1,720,963 research outputs found
Computational modelling of aerodynamic noise caused by the car’s side mirror
No full textThe master’sthesis deals with numerical modelling of aerodynamic noisewhich arisesinside of the carcabin. In the first part ofthe thesis simplified model of geometry of the car and of the inside acoustic pressure arecreated. After that numerical analysis of created models of geometry are doneandvarious models of turbulenceare discussed. The results of these CFD simulationswhere then used for changing the model of geometry of the wing mirror. Outputs of these simulations were used for solving the numerical analysis of noise in the car cabin
Design of miniature specimens for calibration of ductile fracture criteria
No full textNumerické simulace se v posledních letech s rostoucí výpočetní kapacitou výrazně rozšiřují. Metoda konečných prvků má velký potenciál k tomu, aby částečně nahradila a doplnila experimenty, které jsou drahé, zdlouhavé a často obtížně proveditelné. Jedno z hlavních využití numerických simulací je predikce a simulace chování materiálu. Tato diplomová práce se zabývá kalibrací a porovnáním různých fenomenologických kritérií tvárného porušování závislých na triaxialitě napětí a třetím invariantu tenzoru deviátoru napětí, které lze implementovat do metody konečných prvků k predikci růstu trhliny. Tato kritéria tvárného porušení byla kalibrovaná pro slitinu hliníku 2024-T351 s využitím makroskopických vzorků. Kalibrace byla provedena v MATLABU aproximací kalibračních bodů kritériem tvárného porušování s využitím optimalizační metody hejna částic. Hookův zákon, nový nedávno publikovaný model plasticity a nesvázaný model tvárného porušování kalibrovaný pomocí makroskopických vzorků byly implementovány do Abaqusu/Explicit za účelem navrhnutí čtyř miniaturních vzorků pro již sestrojené zkušební tahové zařízení. Navržené miniaturní vzorky zachycují různé typy napjatosti v místě iniciace trhliny zahrnující jednoosou napjatost, smykovou napjatost a rovinnou deformaci. Kombinací experimentů a numerických simulací těchto vzorků lze provést kalibraci kritérií tvárného porušování za účelem stanovení vhodnosti miniaturních vzorků pro predikci iniciace a šíření tvárného lomu.Numerical simulations have been rapidly progressing in recent years due to an increasing computational capacity. Finite element method has a great potential to partially replace and complement experiments, which are expensive, time consuming, and often difficult to perform. One of the major applications of numerical simulations is the prediction and simulation of material behavior. This thesis deals with the calibration and comparison of various phenomenological ductile fracture criteria dependent on stress triaxiality and third invariant of the deviatoric stress tensor, which can be implemented in finite element method to predict crack propagation. The ductile fracture criteria have been calibrated for aluminium alloy 2024-T351 using macroscopic samples. The calibration was done in MATLAB by approximating the calibration points with the ductile fracture criterion using the particle swarm optimization. Hookes’s law, a new recently proposed plasticity model, and an uncoupled ductile fracture model calibrated by the macroscopic samples have been implemented into Abaqus/Explicit to design four miniature specimens for an already designed tensile testing device. The designed miniature specimens capture various stress states in the fracture initiation zone, including uniaxial tension, shear stress, and plane strain. Based on a combination of experimental measurements and numerical simulations of these samples, the ductile fracture criteria can be calibrated to determine the suitability of miniature samples for the prediction of ductile fracture initiation and propagation.
