1. Estimate of the driving force for creep crack growthOtmar Kolednik, Marko Kegl, Nenad Gubeljak, Jožef Predan, 2025, izvirni znanstveni članek Opis: A discussion on the conventional creep crack growth parameters, e.g. the experimental C*-integral, C*exp, or the experimental Ct-integral, Ct,ssc, shows that the physical meaning of these parameters for growing cracks in elastic–plastic, creeping materials is not fully clear. Therefore, a comparison is presented in this paper between the conventional creep crack growth parameters, several J-integral related parameters and the crack driving force (CDF), which has been used in linear elastic and elastic–plastic fracture mechanics. The CDF for elastic–plastic, creeping materials is derived from basic thermodynamic principles and by applying the concept of configurational forces (CFs). A comprehensive numerical study is performed where crack propagation is modelled by alternating creep and crack extension steps at constant loads in a compact tension specimen made of the nickel-base superalloy Waspaloy at a temperature of 700 °C. The CDF is evaluated by a CF-based post-processing procedure after a conventional finite element computation. This procedure is applicable for small-scale creep (ssc-), transition creep (tc-) and “moderate” extensive creep (ec-) conditions. For more pronounced ec-conditions, the procedure might have to be adapted. It is shown that C*exp and Ct,ssc reflect the time derivative of the CDF during the creep stages. In contrast, the variations of the CDF coincide well with that of J-values estimated from the crack-tip opening displacement.
Ključne besede: fracture mechanics, creep crack growth, crack driving force, C*-integral, J-integral, configurational force concept, finite element method
Objavljeno v DKUM: 20.03.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 5
 Celotno besedilo (9,38 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
2. Modeling and optimization of anaerobic digestion technology : current status and future outlookTina Kegl, Eloisa Torres Jiménez, Breda Kegl, Anita Kovač Kralj, Marko Kegl, 2025, pregledni znanstveni članek Ključne besede: renewable energy, anaerobic digestion, biogas plant, mathematical models, optimization algorithms, products utilization
Objavljeno v DKUM: 31.01.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 13
Celotno besedilo (19,46 MB) |
3. Dimenzioniranje premične čeljusti primeža za stiskalnico "Rotopress" : diplomsko deloNejc Lazar, 2024, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je predstavljen postopek dimenzioniranja premične čeljusti primeža stiskalnice »Rotopress« za podjetje Ledinek Engineering d.o.o. Pri samem dimenzioniranju smo upoštevali, da je potrebno ohraniti vse pritrdilne površine, čeljust se ne sme plastično deformirati pri maksimalni delovni sili, ki znaša 200 kN, in pa sama konstrukcija mora biti enostavna za varjenje. Predstavili smo tri variante premične čeljusti in jih primerjali s staro verzijo, katere maksimalna delovna sila je bila 140 kN. Cilj je bil, da je na novi verziji premične čeljusti napram stari verziji zmanjšana masa konstrukcije, zmanjšana maksimalna napetost in pa pomik ne sme biti večji od 1 mm. Za potrebe varjenja smo določili tehnologijo varjenja in katere pozicije na konstrukciji je potrebno predhodno predgrevati. Izdelali smo tudi tehnično dokumentacijo.
Ključne besede: dimenzioniranje, premična čeljust, lameliran lepljen les, MKE, varjenje
Objavljeno v DKUM: 09.10.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 29
Celotno besedilo (2,41 MB) |
4. Zasnova novega Tercijalskega mostu Kostanjevice na Krki : diplomsko deloSara Colarič, 2024, diplomsko delo Opis: Bistvo diplomskega dela obsega zasnovo novega Tercijalskega mosta, ki mora premostiti 50-metrsko razpetino med pobočjema reke Krke v Kostanjevici na Krki. Zasnova temelji na predpostavkah in omejitvah, ki jih zastavi konstrukter ter so določene s standardi. Modeliranje mostu je v CAD programu Solidworks. Celoten most je grajen in zmontiran iz vremensko odpornega jekla Corten S355JOWP. Konstrukcijski elementi so izbrani glede na racionalno presojo iz prakse. Le-ta je na koncu potrjena ali ovržena s statičnimi preračuni po evropskih standardih EUROCODE, ter s preračunom, ki je narejen po MKE (metoda končnih elementov). Rezultati so na koncu tudi ovrednoteni.
