Search the digital library catalog

Abstract: V magistrskem delu je predstavljen razvoj nove simulacijske metode, ki je namenjena za programski paket AVL ExciteTM Power Unit. Delo je nastalo v sodelovanju s podjetjem AVL-AST, d. o. o. Metoda je namenjena za ocenitev utrujenosti materiala motorne gredi. Razvoj je potekal v programskem jeziku Python, za izračun simulacij pa je bilo uporabljeno računsko jedro programa Abaqus. Pravilnost končnih rezultatov je potrjena s primerjavo rezultatov iz programskega orodja FEMFAT. V primerjavi z ustaljeno metodo ta prinaša precej hitrejše računske čase in poenostavljeno predpripravo simulacije s prijaznim uporabniškim vmesnikom.
Keywords: numerične simulacije, dinamične simulacije, utrujanje materiala, ročična gred, motor z notranjim izgorevanjem, razvoj programske opreme
Published in DKUM: 28.02.2023; Views: 272; Downloads: 24
Full text (4,04 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: 182; Downloads: 88
Full text (10,64 MB)

Abstract: Delo se osredotoča na delovanje sistema samooskrbe z električno energijo s pomočjo fotonapetostnega sistema in baterijskega hranilnika, katerega delovanje smo najprej analizirani in predstavili. Kasneje smo podatke porabe objekta in proizvodnje sončne elektrarne uporabili za izdelavo simulacije, pri kateri smo uporabili dva različna modela za analizo pretokov električne energije v sistemu. Ugotovili smo, da dejanska samooskrba z obstoječim sistemom ni mogoča, vendar se ob primerni strategiji rabe pridobljene električne energije s fotonapetostnim sistemom lahko poraba elektrike bistveno zmanjša, medtem ko lahko z uporabo baterije zmanjšamo tudi konično moč odjema.
Keywords: samooskrba z električno energijo, fotonapetostni sistem, baterijski hranilnik, simulacije, analiza
Published in DKUM: 14.09.2022; Views: 159; Downloads: 24
Full text (3,50 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: 203; Downloads: 0

Abstract: Magistrsko delo vsebuje postopek inverznega določanja materialnega modela polimernih materialov, ki so bili izdelani s postopki dodajalnih tehnologij. Pripravljeni preizkušanci iz materialov PLA in TPU so bili testirani z nateznim preizkusom, kjer so kot rezultat bili pridobljeni diagrami sile v odvisnosti od pomika. Rezultati preizkusov so bili urejeni, kritično ocenjeni in izdelani so bili diagrami povprečij preizkušancev določenega tipa, kjer je bila dodana še standardna deviacija. Dobljeni eksperimentalni rezultati so bili primerjani in analizirani. Izvedene so bile še računalniške simulacije s programskim paketom LS-Dyna, cilj katerih je bil izbrati materialni model in njegove parametre, s katerimi bi se karseda približali eksperimentalnim rezultatom preizkušancev iz materiala PLA. Dobljeni materialni parametri so bili predstavljeni v tabelah in dodan je bil še zaključek.
Keywords: metoda končnih elementov, natezni preizkus, dodajalne tehnologije, polimerni materiali, dinamične simulacije
Published in DKUM: 08.07.2022; Views: 237; Downloads: 55
Full text (4,32 MB)