Analysis of deformation of control arm of turbocharger mechanism
No full textThis thesis is of a development character and foremostly focused on operation of a control arm inside of a turbocharger. The thesis is divided into two crucial parts. The first part is a theoretical introduction where general context, regarding function of turbochargers, is processed. The second one is the deformation analysis of control arm of turbocharger mechanism on which the whole thesis is based. The last part is final optimization. The results show that the deformation is similar when spots with low stress are removed. This fact is a key factor to achieve mass reduction for any part when the deformation stays the same
Deriving and Application of Analytical Design of Hammerspring in Firearms
No full textThe thesis deals with inference of analytic relations for calculation of pressure helical coil spring and considerates usage possibilities of simplified relations. In the thesis there is introduced analytic computation of slightly curvatured rod theory completed by finite element method calculations. The thesis describes two springs of firearm, which weren’t able to achieve required functionality. After this there was created a plan of concept particular spring on the base of derivated relations, which should be able to meet operative conditions
Design of miniature specimens for calibration of ductile fracture criteria
No full textNumerické simulace se v posledních letech s rostoucí výpočetní kapacitou výrazně rozšiřují. Metoda konečných prvků má velký potenciál k tomu, aby částečně nahradila a doplnila experimenty, které jsou drahé, zdlouhavé a často obtížně proveditelné. Jedno z hlavních využití numerických simulací je predikce a simulace chování materiálu. Tato diplomová práce se zabývá kalibrací a porovnáním různých fenomenologických kritérií tvárného porušování závislých na triaxialitě napětí a třetím invariantu tenzoru deviátoru napětí, které lze implementovat do metody konečných prvků k predikci růstu trhliny. Tato kritéria tvárného porušení byla kalibrovaná pro slitinu hliníku 2024-T351 s využitím makroskopických vzorků. Kalibrace byla provedena v MATLABU aproximací kalibračních bodů kritériem tvárného porušování s využitím optimalizační metody hejna částic. Hookův zákon, nový nedávno publikovaný model plasticity a nesvázaný model tvárného porušování kalibrovaný pomocí makroskopických vzorků byly implementovány do Abaqusu/Explicit za účelem navrhnutí čtyř miniaturních vzorků pro již sestrojené zkušební tahové zařízení. Navržené miniaturní vzorky zachycují různé typy napjatosti v místě iniciace trhliny zahrnující jednoosou napjatost, smykovou napjatost a rovinnou deformaci. Kombinací experimentů a numerických simulací těchto vzorků lze provést kalibraci kritérií tvárného porušování za účelem stanovení vhodnosti miniaturních vzorků pro predikci iniciace a šíření tvárného lomu
A non-associated plasticity model for predicting ductile fracture of metallic materials
No full textThis thesis is focused on the study of the applicability of plasticity models based on associated and non-associated flow rule for the prediction of ductile fracture of metallic materials. Firstly, a new isotropic plasticity model is proposed based on the non-associated flow rule, which guarantees the convexity of the yield surface by its definition for any combination of material coefficients. This model, together with models adopted from the literature, is calibrated on the experiments carried out on aluminium alloy 2024-T351. The state variables obtained from numerical simulations of experiments using different plasticity models are used to calibrate the ductile fracture criteria. Numerical simulations indicate that using a non-quadratic plasticity model based on a non-associated flow rule gives the best agreement with experiments in terms of force responses and deformations. The calibrated ductile fracture criterion is further used to simulate the fracture of the experimental specimens used for calibration and to design additional experimental specimens. Finally, an experimental program is designed on this aluminum alloy to map the anisotropy of the material and based on the obtained experimental data, the proposed isotropic plasticity model is extended to anisotropy, calibrated and compared to several models from literature
A non-associated plasticity model for predicting ductile fracture of metallic materials
