Numerické modelování pro podporu výzkumu a vývoje rámů z kompozitní struktury vyztužené dlouhými vlákny

DSpace Repository

Show simple item record

dc.contributor.author Petrů, Michal
dc.date.accessioned 2021-06-11T07:06:44Z
dc.date.available 2021-06-11T07:06:44Z
dc.date.issued 2015
dc.identifier.uri https://dspace.tul.cz/handle/15240/160085
dc.description.abstract Vývojová řešení rámů z kompozitní struktury vyztužené dlouhými vlákny mohou přispět k řešení celosvětového trendu vývoje strojních částí vedoucí k odlehčování konstrukcí prostřednictvím využívání alternativních materiálových struktur. Jedná se o velmi komplexní multidisciplinární problém, pro jehož vyřešení je nutné provést řady rozsáhlých výzkumů prostřednictvím experimentů, měření a numerického modelování. Předkládaná habilitační práce se zabývá vybraným výkladem numerického modelování, které přispělo k vytvoření ucelených studií a analýz mechanických vlastností vzorků i celých rámů vyvíjených z kompozitních materiálových struktur. Byly sestaveny pokročilé numerické simulace kompozitních vzorků vyztužených uhlíkovými a skleněnými vlákny, které byly verifikovány s experimenty a také s analytickými modely. V práci jsou dále diskutovány konstrukční principy a optimalizace vývojového řešení kompozitních rámů včetně realizace laboratorního prototypového pracoviště pro výrobu ovíjení dlouhých vláken na otevřenou i uzavřenou prostorovou geometrii jádra rámu. Systematicky je popsána tvorba numerických modelů rámů vyztužených dlouhými vlákny vycházející z CAD geometrií, které se vytvořily za účelem optimalizace pevnosti a tuhosti, včetně popisu vytvoření pokročilých CAD modelů sestavených pomocí parametrických rovnic. Numerické analýzy stanovily optimální způsob kladení a směrovou orientaci vyztužujících vláken a počet vrstev výztuže kompozitního rámu pro dané zatížení, což bylo využito při výrobě reálných kompozitních rámů. Řešení habilitační práce přináší ucelenou syntézu a výsledky, které vedly k podpoře vývojového řešení rámů z kompozitní struktury vyztužené dlouhými vlákny a také přispěly k rozšíření a modernizaci laboratoře aplikované mechaniky Technické univerzity v Liberci. cs
dc.description.abstract Development solutions of the frame from composite structures reinforced by long fibers can contribute to the worldwide trend in the development of machine parts leading to the lightening of constructions through the use of alternative material structures. It is a very difficult and complex multidisciplinary problem, for whose solution is necessary to conduct a wide range of research through experiments, measurements and numerical modeling. Presented habilitation thesis deals with selected explanation of numerical modeling which contributed to the creation of comprehensive studies and analyses of the mechanical properties of samples, even whole frames developed from the composite material structures. Advanced numerical simulations of the composite samples reinforced with carbon and glass fibers were designed and verified with experiments and analytical models as well. Construction principles and optimization of the development solution of the composite frame are being further discussed in the paper, including the realization of prototype laboratory workspace for the manufacture of long fiber coating on the open and closed spatial frame core geometry. Systematic description is given on the development of numerical models of frames reinforced by long fibers based on CAD geometry, created for the purpose of strength and stiffness optimization, including the description of advanced CAD model construction, constructed from parametric equations. Numerical analysis provided optimal placement and direction orientation of the reinforced fibers and the number of fiber layers of the composite frame for specific load, which was utilized during the manufacture of real composite frames. The resolution of the habilitation thesis brings coherent synthesis and results, which led to the support of the development solution of the frame from composite structures reinforced by long fibers and also contributed to the expansion and modernization of the laboratory for applied mechanics at the Technical University of Liberec. en
dc.format.extent 120 stran cs
dc.language.iso cs cs
dc.subject Kompozitní rám cs
dc.subject numerické modelování cs
dc.subject dlouhá vlákna cs
dc.subject uhlíková vlákna cs
dc.subject skleněná vlákna cs
dc.subject anizotropní mechanické vlastnosti cs
dc.subject výzkum cs
dc.subject vývoj lehkých konstrukcí cs
dc.subject Composite frame cs
dc.subject numerical modeling cs
dc.subject long fibers cs
dc.subject carbon fibers cs
dc.subject glass fibers cs
dc.subject anisotropic mechanical properties cs
dc.subject research cs
dc.subject development of light constructions cs
dc.title Numerické modelování pro podporu výzkumu a vývoje rámů z kompozitní struktury vyztužené dlouhými vlákny cs
dc.title.alternative Numerical modeling for the support of research and development of composite structures reinforced by long fibers
local.faculty Fakulta strojní
local.department Katedra částí a mechanismů strojů
dc.identifier.orcid 0000-0002-7643-8450 Petrů, Michal
local.identifier.WebofScienceResearcherID G-6623-2013 Petrů, Michal


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search DSpace

Advanced Search

Browse

My Account