Repository of Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture University of Zagreb
Not a member yet
8447 research outputs found
Sort by
Manipulator arm for tracked vehicle
No full textKonstantna ratna zbivanja u svijetu uzrokuju zakrčenost velike količine zemlje miniranim područjima, što čini zemljište neuporabljivim za razvoj infrastrukture. Kako bi se proces razminiravanja ubrzao te učinio sigurnim za čovjeka, počele su se razvijati kompanije koje izrađuju specijalizirana vozila za razminiravanje. Jedno od takvih vozila je MV-2 koje proizvodi DOK-ING, za koje je potrebno konstruirati manipulatorsku ruku za određene tehničke zahtjeve. Kroz rad je prikazan kompletan proces konstrukcijske razrade navedene ruke. Započeto je s pregledom postojećih vozila u arsenalu DOK-ING-a, te su se analizirala slična rješenja s tržišta konkurentnih kompanija kako bi se dobila bliža slika u kojem smjeru bi razrada modela ruke trebala ići. Nadalje, kreirano je par koncepata iz podataka pregledanog tržišta kako bi se uvidjelo koja tehnička rješenja optimalno zadovoljavaju tehničke zahtjeve. Nakon izrade kostura CAD modela, izrađen je proračunski model koji je uvelike ubrzao iterativnu fazu pozicioniranja i odabira upravljačkih hidrauličkih cilindara. Proveden je proračun stabilnosti i čvrstoće kritičnih komponenti na ruci, te je opisan smještaj svih potrebnih komponenti na ruci kako bi se osigurao siguran rad operatera. Za kraj, izvršena je provjera svih tehničkih zahtjeva.Constant war events in the world cause congestion of a large amount of land with mined areas, which makes the land unusable for infrastructure development. In order to speed up the demining process and make it safe for people, companies that produce specialized demining vehicles have started to develop. One such vehicle is the MV2 of the DOK-ING company, for which a manipulator arm needs to be designed for certain technical requirements. The paper presents the complete process of developing the construction of the aforementioned hand. The revision of the existing vehicles started with those in the arsenal of DOK-ING, and similar solutions from the market of competing companies were analyzed in order to get a closer picture of the direction in which the development of the manual model should go. Furthermore, several concepts were created from the data of the reviewed market in order to see which technical solutions optimally meet the technical requirements. After creating the skeleton of the CAD model, a computational model was created that greatly accelerated the iterative phase of positioning and selecting the control hydraulic cylinders. The calculation of stability and strength of the critical components on the arm was carried out and the position of all necessary components on the arm was described in order to ensure the safe operation for the operator. Finally, all technical requirements were check
Real-time driver state detection
No full textU ovom će se radu dati potencijalno rješenje za problem automatskog prepoznavanja stanja vozača u stvarnom vremenu, koristeći napredne tehnologije za analizu i detekciju lica. Cilj je razviti sustav koji može detektirati različite aspekte stanja vozača kao što su pospanost, ometenost ili promjene u fokusu pažnje vozača, te na temelju tih podataka pravovremeno upozoriti vozača, a daljnjim razvojem i integracijom tehnologije s vozilom čak i poduzeti automatske sigurnosne mjere poput sigurnosnog zaustavljanja vozila.This paper proposes a potential solution to the problem of real-time automatic driver state recognition using advanced facial analysis and detection technologies. The goal is to develop a system capable of detecting various aspects of a driver’s state, such as tiredness, distraction, or changes in attention, and providing timely alerts based on this data. With further development and integration with the vehicle, the system could even implement automatic safety measures, such as safely stopping the vehicle
Review and analysis of battery production process
No full textTema ovog diplomskog rada je prikaz i analiza tehnoloških procesa linije za proizvodnju baterija. U prvom dijelu rada definiran je pojam tehnološkog procesa, svrha i značaj u proizvodnom procesu. Definirana su vremena preko kojih se određuje vrijeme izrade proizvoda. Također su u prvom dijelu rada navedeni i objašnjeni osnovni pojmovi vezani za baterije za električno vozilo. Praktični dio rada proveden je u poduzeću Rimac Technology. U radu je dan opis poduzeća te je prikazan proizvodni program. Iz proizvodnog programa odabran je reprezentant za kojeg je napravljena analiza tehnoloških procesa proizvodne linije. Također je izrađen simulacijski model trenutnog procesa, a na temelju rezultata simulacije dani su prijedlozi unaprjeđenja. Na kraju je izrađen novi simulacijski model s prijedlozima unaprjeđenja za validaciju istih.The topic of this Master thesis is review and analysis of battery technological processes. In the first part of the paper, the concept of technological process is defined with it's purpose and significance. Times used to determine product build time are defined. Also, in the first part of the paper basic terms regarding batteries for electric vehicles are listed and explained. The practical part was carried out in the company Rimac Technology. In the paper, company and it's production program are described. A representative of production program was selected for which analysis of technological processes was made. A simulation model of current process was created and based on the results of simulation, suggestions for improvement were given. New model with improvement suggestions is created for validation of mentioned improvement suggestions
Structural design of composite passenger catamaran
No full textCilj ovog rada je projektiranje konstrukcije kompozitnog putničkog katamarana, na osnovu idejnog projekta izrađenog u tvrtki „iCat“.