Ključne besede: zasnova mostu, jeklena konstrukcija, most za pešce, MKE analiza.
Objavljeno v DKUM: 30.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 28
Celotno besedilo (4,59 MB) |
5. Topološka optimizacija rotorske lamele sinhronskega motorja s potopljenimi trajnimi magneti : magistrsko deloDaniel Horvat, 2024, magistrsko delo Opis: Razvoj sodobnih pogonskih elektromotorjev na področju transporta predstavlja nove izzive. Potreba po doseganju visokih vrtljajev, navora in moči ob zagotovljenem dolgotrajnem obratovanju je prinesla k uporabi sinhronskih motorjev s potopljenimi trajnimi magneti. Magistrsko delo opisuje postopek topološke optimizacije rotorske lamele za omenjeni tip elektromotorjev, ki je potekal v programu CAESS ProTOp. Najbolj obremenjena območja rotorske lamele so mostički, ki morajo zadržati magnete pri vrtenju in zagotoviti mehansko stabilnost rotorja. Hkrati morajo biti dovolj tanki, da motor dosega potrebne elektromagnetne karakteristike. S topološko optimizacijo je bila pridobljena optimalna oblika mostičkov in manjša masa rotorske lamele. Rezultati topološke optimizacije so bili s pomočjo numeričnih simulacij v programu ANSYS primerjani z začetno, ročno optimizirano obliko rotorske lamele. Ugotovitve kažejo, da se s tanjšimi mostički optimalne oblike zmanjšajo napetosti in ekvivalentne plastične deformacije v kritičnih območjih. Uvedba sodobnih postopkov optimizacije v fazi razvoja lahko v prihodnosti zamenja proces ročnega iskanja optimalnih oblik in omogoči nov napredek na področju pogonskih elektromotorjev.
Ključne besede: topološka optimizacija, metoda končnih elementov, numerična simulacija, sinhronski motor s potopljenimi trajnimi magneti, CAESS ProTOp
Objavljeno v DKUM: 29.03.2024; Ogledov: 284; Prenosov: 0
Celotno besedilo (9,17 MB) |
6. Improvement of biogas production utilizing a complex anaerobic digestion model and gradient-based optimizationTina Kegl, Breda Kegl, Marko Kegl, 2024, izvirni znanstveni članek Opis: : Anaerobic digestion (AD) is a promising technology for renewable energy production from organic waste. In order to maximize the produced biogas quantity and quality, this paper deals with the optimization of the AD process in a CSTR bioreactor of a full-scale biogas plant. For this purpose, a novel approach was adopted coupling, a highly complex BioModel for AD simulation, and a gradient-based optimization method. In order to improve AD performance, the dosages of various types of biological additives, the dosages of inorganic additives, and the temperature in the bioreactor were optimized in three different scenarios. The best biogas quality was obtained using multi-objective optimization, where the objective function involves the following two conflicting objectives: the maximization of biogas production and minimization of the needed heating energy. The obtained results show that, potentially, the content of CH4 can be increased by 11%, while the contents of H2, H2S, and NH3 can be reduced by 30%, 20%, and 81% when comparing the simulation results with the experimental data. The obtained results confirm the usefulness of the proposed approach, which can easily be adapted or upgraded for other bioreactor types.
Ključne besede: additives, anaerobic digestion, approximation method, BioModel, complex substrate, gradient-based optimization, process conditions
Objavljeno v DKUM: 12.03.2024; Ogledov: 298; Prenosov: 30
Celotno besedilo (7,33 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
7. Dinamika masnih sistemovBoštjan Harl, Marko Kegl, Timi Karner, 2024 Opis: Učbenik obravnava dinamiko masnih sistemov togih teles. V okviru kinematike je prikazan opis prostorskega gibanja v različnih koordinatnih sistemih, predstavljena je rotacijska matrika in njena parametrizacija ter Eulerjevi koti. Temu sledi dimamika in prikaz zakona o gibalni in vrtilni količini togega telesa. V okviru mehanskih nihanj so obravnavana lastna in vsiljena nihanja sistemov z eno in več prostostnimi stopnjami. Učbenik zaključuje področje analitične mehanike, ki vsebuje prikaz generaliziranih koordinat, virtualnega dela in generaliziranih sil. Predstavljeni so Newton-Eulerjev, Lagrangev in Hamiltonov pristop za tvorbo gibalnih enačb sistemov in njihovo numerično reševanje.
