1. Materialni model kompozitne strukture in optimizacija topologije kompozitnega monokokaPatrik Gnus, 2025, magistrsko delo Opis: 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.
Ključne besede: kompozitna struktura, karbonska vlakna, monokok, Formula Student, materialni model, optimizacija topologije, metoda končnih elementov, numerične simulacije, zmanjšanje mase, vzvojna togost, eksperimentalna validacija.
Objavljeno v DKUM: 28.05.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 23
 Celotno besedilo (5,75 MB) |
2. Cavitation erosion modelling on a radial divergent test section using RANSLuka Kevorkijan, Luka Lešnik, Ignacijo Biluš, 2022, izvirni znanstveni članek Opis: Cavitation is the phenomenon of fluid evaporation in hydraulic systems, which occurs due to a pressure drop below the value of the vapor pressure. For numerical modelling of this generally undesirable phenomenon, which is often associated with material damage (erosion), there are various mathematical vapor transfer models that have been validated in the past. There are different approaches to predicting cavitation erosion, which have mostly been experimental in the past. Recently various numerical models have been developed with the development of numerical simulations. They describe the phenomenon of cavitation erosion based on different theoretical considerations, such as Pressure wave hypothesis, Microjet hypothesis, or a combination of both. In the present paper, an analysis of the Schnerr-Sauer transport cavitation model was used, upgraded with an erosive potential energy model based on pressure wave hypothesis for cavitation erosion prediction. The extended numerical model has been applied to the case of a radial divergent test section in three different mathematical formulations. The results of simulation were compared and validated to experimental work performed by other authors. The study shows that the distribution of surface accumulated energy agrees with the experimental results, although certain differences exist between formulations. The applied method appears to be appropriate for further use, and to be extended to materials response modelling in the future.
Ključne besede: kavitacija, erozija, erozivna potencialna energija, numerične simulacije, cavitation, erosion, erosive potential energy, numerical simulation
Objavljeno v DKUM: 26.03.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 3
 Povezava na celotno besedilo
Gradivo ima več datotek! Več... |
3. Sklopljeni numerični model prenosa gibalne količine, energije in snovi med procesom depozicije ledu v kondenzatorju liofilizatorja : magistrsko deloKlemen Meh, 2025, magistrsko delo Opis: Magistrska naloga obravnava numerično modeliranje prenosa gibalne količine, energije in snovi med procesom depozicije ledu v kondenzatorju liofilizatorja. Osredotočili smo se na modeliranje robnega pogoja temperature na hladni steni kondenzatorja. Dosedanji numerični modeli so temeljili na konstantnem robnem pogoju temperaturnega profila na hladni steni kondenzatorja. V tem magistrskem delu pa smo izpeljali enačbe za izračun temperaturnega profila na hladni steni kondenzatorja in jih preizkusili na poenostavljenem modelu. Numerično smo simulirali stacionarne razmere s predpisanim robnim pogojem temperature na realnem modelu. Nato smo simulirali proces depozicije ledu v trajanju ene ure s pomočjo uporabniško definiranih funkcij pri dveh obratovalnih režimih. Ugotovili smo, da je učinkovitost kondenzatorja nekoliko nižja v primerjavi z dosedanjimi rezultati drugih raziskovalcev, dobljenih z upoštevanjem konstantnega robnega pogoja temperaturnega profila na hladni steni kondenzatorja. Razlika rezultatov med dvema različnima pristopoma pa ni izrazita. Naši rezultati so tudi skladni z ugotovitvami drugih avtorjev, ki so prav tako opazili, da je temperatura najvišja na mestu, kjer se začne hladilna tuljava, prav tako pa sta tam najintenzivnejša ponor vodne pare in depozicija ledu.
Ključne besede: prenosni pojavi, numerične simulacije, liofilizacija, kondenzator vodne pare, ANSYS Fluent, uporabniško definirane funkcije.
Objavljeno v DKUM: 05.02.2025; Ogledov: 0; Prenosov: 35
Celotno besedilo (7,82 MB) |
4. Določanje faktorja intenzitete napetosti na razpoki, ki obdaja praznine v materialu : magistrsko deloMarcel Prosen, 2024, magistrsko delo Opis: V magistrski nalogi smo obravnavali problematiko votline, ki je posledica nekovinskega vključka ali pore in razpoke v elementu. Obravnavali smo več različnih primerov, ki so imeli različne geometrijske kombinacije velikosti in lokacije votline, okrog katere je nastala razpoka. S pomočjo numeričnih simulacij smo ugotavljali, kakšna je razlika v enako veliki razpoki, ki je nastala iz votline, od ravninske do v materialu zajete razpoke. Razliko smo ugotavljali na osnovi numeričnih simulacij modela iz končnih elementov, na osnovi izračuna faktorja intenzitete napetosti vzdolž konture razpoke.
Ugotovili smo, da pri kratkih razpokah, ki so nastale iz votline v materialu, so vrednosti faktorja intenzitete napetosti manjše, kot to velja za enako veliko ravninsko razpoko v notranjosti materiala. Rezultati so pomembni zaradi določanja relevantne vrednosti faktorja intenzitete napetosti po konturi razpoke, ki je nastala iz vključka, za določitev trajne dinamične trdnosti materiala.
Ključne besede: faktor intenzitete napetosti, razpoke, nekovinski vključki, pore, numerične simulacije, analitični preračuni
Objavljeno v DKUM: 04.09.2024; Ogledov: 69; Prenosov: 59
Celotno besedilo (10,35 MB) |
5. Virtualni inženiring I : komponente virtualnega inženiringa, zapiski predavanjGorazd Hren, 2024 Opis: Zapiski predavanj so namenjeni študentom, ki se vsakodnevno in vedno bolj srečujejo z uporabo razvojnih računalniških orodij pri designu izdelkov. Izredno kakovostne in tudi kompleksnejše računalniške aplikacije omogočajo simulacije in analize inženirskih rešitev preden so te implementirane kot prototipi ali končni izdelki. Virtualni inženiring najprej tvorijo komponente za ustvarjanje geometrije, sistemi CAD in povratni inženiring s sistemi skeniranja, ki predstavlja osnovo za nadaljnje postopke razvoja izdelkov. Naslednje komponente so izdelava virtualnih prototipov v navideznem okolju ali fizičnih prototipov, katerih izdelava je dandanes večinoma izvedena s 3D tiskom. Izrednega pomena v razvoju izdelkov so numerične simulacije, ki omogočajo analize -trdnosti, dinamike tekočin in gibanja mehanizmov - glede na robne pogoje. S pridobljenimi podatki lahko načrtujemo proizvodnjo, logistiko, kontrolo kakovosti, ergonomijo, marketing, preden gre izdelek v končno izdelavo. Vse te komponente povezujejo informacijski sistemi DMU, PLM, ki omogočajo in tudi določajo organizacijsko strukturo razvojnega dela, opisanem v zadnjem poglavju: Virtualni razvoj izdelkov.
Ključne besede: virtualni inženiring, sistemi CAD, povratni inženiring, numerične simulacije, virtualni razvoj izdelkov
Objavljeno v DKUM: 10.05.2024; Ogledov: 366; Prenosov: 50
Celotno besedilo (5,67 MB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
6. Rekonstrukcija stranskih vodilnih koles na stroju za pripravo aluminijastih kolobarjev : diplomsko deloTimotej Rebernak Pliberšek, 2023, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu smo s pomočjo računalniških simulacij analizirali os vodilnih koles cepilno pripravljalnega stroja alumijastih kolobarjev, kjer so se pojavljale razpoke na oseh. S pomočjo rezultatov numerične analize obstoječe osi smo ugotovili vzrok za nastajanje razpok, ter predlagali boljšo konstrukcijsko rešitev osi na podlagi rezultatov. Numerične simulacije smo izvajali s pomočjo programskega paketa PrePoMax, ki temelji na metodi končnih elementov.
Ključne besede: rekonstrukcija, podjetje Impol d.o.o, numerične simulacije, metoda končnih elementov, SolidWorks, PrePoMax
Objavljeno v DKUM: 05.03.2024; Ogledov: 424; Prenosov: 65
Celotno besedilo (3,82 MB) |
7. Obvladovanje sprememb izdelka med procesom načrtovanja in izdelave orodja za hladno preoblikovanje pločevine : diplomsko deloLuka Stepišnik, 2023, diplomsko delo Opis: Tudi v industriji, kjer izdelujejo orodja za hladno preoblikovanje pločevine, se pogosto soočajo s spremembami končnega izdelka. V tej diplomski nalogi smo opisali, kako poteka proces izdelave orodja v podjetju ter kako se soočajo s spremembami tega orodja. Z uporabo programa Catia smo primerjali star in nov (spremenjen) izdelek. Nato smo v programskem paketu AutoForm R10 izdelali računalniško simulacijo spremembe izdelka, ki je temeljila na metodi končnih elementov. Rezultate smo ocenili in ugotovili, da je sprememba izvedljiva. Prav tako smo ugotovili, da je soočanje s spremembami bistvenega pomena za obstoj in dolgotrajno delovanje podjetja.
Ključne besede: orodje, hladno preoblikovanje, sprememba izdelka, simulacije, numerične metode
Objavljeno v DKUM: 28.02.2024; Ogledov: 315; Prenosov: 41
Celotno besedilo (3,77 MB) |
8. Računski model za analizo trdnosti smrekovega lesa : magistrsko deloJure Fakin, 2023, magistrsko delo Opis: Čeprav je les v uporabi že od pradavnine, je splošno razumevanje njegovega mehanskega obnašanja zelo skromno. V magistrskem delu je na osnovi rezultatov izvedenih statičnih in dinamičnih tri-točkovnih upogibnih preizkusov, bil določen materialni model smrekovega lesa. Vrednosti statičnih materialnih parametrov so bile določene s postopkom inverzne določitve, ki temelji na zaporednem izvajanju numeričnih simulacij. Na osnovi rezultatov dinamičnih upogibnih preizkusov je bila določena enačba S-N krivulje, na osnovi katere je bila potrjena S-N krivulja, pridobljena z numeričnimi simulacijami. Končen rezultat je bil razvit in potrjen materialni model, s katerim je mogoče predvideti odziv komponent iz smrekovega lesa izpostavljenih statični obremenitvi in napovedati njihovo življenjsko dobo pri cikličnem utripnem obremenjevanju v tangencialni orientaciji lesnih vlaken.
Ključne besede: smrekov les, eksperimentalno testiranje, numerične simulacije, inverzna določitev materialnih parametrov, S-N krivulja.
Objavljeno v DKUM: 07.11.2023; Ogledov: 359; Prenosov: 70
Celotno besedilo (3,80 MB) |
9. Analiza utrujanja kiralnih avksetičnih struktur iz aluminijeve zlitine aa 5083-h111 : magistrsko deloPatrik Lampret, 2023, magistrsko delo Opis: V magistrski nalogi je predstavljena analiza utrujanja kiralnih avksetičnih struktur iz aluminijeve zlitine AA 5083-H111. Na začetku so obravnavane teoretične osnove celičnih struktur, kjer so predstavljene lastnosti celičnih materialov in izhodišča geometrijskih veličin, s katerimi so bile strukture narejene. Sledijo teoretične osnove utrujanja materialov, kjer so opisane in predstavljene metode dimenzioniranja na življenjsko dobo skupaj z mehanizmi utrujanja. V nadaljevanju so obravnavane numerične simulacije, ki so obsegale konvergenčno analizo, določevanje ustreznega števila osnovnih celic ter ugotavljanje poteka utrujanja posameznih kiralnih avksetičnih struktur. Za namene konvergenčne analize je bil definiran numerični model, ki je obsegal predpis materialnega modela, vpetja, obremenitev ter mreže končnih elementov. Na podlagi deformacij, ki so bile posledica obremenitev v obliki pomikov, je bila narejena konvergenčna analiza, s katero je bila določena globalna velikost končnih elementov. Za določanje ustreznega števila osnovnih celic je bil analiziran odziv kiralnih avksetičnih struktur pri različnih razporeditvah osnovnih celic. Raziskan je bil vpliv Poissonovega količnika na potek obremenjevanja, kjer je bilo ugotovljeno, pri katerih strukturah se pojavi avksetični učinek in kako intenziven je. Na koncu je bila s pomočjo deformacijske metode ugotovljena življenjska doba kiralnih avksetičnih struktur. Določanje življenjske dobe je bilo grafično ovrednoteno s pomočjo amplitudnih deformacij, amplitudnih sil in povprečne deformacijske energije na cikel. Numerični rezultati so bili opisani in predstavljeni v skladu z vnaprej določenimi načini, od koder je bilo ugotovljeno, katera kiralna struktura pri predpisani obremenitvi zdrži največ obremenitvenih ciklov in katera struktura pokaže najbolj ugodno kombinacijo mehanskih in fizikalnih lastnosti.
Ključne besede: malociklično utrujanje, numerične simulacije, kiralne avksetične strukture, aluminijeve zlitine
Objavljeno v DKUM: 06.10.2023; Ogledov: 459; Prenosov: 108
Celotno besedilo (4,28 MB) |
10. Razvoj hitre simulacijske metode za ocenitev utrujenosti motorne gredi : magistrsko deloRok Tumpej, 2023, magistrsko delo Opis: 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.
Ključne besede: numerične simulacije, dinamične simulacije, utrujanje materiala, ročična gred, motor z notranjim izgorevanjem, razvoj programske opreme
Objavljeno v DKUM: 28.02.2023; Ogledov: 816; Prenosov: 135
Celotno besedilo (4,04 MB) |