Projektiranje je provedeno kroz dvije faze. U prvoj fazi razrađene su tri projektne varijante. Provedeno je dimenzioniranje elemenata oplate i orebrenja prema pravilima klasifikacijskog društva Hrvatskog Registra Brodova (HRB). Zatim slijedi provjera lokalne čvrstoće prema softveru ComposeIT klasifikacijskog društva Bureau Veritas (BV) te usporedba rezultata i izbor najpovoljnije projektne varijante prema uvjetu minimalne mase.
Druga faza projektiranja obuhvaća direktni proračun čvrstoće metodom konačnih elemenata (MKE). Analizirani su strukturni odzivi te je provedena analiza podobnosti prema Tsai-Wu kriteriju loma laminata. Konstrukcijski elementi koji ne zadovoljavaju kriterij su redimenzionirani. Naposljetku provedena je kontrola izvijanja pojedinih elemenata konstrukcije.The objective of this thesis is the structural design of composite passenger catamaran, designed by „iCat“ company.
The design is carried out through two phases. In the first phase, three design variants were developed. The elements of plating and framing were designed according to the rules of the Croatian Register of Shipping (CRS). Then, a local strength check was performed using the ComposeIT software from the Bureau Veritas (BV) classification society. After that follows comparison of results and selection of the most favorable design variant based on minimum mass criteria.
The second phase of the design includes direct calculation of strength using finite element method (FEM). Structural responses were analyzed and a structural adequacy criterion was carried out based on the Tsai-Wu laminate failure criterion. Structural elements that do not satisfy criterion are redesigned. Finally, a buckling check of individual structural elements was
performed
Device for testing the battery pack in case of self-ignition
No full textTema ovog rada je razvoj uređaja za sigurno i jednostavno testiranje baterijskih paketa u slučaju samozapaljenja jedne od ćelija unutar samog paketa. Automobilska industrija se trenutno okreće prema elektrifikaciji vozila kao odgovor na zagađenje okoliša uzrokovano ispušnim plinovima vozila s motorima na unutarnje izgaranje. Električni automobili kao izvor energije koriste električnu struju koja se pohranjuje unutar ćelija baterijskog paketa. Svaki baterijski paket pohranjuje velike količine energije koja se u slučaju oštećenja ćelija unutar paketa oslobađa u obliku naglog izgaranja ćelije što uzrokuje požar automobila. Upravo zbog toga su potrebne ovakve naprave koje će na siguran i ponovljiv način moći testirati različite dizajne baterijskih paketa kako bi elektrićni auti mogli biti sigurniji. U radu je provedena analiza tržišta i postojećih rješenja za ovakve naprave. Također su provedeni intervjui s inženjerima tvrtke Rimac technology koji su opisali svoje glavne zahtjeve za ovu napravu budući da će oni koristiti ovakvu napravu za testiranje svojih baterijskih paketa. Inženjeri su također dali neke od zahtjeva koje uređaj mora zadovoljiti te okvirne dimenzije paketa i modula koji bi se testirali u uređaju. Potom je napravljena funkcijska dekompozicija uređaja na temelju koje je napravljena morfološka tablica. Kombinacijom različitih rješenja za određene funkcije uređaja napravljeno je četiri koncepta koji su se međusobno vrednovali na temelju različitih kriterija. Najbolje ocijenjeni koncept se potom konstrukcijski razradio nakon čega je napravljen 3D model te tehnička dokumentacija naprave.The topic of this paper is the development of a device for safe and simple testing of battery packs in case of self-ignition of one of the cells inside the pack itself. The automotive industry is currently turning to the electrification of its vehicles in response to the environmental pollution caused by the exhaust gases of vehicles with internal combustion engines. Electric cars use electricity stored inside the cells of the battery pack as an energy source. Each battery pack stores large amounts of energy, which in case of damage to the cells inside the pack is released in the form of a sudden combustion of the cells, which causes a car fire. This is exactly why devices like this are needed to test different designs of battery packs in a safe and reproducible way so that the electric cars can be safer. In the paper, an analysis of the market and existing solutions for such devices was carried out. Interviews were also conducted with Rimac technology engineers who described their main requirements for this device since they will be using this device to test their battery packs. Engineers also provided some of the requirements that the device must meet for the approximate dimensions of the packages and modules that would be tested in the device. Also, a functional decomposition of the device was made, on the basis of which a morphological table was made. By combining different solutions for certain functions of the device, four concepts were created, which were evaluated against each other based on different criteria. The best-rated concept was then further developed, after which a 3D model and technical documentation of the device was created
