal
Ak. rok: 2021/2022
Vedoucí: Ing. Oldřich Ševeček, Ph.D.
Oponent: Ing. Petr Skalka, Ph.D.
Tato práce se zabývá analýzou aplikačního potenciálu auxetických materiálů v oblasti tlumení nárazu (absorpce kinetické energie dopadajícího tělesa). Tyto materiály se díky své buněčné struktuře a specifické geometrii vyznačují záporným Poissonovým poměrem, čili jsou schopny při tlakovém namáhání v podélném směru zmenšit svůj příčný rozměr. Záměrem práce je tedy tuto zajímavou vlastnost pro absorpci kinetické energie využít. Po úvodní části, věnující se teoretickému základu a rešerši z oblasti auxetických struktur, je detailně popsán vytvořený výpočtový numerický model založený na metodě konečných prvků, jehož úkolem je studovat mechanickou odezvu auxetické i konvenční buněčné struktury na rychle dopadající těleso. K numerickému simulování rychlých dějů je využit explicitní řešič v komerčním softwaru LS-DYNA. Výsledky provedených analýz slouží jednak k vzájemnému srovnání auxetických a konvenčních struktur a kvantifikaci rozdílů v jejich schopnostech efektivně a šetrně utlumit kinetickou energii dopadajícího tělesa a dále také k demonstraci vlivu jednotlivých geometrických či materiálových parametrů na útlum nárazu. V závěru práce jsou numerické simulace konfrontovány s dostupnými experimenty s cílem ověřit vypovídací hodnotu výpočtových modelů a v diskusi poukázat na aplikační potenciál auxetických struktur. Dále jsou uvedena i dílčí doporučení pro jejich návrh tak, aby co nejlépe sloužily ke stanovanému účelu.
Auxetická struktura, LS-DYNA, absorpce energie, tlumení nárazu, rázová zkouška, MKP
Termín obhajoby
14.06.2022
Výsledek obhajoby
obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)
Klasifikace
A
Průběh obhajoby
Student ve vymezeném čase prezentoval svoji diplomovou práci, dále byly přečteny posudky a zodpovězeny dotazy oponenta. Poté byly členy komise položeny následující otázky související s diplomovou prací: Jaký jste použil model materiálu? Použitá materiálová charakteristika je odvozena přímo pro zmíněnou ocel? Jakou podmínku plasticity jste použil? Můžete ji graficky znázornit? Jaké příčiny disipace energie jste uvažoval? Jak jste zohlednil historii zatěžování? Jaká je hodnota Poissonova čísla u auxetických struktur? Dokážete kvantifikovat množství akumulované plastické energie? Co je to reakční síla? Po zodpovězení všech dotazů byla obhajoba celkově hodnocena jako výborná / A.
Jazyk práce
čeština
Fakulta
Fakulta strojního inženýrství
Ústav
Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky
Studijní program
Inženýrská mechanika a biomechanika (N-IMB-P)
Specializace
Inženýrská mechanika (IME)
Složení komise
prof. Ing. Vladislav Laš, CSc. (předseda) prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (místopředseda) prof. Ing. Přemysl Janíček, DrSc. (člen) prof. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. (člen) prof. Ing. Jaroslav Zapoměl, DrSc. (člen) prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc. (člen) prof. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D. (člen) doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (člen) prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (člen)
Posudek vedoucíhoIng. Oldřich Ševeček, Ph.D.
Známka navržená vedoucím: A
Posudek oponentaIng. Petr Skalka, Ph.D.
Známka navržená oponentem: A
Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová