Search the digital library catalog

Abstract: V magistrskem delu analiziramo in izvajamo trdnostne analize na družini pravokotnih vinskih posod s pomočjo programa SolidWorks. Za družino posod najprej izdelamo parametrični model, čemur sledijo prve trdnostne simulacije ter zajemanje realne geometrije primera posode s pomočjo tehnologije 3D skeniranja, kar lahko uporabimo za validacijo rezultatov dobljenih v omenjenih simulacijah. Tokom simuliranja bomo namenili največji poudarek zmanjšanju debelin komponent posode ter tipu postavitve ojačitev na dnu posode. Izboljšave, ki jih bomo uspeli narediti, bodo dale vpogled v to, kje in kaj točno bi lahko pri celotni družini posod izboljšali ter s tem zmanjšali proizvodne stroške.
Keywords: pravokotne vinske posode, metoda končnih elementov, trdnostna analiza, računalniške simulacije, 3D skeniranje, validacija
Published in DKUM: 20.06.2024; Views: 162; Downloads: 44
Full text (4,51 MB)

Abstract: V magistrskem delu je zajeto modeliranje novih avksetičnih struktur, katere bi s svojim edinstvenim obnašanjem lahko v bodoče uporabili na širšem področju strojništva, medicine, tekstilstva idr. Avksetični metamateriali imajo to lastnost, da izkazujejo negativno Poissonovo razmerje. V delu je bilo na podlagi treh osnovnih oblik modalne analize Kelvinove celice opravljeno večje število potencialnih novih struktur, katere bi se lahko obnašale avksetično. Računalniške simulacije so bile izvedene znotraj programskega okolja LS-DYNA, kjer so bile nove strukture postavljene med dve plošči. Celotna struktura je bila tlačno obremenjena, nato je bil spremljan deformacijski odziv določene strukture. Zajeti so bili podatki o spremembah širine in dolžine posamezne strukture, čemur je sledil izračun napetosti in deformacij. V simulacijah je bila variirana debelina medceličnih povezav od 0,3 do 0,6 mm, nakar je bil spremljan deformacijski odziv. Na koncu so bili rezultati simulacij tudi obdelani in primerjani med seboj. Za vsako novo strukturo je bilo izračunano tudi pripadajoče Poissonovo razmerje, zatem je bilo ovrednoteno, ali je obnašanje avksetično ali ne.
Keywords: računalniške simulacije, Kelvinova celica, avksetične strukture, Poissonovo razmerje
Published in DKUM: 25.10.2023; Views: 385; Downloads: 54
Full text (6,55 MB)

Abstract: V doktorski raziskavi so bile karakterizirane visokohitrostne mehanske lastnosti novih celičnih metamaterialov z osnosimetrično avksetično kiralno strukturo, katerih geometrija temelji na tridimenzionalni štiri kiralni kvadratni enotski celici z ukrivljenimi medceličnimi povezavami sinusne oblike in prostorsko gradiranostjo v radialni smeri. Z napredno dodajalno tehnologijo 3D tiskanja so bili izdelani vzorci treh različnih osnosimetričnih geometrijskih struktur z različnimi relativnimi gostotami. Za celovito mehansko karakterizacijo v vseh obremenitvenih režimih (kvazi statičnem, prehodno dinamičnem in visokohitrostnem) so bile uporabljene napredne eksperimentalne in računalniško simulacijske metode, s katerimi so bile zajete vse deformacijske faze celičnih metamaterialov, in sicer: začetna faza, plato faza in faza zgoščevanja. S predhodno študijo odziva kiralnih preizkušancev je bilo ugotovljeno, da klasično SHPB preizkuševališče ne omogoča celovite visokohitrostne karakterizacije celičnih metamaterialov, zato je bila izvedena nadgradnja obstoječega SHPB preizkuševališča v preizkuševališče direktnega udarca DIHB. Ustrezno delovanje DIHB preizkuševališča je bilo potrjeno z mehansko karakterizacijo uveljavljene odprto celične kovinske pene m-pore®. Z vpeljavo optične metode sledenja digitalnih slik (DIC) je bila dosežena višja stopnja natančnosti eksperimentalnih opazovanj, ki je omogočila določitev polj pomikov, specifičnih deformacij in Poissonovih razmerij v vseh obremenitvenih režimih na mezo nivoju. Ustrezno potrjeno DIHB preizkuševališče je bilo uporabljeno za obsežno mehansko karakterizacijo novih osnosimetričnih metamaterialov pri različnih deformacijskih režimih. Dokazan je bil vpliv deformacijske hitrosti na utrjevanje metamateriala zaradi vpliva mikrovztrajnosti. Dokazano je bilo, da je lahko z gradirano notranjo kiralno strukturo osnosimetričnih celičnih metamaterialov dosežen konstanten napetostni plato brez oscilacij in postopoma naraščajoče Poissonovo razmerje. Obenem je bila opredeljena tudi geometrijska struktura z najvišjim avksetičnim odzivom, najvišjo togostjo glede na relativno gostoto strukture in najmanjšimi napetostnimi oscilacijami v plato fazi.
Keywords: celični metamateriali, prostorsko gradirana gostota, SHPB, visokohitrostna deformacija, test direktnega udarca, DIC, računalniške simulacije
Published in DKUM: 19.09.2022; Views: 825; Downloads: 238
Full text (10,64 MB)