Optimization of the production process of battery packs for electric vehicles
No full textTema ovog rada je optimizacija proizvodnih procesa primjenom Lean Six Sigma metodologije. Kroz prvi dio rada daje se teorijska podloga o samoj metodologiji koja se nametnula kao odličan pristup za postizanje operativne izvrsnosti i optimizaciju proizvodnih procesa. U nastavku se detaljno obrađuju alati Lean Six Sigma metodologije koji će se primijeniti u praktičnom dijelu rada i koji su odličan korak prema optimizaciji procesa u proizvodnji. Nakon temeljitog proučavanja relevantne literature u prvom dijelu rada, drugi dio fokusira se na praktičnu primjenu stečenog znanja s ciljem poboljšanja proizvodnih procesa. U praktičnom dijelu mapirani su procesi proizvodnje baterijskih paketa električnih vozila i detektirane nesukladnosti koje se događaju unutar procesa. Nakon identificiranja nesukladnosti napravljena je analiza potencijalnih uzroka, prikaz rješenja tih nesukladnosti i pristup prema njihovoj prevenciji u budućnosti. U drugom dijelu napravljen je Ishikawa dijagram s ciljem rješavanja aktualnih uzroka problema kako bi se zadovoljili dogovoreni rokovi projekta te su za svaki od glavnih uzroka problema dani prijedlozi rješenja.The topic of this paper is the optimization of production processes using the Lean Six Sigma methodology. Through the first part of the paper, the theoretical background is given on the methodology itself, which has been imposed as an excellent approach for achieving operational excellence and production processes optimization. In the continuation of the paper, the tools of the Lean Six Sigma methodology that will be applied in the practical part of the work and which are an excellent step towards optimizing the production process are discussed in detail. After a thorough study of the relevant literature in the first part of the paper, the second part focuses on the practical application of the acquired knowledge with the aim of improving production processes. In the practical part, the production processes of electric vehicle battery packs are mapped and non-conformities that occur within the process are detected. After identifying the non-conformities, an analysis of potential causes was made, a presentation of solutions to these non-conformities and an approach to their prevention in the future. In the second part, an Ishikawa diagram was created with the aim of solving the current causes of the problem in order to meet the agreed project deadlines, also suggestions for solutions were provided for each of the main causes of the problems
Designing a new production facility for railway signaling and safety systems
No full textU ovome radu objašnjen je tehnički i tržišni značaj željezničkih signalno-sigurnosnih sustava te opisana tvrtka koja ih proizvodi. Predstavljen je proizvodni program tvrtke, lokacije na kojima se tvrtka nalazi i tehnologije koje se koriste. Analizirano je trenutno stanje u promatranoj tvrtki. Projektiran je nov proizvodni pogon strojarskog dijela proizvodnje tvrtke, pri čemu je glavni cilj bilo razmotriti mogućnost preseljenja i objedinjavanja izradbi komponenti proizvoda, trenutačno rascjepkanih na trima lokacijama u jednome mjestu, na značajno udaljeniju lokaciju u drugome mjestu, u kojem se već odvijaju sklapanje i druge djelatnosti tvrtke, a u pogodnijim uvjetima od onih izradbe. Prema metodologiji projektiranja proizvodnih sustava izvedeni su odgovarajući projektni koraci, poput: izbora reprezentativnih proizvoda i dijelova, proračuna kapaciteta i površina, istraživanja mogućnosti ostvarenja izradbenih stanica (primjenom Cluster analize) te određivanja rasporeda strojeva i radnih mjesta. Projektiranjem se dokazalo da je građevinski objekt na novoj lokaciji primjeren za smještaj strojarskog dijela proizvodnje tvrtke. Novoprojektirani proizvodni pogon pruža mogućnost kvalitetnije i efikasnije proizvodnje i poslovanja tvrtke uz izostanak gubitaka vremena i resursa, značajnim minimiranjem transportnih udaljenosti pa tako i troškova.In this paper technical and market