1. Razvoj novih 2D avksetičnih struktur z uporabo genetskega algoritmaJernej Kojzek, 2025, master's thesis Abstract: V magistrski nalogi so predstavljeni razvoj in rezultati optimizacije novih 2D avksetičnih struktur z uporabo genetskega algoritma in metode končnih elementov. Razvita je optimizacijska zanka, s katero se strukture generirajo, simulirajo in ocenijo. Osnovna celica se v strukturo zloži po vnaprej določenem vzorcu. Mehanski odziv struktur je določen z linearno elastičnimi simulacijami, pri čemer se kot obremenitev uporabi pomik. Ker vse generirane strukture ne izkazujejo avksetičnega obnašanja, se za ločevanje dobrih in slabih uporabi matematična ocena.
Keywords: avksetični material, genetski algoritem, metoda končnih elementov, topološka optimizacija
Published in DKUM: 20.06.2025; Views: 0; Downloads: 2
 Full text (12,16 MB) |
2. Materialni model kompozitne strukture in optimizacija topologije kompozitnega monokoka : magistrsko deloPatrik Gnus, 2025, master's thesis Abstract: Magistrska naloga se osredotoča na razvoj materialnega modela kompozitne strukture in optimizacijo topologije karbonskega monokoka za dirkalnik ekipe Formula Student, UNI Maribor Grand Prix Engineering. Cilj naloge je pridobiti natančne podatke o mehanskih lastnostih kompozitne strukture, ki bodo uporabljeni v numeričnih simulacijah z metodo končnih elementov v programu Ansys. Na podlagi teh podatkov bo izvedena osnovna topološka optimizacija monokoka, pri čemer bo glavni poudarek na zmanjšanju mase ob ohranjanju strukturne trdnosti.
V okviru raziskave bo izvedena analiza obstoječih materialnih modelov, optimizacija geometrije in strukture monokoka ter validacija rezultatov s pomočjo eksperimentalnih podatkov. Glavne predpostavke vključujejo obravnavo karbonskih vlaken kot linearno elastičnega materiala v določenem območju obremenitev ter homogeno obravnavo monokoka, čeprav je sestavljen iz več slojev. Omejitve raziskave zajemajo osredotočenost na statične in dinamične obremenitve brez upoštevanja toplotnih vplivov ter prilagajanje optimizacije v skladu s tekmovalnimi predpisi.
Rezultati naloge bodo prispevali k izboljšanju procesov načrtovanja kompozitnih struktur ter omogočili nadaljnji razvoj lahkih in zmogljivih monokokov v okviru ekipe Formula Student.
Keywords: kompozitna struktura, karbonska vlakna, monokok, Formula Student, materialni model, optimizacija topologije, metoda končnih elementov, numerične simulacije, zmanjšanje mase, vzvojna togost, eksperimentalna validacija.
Published in DKUM: 28.05.2025; Views: 0; Downloads: 27
Full text (5,75 MB) |
3. Načrtovanje mostnega žerjava z uporabo standarda sist en 13001 in integracijo analitičnih ter naprednih simulacijskih metod : magistrsko deloIsmail Nurcheski, 2025, master's thesis Abstract: Magistrsko delo se osredotoča na področje mostnih žerjavov in grabilcev za razsuti tovor. V magistrskem delu smo podrobno opisali konstrukcijo mostnih žerjavov in izvedli preračun ključnih elementov mostnega žerjava v skladu z evropskim standardom SIST EN 13001, ki določa smernice in potrebne parametre za zasnovo mostnih žerjavov. Poleg tega smo zasnovali in analizirali grabilec za sipke snovi, vključno z analitičnim preračunom kinematike grabilca ter sil, ki delujejo na grabilec med delovanjem.
Poudarek magistrskega dela je na numeričnem delu. Po modeliranju grabilca v SolidWorks-u smo prenesli geometrijo v programski paket Ansys Rocky, kjer smo uporabili parametre iz analitičnega preračuna, določili robne pogoje in izvedli simulacijo z metodo diskretnih elementov (DEM). V sklopljenem modelu smo rezultate, pridobljene z uporabo metode DEM, prenesli v PrePoMax, kjer smo izvedli trdnostno analizo geometrije grabilca z metodo končnih elementov (FEM). Celoten numerični postopek smo izvedli dvakrat, da bi optimizirali in dimenzionirali grabilec ter podaljšali njegovo življenjsko dobo zaradi obrabe ob stiku z razsutim tovorom, v našem primeru s premogom. Na koncu magistrskega dela smo predstavili numerične rezultate in prikazali, kako numerične metode prispevajo k naprednemu in optimalnem procesu konstruiranja mehanskih izdelkov.