Abstract: Namen magistrskega dela je izdelava in ovrednotenje numeričnih tlačnih računalniških simulacij ohišja baterijskega paketa in materialnih modelov z eksperimenti. Ohišja baterijskih paketov so v električnem vozilu pogosto integrirana v karoserijo avtomobila, kar pripomore k togosti in robustnosti le-tega. V notranjosti ohišja baterijskega paketa se nahajajo pomembne komponente električnega sistema vozila kot npr. baterijske celice, ki morajo biti ob morebitnem trku vozila tudi ustrezno zaščitene. Ker baterijski paketi najpogosteje predstavljajo del vozila, ki se razprostira čez celotno podvozje vozila, so le-ti lahko precej ranljivi v primeru bočnega trka avtomobila, ko je območje absorpcije energije trka zelo majhno. V tem primeru nosijo ključno vlogo stranski ekstrudirani profili baterijskih paketov, ki s svojo obliko in materialnimi lastnostmi omogočajo, da se energija trka ne prenese na ključne komponente baterijskega sistema, prav tako pa tudi na preostali del karoserije in posledično potnike v vozilu. Magistrsko delo opisuje pripravo numeričnega modela ohišja baterijskega paketa, ki je izpostavljen tlačni obremenitvi in sledi internim pravilom modeliranja v podjetju. Uporabljene so eksplicitne računalniške simulacije, ki so pripravljene v programskem okolju ANSA in Abaqus. V magistrskem delu je predstavljena tudi študija in analiza uporabe različnih vrst končnih elementov in koeficientov trenja kot tudi geometrijske in materialne nelinearnosti. Delo prav tako zajema karakterizacijo in kalibracijo materialnega modela aluminijeve zlitine AW-6060-T66, ki je v obravnavanem ohišju baterijskega paketa uporabljena kot material ekstrudiranih profilov. Magistrsko delo opisuje detajlno analizo nateznega preizkusa in implementacijo dobljenih rezultatov v materialni model. Zaključek in validacija kalibracije materialnega modela predstavlja primerjava rezultatov z eksperimenti, kjer je uporabljena sodobna 3D merilna oprema ARAMIS in metoda korelacije digitalnih slik. Delo vključuje razvoj zanesljivih numeričnih modelov, kjer validacijo le-teh predstavlja eksperimentalni del, s čimer so cilji magistrskega dela doseženi. Rezultati numeričnih simulacij pokažejo zelo dober približek eksperimentov, kar vključuje odziv sila-pomik, deformacijo ekstrudiranega profila in obnašanje zvarov v ohišju baterijskega paketa ter predstavlja validacijo numeričnega modela.
Keywords: ohišje baterijskega paketa, eksplicitne računalniške simulacije, tlačna obremenitev, kalibracija materialnega modela, alumijineve zlitine, eksperimenti
Published in DKUM: 26.08.2022; Views: 695; Downloads: 0

Abstract: V diplomskem delu je opisana trdnostna analiza industrijske mešalne posode, opravljene v programu SolidWorks. Gre za 30.000 litrsko že obstoječo posodo, za katero menimo, da bi jo bilo možno izboljšati in tako zmanjšati proizvodne stroške. Največji poudarek bomo namenili pozicioniranju nog posode, ker bi z manjšim zamikom montažnega mesta lahko olajšali sestavo posode. Obenem bomo poskušali spremeniti debelino komponent. Izboljšave bodo dale vpogled, kje bi bilo možno uvesti podobne spremembe pri drugih posodah. Po zaključenih simulacijah smo prišli do ugotovitve, da zamik nog ne bo mogoč, uspelo pa nam je znatno zmanjšati maso posode.
Keywords: Industrijska mešalna posoda, trdnostna analiza, računalniške simulacije, metoda končnih elementov
Published in DKUM: 10.09.2021; Views: 1333; Downloads: 107
Full text (2,10 MB)