significance of railway signalling-security systems are explained. The paper includes a description of the company that produces them, its manufacturing programme, locations and the technologies the company uses. It also includes an analysis of the current state of the company. The main aim was to design a new manufacturing facility for a potential move and merge of the current one which is divided into three locations. The new manufacturing facility would be moved into the facility already owned by the company and much closer to the rest of the company. According to the methodology of facility planning, the following steps were taken, such as the selection of representative products and parts, calculation of required area and capacities, research of implementation of advanced manufacturing structure (using Cluster analysis) and a new layout of machines and workplaces. The new facility design proved to be suitable for the move and merge of the manufacturing facility at the new location. The newly designed manufacturing facility ensures a higher quality and more efficient production, optimizing the company's operations, while reducing transport distances and costs
Numerical analysis of fracture behavior in structural acrylic adhesive
No full textOvaj rad bavi se istraživanjem adhezivnih svojstava strukturno-termalnog akrilnog ljepila u svrhu
razvoja numeričkog modela za simuliranje istog. Kako bi uspješno razvili model za modeliranje
odziva konstrukcije prilikom DCB (eng. Double Cantilever Beam) testa, potrebno je
eksperimentalno odrediti parametar energije loma (eng. Fracture Energy). Za određivanje
energije loma u ovom radu koristit će se dvije metode: SBT (eng. Simple Beam Theory) temeljena
na Euler-Bernoullijevoj teoriji savijanja grede i CBBM (eng. Compliance Based Beam Method)
bazirana na teoriji Timoshenkove grede.
U uvodnom dijelu rada prikazat će se detaljan pregled baterijskih sustava, kemijska osnova ljepila
i njihova primjena u različitim industrijama. Nadalje, poseban naglasak bit će stavljen na teorije
mehanike loma i metode izračuna vrijednosti energije loma.
Nadalje, dat će se uvid u postupak pripreme uzoraka, provedbe eksperimentalnog ispitivanja te
obrade podataka.
Na poslijetku, prikazat će se koraci razvoja numeričkog modela sa svim bitnim postavkama u
softveru Abaqus. Dobiveni rezultati numeričkog modela usporedit će se s eksperimentalno
dobivenim podatcima te će se ocijeniti primjenjivost teorijskih metoda SBT i CBBM na izračun
energije loma.This paper explores the adhesive properties of structural-thermal acrylic adhesive to develop a
numerical model. To successfully create a model for reproducing the structural response during
the Double Cantilever Beam (DCB) test, it is essential to experimentally determine the fracture
energy parameter.
In this study, two methods will be employed to determine the fracture energy: the Simple Beam
Theory (SBT), based on Euler-Bernoulli beam theory, and the Compliance Based Beam Method
(CBBM), grounded in Timoshenko beam theory.
The introductory section will provide a comprehensive review of battery systems, the chemical
background of adhesives, and their applications in various industries. Additionally, an overview
of fracture mechanics will be presented, along with the methods used to calculate fracture energy
values.
Subsequently, the paper will outline the procedures for sample preparation, test execution, and
data processing.
Finally, the steps for creating a numerical model will be demonstrated, including key settings in
the Abaqus software package. The results obtained from the numerical model will be compared
with the experimentally derived data, and the applicability of the theoretical methods, SBT and
CBBM, for calculating fracture energy will be evaluated
Comparison of numerical and experimental values of impact damage at aircraft horizontal stabilizer structure
No full textProučavanje udarnih opterećenja i oštećenja na kompozitne konstrukcije eksperimentalnim ispitivanjem i numeričkim modeliranjem predstavlja perspektivno područje znanstvenih istraživanja, ali istovremeno donosi i brojne izazove uslijed specifičnih konstrukcija, anizotropne prirode materijala i složenih međudjelovanja kompozitnih slojeva.
U ovom se radu razmatra udar projektila u kompozitnu konstrukciju napadnog ruba horizontalnog stabilizatora pri velikim brzinama te se rezultati provedenih simulacija uspoređuju s rezultatima provedenog eksperimentalnog ispitivanja provedenog od strane partnera iz industrije. Detalji o partneru iz industrije se ne iznose zbog ugovora o tajnosti podataka.