Ključne besede: dinamika, mehanska nihanja, analitična mehanika, virtualno delo, Lagrangev pristop
Objavljeno v DKUM: 11.03.2024; Ogledov: 479; Prenosov: 75
Celotno besedilo (6,68 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
8. Konstruiranje transporterja z mehanskim zaklepom : diplomsko deloLuka Komplet, 2023, diplomsko delo Opis: Diplomsko delo opisuje konstruiranje proizvodnega procesa od ideje, ki je narisana na
listu papirja, do končne vloge sestava v podjetju naročnika. V diplomski nalogi se je
razvijal transporter z mehanskim zaklepom. Pri nalogi je bilo potrebno raziskati lastnosti
materialov in uporabnost standardnih elementov. Oblikoval se je transporter, ki ima
možnost premikanja, in zaklepni mehanizem. Pri nalogi je bilo potrebno izdelati takšen
transporter, kjer robot odvzame kotliček z natančnostjo do dveh milimetrov. Razviti je
bilo potrebno mehanizem, ki je popolnoma mehanski s prednapetjem in končnimi
legami. Za varnost zaposlenih so se izdelala varnostna vratca, kjer lahko serviser vstopa
v prostor
Ključne besede: konstruiranje, mehanski zaklep, transporter, proizvodni
Objavljeno v DKUM: 09.10.2023; Ogledov: 366; Prenosov: 59
Celotno besedilo (4,65 MB) |
9. Analiza, izboljšava in preizkus prirobnice zalogovnikov vode : diplomsko deloLuka Lešnik, 2023, diplomsko delo Opis: V diplomski nalogi smo se ukvarjali z izboljšavo prirobnice za zalogovnike vode, sej je bila obstoječa konstrukcijsko nedovršena. Najprej smo analizirali obstoječo prirobnico z uporabo simulacij programskega paketa PrePoMax v1.3.5. Nato smo s programom Solidworks ustvarili novo prirobnico in na njej opravili simulacijo. Na zadnje smo opravili še eksperiment, s katerim smo ugotovili, ali prirobnica dejansko zdrži predvideno obremenitev. Ugotovili smo, da se prirobnica ne deformira in je pripravljena za na trg. Izboljšana prirobnica je izdelana z manj materiala, tako da smo privarčevali na ceni.
Ključne besede: prirobnica, simulacija, eksperiment, izboljšava
Objavljeno v DKUM: 04.10.2023; Ogledov: 292; Prenosov: 47
Celotno besedilo (4,57 MB) |
10. Konstruiranje strojnega primeža z uporabo cae in optimizacije topologije ter simulacijski preizkus delovanjaFilip Ljevar, 2023, diplomsko delo Opis: Cilj diplomskega dela je bil skozi proučevanje pomanjkljivosti obstoječih patentnih rešitev zasnovati inovativen 5-osni strojni primež. Ob upoštevanju načel razvoja odprte strojne opreme, kot dela svobodne znanosti, je transparentno in temeljito predstavljena izvirna rešitev s poudarkom na prednapetosti in dvojnem vpenjanju gibljive čeljusti primeža. Opravljena je bila statična analiza konstrukcije in optimizacija topologije. Ugotovljeno je bilo, da težave z dvigom čeljusti niso bile v celoti odpravljene, zato so predstavljene možnosti za nadaljnje izboljšave. Predstavljen je načrt nadaljnjih korakov, da bi lahko konstrukcija prešla v prosto javno uporabo.
Ključne besede: 5-osni strojni primež, odprta strojna oprema, optimizacija topologije, statična analiza
Objavljeno v DKUM: 22.09.2023; Ogledov: 476; Prenosov: 57
Celotno besedilo (3,94 MB) |