No full textTato dizertační práce se zabývá studiem použitelnosti modelů plasticity založených na asociativním a neasociativním zákonu tečení pro predikci tvárného lomu kovových materiálů. Nejprve je navrhnut nový izotropní model plasticity založený na neasociativním zákonu tečení, který zaručuje konvexnost plochy plasticity svou definicí pro libovolnou kombinaci materiálových koeficientů v něm vystupujících. Tento model je společně s převzatými modely z literatury kalibrován na základě experimentů realizovaných na slitině hliníku 2024-T351. Stavové veličiny získané z numerických simulací experimentů při použití různých modelů plasticity jsou použity ke kalibraci kritérií tvárného porušení, ze kterých vyplývá, že při použití nekvadratického modelu plasticity založeného na neasociativním zákonu tečení je získána nejlepší shoda s experimenty z hlediska silových odezev a deformací. Kalibrované kritérium tvárného porušení je dále použito pro simulaci porušení experimentálních vzorků použitých ke kalibraci a pro návrh dodatečných experimentálních vzorků. Nakonec je navržen experimentální program na této slitině hliníku pro zmapování anizotropie materiálu a dle získaných experimentálních dat je provedeno rozšíření a kalibrace navrženého izotropního modelu plasticity do anizotropie a srovnání s několika modely z literatury.This thesis is focused on the study of the applicability of plasticity models based on associated and non-associated flow rule for the prediction of ductile fracture of metallic materials. Firstly, a new isotropic plasticity model is proposed based on the non-associated flow rule, which guarantees the convexity of the yield surface by its definition for any combination of material coefficients. This model, together with models adopted from the literature, is calibrated on the experiments carried out on aluminium alloy 2024-T351. The state variables obtained from numerical simulations of experiments using different plasticity models are used to calibrate the ductile fracture criteria. Numerical simulations indicate that using a non-quadratic plasticity model based on a non-associated flow rule gives the best agreement with experiments in terms of force responses and deformations. The calibrated ductile fracture criterion is further used to simulate the fracture of the experimental specimens used for calibration and to design additional experimental specimens. Finally, an experimental program is designed on this aluminum alloy to map the anisotropy of the material and based on the obtained experimental data, the proposed isotropic plasticity model is extended to anisotropy, calibrated and compared to several models from literature.
Computational modelling of aerodynamic noise caused by the car’s side mirror
No full textThe master’sthesis deals with numerical modelling of aerodynamic noisewhich arisesinside of the carcabin. In the first part ofthe thesis simplified model of geometry of the car and of the inside acoustic pressure arecreated. After that numerical analysis of created models of geometry are doneandvarious models of turbulenceare discussed. The results of these CFD simulationswhere then used for changing the model of geometry of the wing mirror. Outputs of these simulations were used for solving the numerical analysis of noise in the car cabin
Deriving and Application of Analytical Design of Hammerspring in Firearms
No full textThe thesis deals with inference of analytic relations for calculation of pressure helical coil spring and considerates usage possibilities of simplified relations. In the thesis there is introduced analytic computation of slightly curvatured rod theory completed by finite element method calculations. The thesis describes two springs of firearm, which weren’t able to achieve required functionality. After this there was created a plan of concept particular spring on the base of derivated relations, which should be able to meet operative conditions
Design of miniature specimens for calibration of ductile fracture criteria
No full textNumerické simulace se v posledních letech s rostoucí výpočetní kapacitou výrazně rozšiřují. Metoda konečných prvků má velký potenciál k tomu, aby částečně nahradila a doplnila experimenty, které jsou drahé, zdlouhavé a často obtížně proveditelné. Jedno z hlavních využití numerických simulací je predikce a simulace chování materiálu. Tato diplomová práce se zabývá kalibrací a porovnáním různých fenomenologických kritérií tvárného porušování závislých na triaxialitě napětí a třetím invariantu tenzoru deviátoru napětí, které lze implementovat do metody konečných prvků k predikci růstu trhliny. Tato kritéria tvárného porušení byla kalibrovaná pro slitinu hliníku 2024-T351 s využitím makroskopických vzorků. Kalibrace byla provedena v MATLABU aproximací kalibračních bodů kritériem tvárného porušování s využitím optimalizační metody hejna částic. Hookův zákon, nový nedávno publikovaný model plasticity a nesvázaný model tvárného porušování kalibrovaný pomocí makroskopických vzorků byly implementovány do Abaqusu/Explicit za účelem navrhnutí čtyř miniaturních vzorků pro již sestrojené zkušební tahové zařízení. Navržené miniaturní vzorky zachycují různé typy napjatosti v místě iniciace trhliny zahrnující jednoosou napjatost, smykovou napjatost a rovinnou deformaci. Kombinací experimentů a numerických simulací těchto vzorků lze provést kalibraci kritérií tvárného porušování za účelem stanovení vhodnosti miniaturních vzorků pro predikci iniciace a šíření tvárného lomu
- …