Tijekom razvoja numeričkog modela razmatrana su tri načina opisivanja udarača. Model ptice koja udara u konstrukciju horizontalnog stabilizatora modeliran je pomoću klasičnog Lagrangeovog, SPH (eng. Smoothed Particle Hydrodynamics) i CEL (eng. Couple Eulerian-Lagrangian) pristupa. Za provođenje simulacije koristi se komercijalno dostupan programski paket za rješavanje metodom konačnih elemenata Abaqus/Explicit. Nakon usporedbe sva tri modela udarača s rezultatima ispitivanja dostupnima u literaturi definiran je numerički model koji je razvijen na temelju testnog postava korištenog za provođenje eksperimentalnog ispitivanja. Geometrija napadnog ruba opisuje se kombinacijom konvencionalnih ljuskastih elemenata i ljusaka s određenom debljinom, dok se ostatak testnog postava modelira klasičnim trodimenzionalnim elementima. U simulacijama se koristi Hashinov kriterij popuštanja kako bi se opisalo ponašanje kompozita ojačanog vlaknima.
Rezultati razmatranih simulacija uspoređeni su međusobno i s eksperimentalnih vrijednostima te se analizira poklapanje rezultata simulacija s rezultatima eksperimentalnog ispitivanja.
Na posljetku se provodi optimizacija rasporeda sojeva kompozitnog napadnog ruba te se zaključuje da postoje rasporedi slojeva koji pokazuju bolja mehanička svojstva.Exploring impact loads and damage on composite materials through experimental investigation and numerical modeling represents a promising field of scientific research, but at the same time a challenging domain due to laminated structure, anisotropic material nature, and complex layer interfaces of composites.
The subject of this thesis is modeling of a high velocity bird impact on a composite leading edge of a horizontal stabilizer and comparing the results of the simulation to the experimental dana provided by the industrial partner. Details about the industrial partner are not disclosed due to the confidentiality agreement.
In order to develop the numerical model of a high velocity impactor, three different approaches have been considered. Bird impactor model has been developed using classical Lagrangian, Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), and Couple Eulerian-Lagrangian (CEL) method. Commercially available software for finite element method analysis Abaqus/Explicit has been used to conduct simulations. After validating each impactor model with experimental results available in literature, a complete numerical model of the test setup has been developed to replicate the setup used in experimental testing. The geometry of leading edge is described using a combination of conventional shell and continuum shell elements, while the rest of the test setup is modeled using 3-dimensional elements. In simulations conducted, Hashin failure criteria was employed to describe the behavior of fiber-reinforced composite.
The results of all three simulation approaches have been compared with the experimental dana, and quality of results for each method has been discussed.
Optimization of the composite leading edge has been conducted and conclusions on improving the layup have been made
Review and analysis of the technological process for production of insulating component for transformers
No full textOvaj diplomski rad detaljno opisuje proizvodni proces jednog od proizvoda poduzeća. Na početku rada prikazani su izolacijski materijali i njihova uloga u transformatorima kao i teorijski uvod u projektiranje tehnoloških procesa. Opisano je poduzeće, njegova djelatnost, lokacija, organizacijska struktura te proizvodni program. U nastavku rada prikazan je raspored strojeva na jednoj od lokacija poduzeća kao i vrste proizvoda koji se tamo proizvode. Detaljno je prikazan proizvodni proces jednog od proizvoda – izolacijske komponente, zajedno s rasporedom operacija izrade. Glavni dio rada uključuje detaljan prikaz procesa izrade izolacijske komponente, od izuzimanja sirovine do pakiranja. Završni dio rada obuhvaća analizu vremena izrade, na temelju koje su predložena moguća poboljšanja procesa s ciljem povećanja produktivnosti i smanjenja vremena izrade.This thesis provides a detailed description of the production process for one of the company’s products. At the beginning of the thesis, insulating materials and their role in transformers are presented, along with a theoretical introduction to the design of technological processes. The company, its activities, location, organizational structure, and production program are described. The following section presents the layout of machines at one of the company's locations, as well as the types of products produced there. The production process for one of the products, an insulation component, is described in detail, along with the sequence of manufacturing operations. The main part of the thesis includes a comprehensive overview of the process of manufacturing the insulation component, from the handling of raw materials to packaging. The last part of the thesis includes an analysis of production time, based on which possible process improvements are proposed with the aim of increasing productivity and reducing manufacturing time