Keywords: mostni žerjavi, standrad SIST EN 13001, preračun mostnega žerjava, preračun grabilca, metoda diskretnih elementov, metoda končnih elementov.
Published in DKUM: 06.05.2025; Views: 0; Downloads: 39
Full text (9,55 MB) |
4. Uporaba superelastičnega materialnega modela za numerične simulacije stiskanja žilne opornice : magistrsko deloJernej Rihter, 2025, master's thesis Abstract: Žilne opornice omogočajo neoviran krvni obtok. Pogosto se za material žilnih opornic uporablja zlitina niklja in titana, znana pod komercialnim imenom Nitinol. Ta spada v skupino materialov z oblikovnim spominom. Posebna značilnost teh materialov je pojav superelastičnosti. Magistrsko delo proučuje vpliv uporabe superelastičnega in linearno elastičnega materialnega modela na rezultate simulacije stiskanja obroča žilne opornice, ki je parametrično modeliran v programskem jeziku Python in z uporabo knjižnic projektov PyAnsys (PyMAPDL). Rezultati so osredotočeni na napetosti in radialno togost, kjer opazujemo reakcijsko silo. Numerična simulacija temelji na metodi končnih elementov in je izvedena v programu Ansys. Analiza ob različnih materialnih modelih primerja tudi vpliv diskretizacije modela z enodimenzionalnimi in trodimenzionalnimi končnimi elementi. Rezultati magistrskega dela ugotavljajo, da ima materialni model pomemben vpliv na pravilen opis napetosti ob stiskanju obroča žilne opornice kot tudi na vrednosti reakcijske sile. Opazimo, da različna diskretizacija ne vpliva na reakcijsko silo, povzroča pa razlike v napetosti med obema modeloma.
Keywords: žilna opornica, spominske zlitine, superelastičnost, Nitinol, numerična simulacija, metoda končnih elementov, Ansys, Python, PyAnsys
Published in DKUM: 27.02.2025; Views: 0; Downloads: 36
Full text (1,94 MB) |
5. Vpliv toplotne obdelave visokotrdnostnega jekla na dinamično trdnost ceviGašper Fašun, 2025, doctoral dissertation Abstract: V raziskavi smo se osredotočili na analiziranje integritete in dobo trajanja topovske cevi havbice izdelane iz visoko-trdnostnega jekla 35NiCrMoV12-5, ki je podvržen dvema različnima toplotnima obdelavama, ki ju imenujemo A in B. Analiza izhaja iz vidika lomne mehanike, ki v našem primeru temelji predvsem na konceptu odpornostne krivulje na utrujenostno rast razpok. Tekom raziskave smo eskperimentalno ali teoretično določili vplivne parametre, ki zajemajo velikost miktrostrukturnega zrna, velikost vključkov, natezno trdnost, trajno dinamično trdnost, lomno žilavost, prag utrujenostne rasti dolge razpoke, območje rasti kratkih razpok ter parametre rasti razpoke. Trajno dinamično trdnost materiala smo določi eksperimentalno s pomočjo termografske metode, ki bistveno hitrejšo določitev parametra v primerjavi s klasično metodo utrujanja vzorcev. Modeliranje topovske cevi z metodo končnih elementov (MKE) v programu Abaqus/CAE je bilo izvedeno na podlagi predhodno eksperimentalno določenih mehanskih parametrov materiala. MKE model je bil uporabljen za analizo pol-eliptičnih razpok različnih globin in dveh različnih oblik. V okoli razpoke je bila določena vrednost faktorja intenzitete napetosti na podlagi katerega smo lahko določili obdelavo materiala, ki ima boljšo odpornost proti širjenju utrujenostnih razpok. Z metodo R6 smo nato določili diagram ocene odpornosti (FAD), na podlagi katerega smo lahko določili kritične tlake za različne kombinacije globin in oblik razpok. S podatki, pridobljenimi iz diagramov FAD smo definirali eksponentne funkcije, ki določajo vrednost kritične globine razpoke v odvisnosti od uporabljenega tlaka.
Pristop, uporabljen v tej raziskavi, se je izkazal za učinkovitega pri določevanju vpliva teh upoštevanih spremenljivk na določitev vpliva velikosti vključkov na dobo trajanja topovske cevi havbice ter na varne obratovalne pogoje. Z upoštevanjem kreiranega celostnega modela je namreč določeno varno območje uporabe topovske cevi ter končna utrujenostna življenjska doba v nevarnih pogojih, ki jih definira cev z vsebovano razpoko določene dolžine.
Keywords: lomna mehanika, utrujenostna rast razpoke, topovska cev havbica, odpornostna krivulja, metoda končnih elementov
Published in DKUM: 24.02.2025; Views: 0; Downloads: 0
Full text (9,26 MB) |
6. Numerična analiza izdelka HideOUT : magistrsko deloTimotej Sitar, 2025, master's thesis Abstract: V magistrski nalogi je opisana numerična analiza izdelka HideOut, modularne zunanje enote, ki jo proizvaja podjetje Dukin d. o. o. Glavni cilj analize je bil določiti polja pomikov in napetosti v obstoječi konstrukciji ter nato izvesti optimizacijo tega izdelka. Geometrija je bila pripravljena v programskem paketu SolidWorks, numerična analiza pa izvedena v programskem paketu PrePoMax, po metodi končnih elementov. Rezultati analize so razkrili najbolj obremenjene dele konstrukcije, kar je služilo kot osnova za optimizacijo. V okviru optimizacije je bila izdelana nova različica konstrukcije, pri čemer je bila teža zmanjšana, ne da bi pri tem ogrozili varnost ali stabilnost. Poleg tega so bile napetosti v konstrukciji bolj enakomerno porazdeljene. Optimizacija tako izboljšuje funkcionalnost in ekonomičnost izdelka, saj ohranja strukturno integriteto, hkrati pa zmanjšuje stroške proizvodnje in porabo materiala.
Keywords: izdelek HideOUT, metoda končnih elementov, numerična analiza, optimizacija
Published in DKUM: 20.01.2025; Views: 0; Downloads: 0
Full text (4,42 MB) |
7. |
8. |
9. Trdnostni preračun gredi elektromotorja : diplomsko deloLuka Šobak, 2024, undergraduate thesis Abstract: Razvoj sodobnih elektromotorjev s poudarkom na učinkovitosti in ekonomičnosti privede do novih tehničnih rešitev, ki jih je potrebno podrobno analizirati. Gred elektromotorja je ena izmed ključnih komponent rotorskega sestava, katere osnovna naloga je prenos vrtilnega momenta iz motorja na menjalnik. Glavni cilj diplomskega dela je bil preveriti deformacijsko in napetostno stanje gredi ter določiti, ali je obravnavana gred ustrezno dimenzionirana. Izvedena je bila nelinearna statična simulacija, katere rezultati kažejo, da so največje napetosti pod mejo tečenja gradiva. Zaradi dinamične narave obremenitev je pomembno upoštevati utrujanje materiala in zagotoviti, da so napetosti pod trajno dinamično trdnostjo gradiva. Izbrane točke v najbolj obremenjenih delih gredi so bile vrednotene po napetostni metodi s pomočjo Haighovega diagrama. Izračunani varnostni faktorji izbranih točk so večji od dopustnega varnostnega faktorja. Iz tega sklepamo, da je obravnavana gred ustrezno dimenzionirana in bo v svoji življenjski dobi zdržala neomejeno število ciklov.
Keywords: gred elektromotorja, metoda končnih elementov, numerična analiza, napetostna metoda, Haighov diagram
Published in DKUM: 07.10.2024; Views: 0; Downloads: 0 |
10. Načrtovanje 3d tiskane podkolenske proteze za izboljšan prenos obremenitev na ležišče : diplomsko deloMatic Kramberger, 2024, undergraduate thesis Abstract: Diplomska naloga se je osredotočala na načrtovanje 3D tiskane podkolenske proteze za izboljšan prenos obremenitev na ležišče. Raziskane in razvite so bile različne konstrukcijske rešitve za distalni del protetičnega ležišča, ki bi izboljšale trdnost 3D tiskanih protez. Cilj je bil porazdeliti obremenitve na več slojev 3D tiska z uporabo cenovno dostopnih tehnologij, kot je tehnologija ciljnega nalaganja slojev (ang. Fused Filament Fabrication, krajše FFF) in materiala poliaktične kisline (ang. polylactic acid, krajše PLA). Naloga je vključevala teoretične osnove protetike spodnjih okončin, 3D tiska v protetiki in numeričnih metod. Razvitih je bilo več konceptnih in variantnih rešitev, ki so nato bile predelane v konstrukcijske modele. Pet modelov je bilo nato analiziranih z numeričnimi metodami. Analize so pokazale, da je bil model z vstavljenimi karbonskimi palicami najbolj učinkovit pri zmanjševanju napetosti na kritičnih mestih ležišča. Rezultati so pokazali, da je mogoče z uporabo tehnologije FFF doseči pomembne izboljšave pri izdelavi podkolenskih protez, vendar so potrebne nadaljnje raziskave in eksperimentalni testi za optimizacijo in praktično uporabo teh rešitev.
Keywords: podkolenska proteza, 3D tiskano ležišče, metoda končnih elementov, prenos obremenitev
Published in DKUM: 01.10.2024; Views: 0; Downloads: 49
Full text (4,21 MB) |
