Articles (KKS)
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Optimization of Components with Topology Optimization for Direct Additive Manufacturing by DLMS(MDPI, 2023) Sedláček, František; Kalina, Tomáš; Štěpánek, MartinTento článek představuje novou metodologii návrhu, která validuje a využívá výsledky topologické optimalizace jako finální tvar produktu. Navrhovaná metodologie má za cíl zjednodušit proces návrhu tím, že eliminuje potřebu remodelování a minimalizuje chyby tisku pomocí simulace procesu. Dále odstraňuje opakovaný export a import dat mezi softwarovými nástroji. Studie zahrnuje případovou studii, která se týká nosného domku řídícího sloupku závodního vozu, kde byla použita topologická optimalizace v programu Siemens NX a nezávislá verifikační analýza byla provedena za pomoci řešiče NX Nastran. Finální řešení bylo vyrobeno z materiálu AlSi10Mg prostřednictvím přímého sintrování laserem na 3D tiskárně a následně bylo úspěšně přímo aplikováno a ověřeno za reálných podmínek. Závěrem tento článek představuje komplexní metodologii návrhu pro přímé využití výsledků topologické optimalizace, která byla ověřena prostřednictvím případové studie a přinesla pozitivní výsledky.
Item Vyhodnocení efektu terapie na močovou inkontinenci u mužů po radikální roboticko asistované prostatektomii v rámci Rehaspring konceptu PPA(LIEČREH s.r.o., 2023) Palaščáková Špringrová, Ingrid; Bartoníčková, Tereza; Firýtová, Rita; Drlík, PavelVýchodisko: Zhoubný nádor prostaty patří mezi nejčastější onkologická onemocnění u mužů. Pokud je nádor lokalizován pouze na prostatu, metodou léčby je pak radioterapie nebo radikální prostatektomie. Po radikální prostatektomii nalézáme u 80% mužů erektilní dysfunkci a u 10-15% trvalou stresovou inkontinenci různého stupně. Fyzioterapie svalů pánevního dna je nejčastěji doporučovaným konzervativním léčebním postupem močové inkontinence, kterou má vysoké procento mužů po operaci. Soubor: Výzkumný soubor tvořilo 23 mužů, kteří navštěvovali ambulantní zařízení fyzioterapie. Skupinu A (n=9, věk 57,4 ± 6,9 let) tvořili probandi, kteří podstoupili první vstupní vyšetření ještě před plánovanou radikální prostatektomií a byli kontinentní. Do skupiny B (n=14, věk 66,3 ± 10 let) byli zařazeni pacienti, kteří nejprve podstoupili operaci RARP a následně v intervalu 3-9 týdnů po výkonu přicházeli na vstupní vyšetření k fyzioterapeutovi. Probandi ze skupiny B trpěli po operaci únikem moči v různém množství. Metody: Pro získání výsledků efektivity terapie všech potřebných dat ke studii byly použity dotazníky Rehaspring konceptu PPA (Palascak Pelvic Aproach) a ICIQ-SF Guidelines dotazník pro kvantifikaci úniku moči. Výsledky: Nejvýraznější pokles byl mezi vstupním vyšetřením skupiny A (9,8±6,8) ICIQ- -SF bodů a skupiny B (18,5±4,97) ICIQ-SF a mezi 1. a 2. kontrolním vyšetřením skupiny A (6,3±4,9) ICIQ-SF bodů a skupiny B (9,64±5,7) ICIQ-SF bodů. Močová inkontinence poklesla o 36,2% u skupiny, která použila v terapii rektální závaží. Závěry: Výsledky studie ukázaly, že pravidelné cvičení a posílení svalů pánevního dna a také použití rektálního závaží má vliv na snížení močové inkontinence. Studie prokázala, že instruktáž před operací pacienta snižuje močovou inkontinenci po RARP.Item Návrh pohonu kovacího lisu 25 MN bez předlohové hřídele a s planetovou převodovkou uvnitř setrvačníku na hlavním hřídeli(Svaz kováren, 2022) Glatz, Karel; Hlaváč, Jan; Volejníček, MartinObsahem diplomové práce je rešerše na téma pohon mechanických lisů, planetové převodové mechanismy a diferenciály. Praktická část obsahuje návrh variant řešení pohonu lisu s využitím planetového převodového mechanismu nebo diferenciálu. Pro každou z nich je uveden postup konstrukčního řešení na lisu SKL 2500.
Item Use of SW tool to support teaching technical subjects(MM publishing Ltd., 2022) Kratochvíl, Martin; Slámová, Ivana; Kalina, Tomáš; Hrdlička, FilipSoftwarový nástroj pro návrh nosníku byl vytvořen pro vzdělávací účely. SW Tool je založen na standardních vzorcích rozšířených o Ashbyho teorii. Jedná se tedy o SW nástroj pro konstrukční návrh profilů s ohledem na jejich stabilitu a umožňující tvarovou optimalizaci pro co nejefektivnější využití materiálu. SW nástroj je specializovaný tak, aby pomohl studentům rychle a snadno vyhodnotit vhodný profil. Tento článek pojednává o softwarovém nástroji, který se používá pro výukové účely a byl v praxi testován jako součást vysokoškolského předmětu. Cílem bylo na několika úkolech ověřit, zda studenti dokážou tento nový softwarový nástroj používat, a shromáždit data o jejich přístupu a výsledcích. Všechna data byla porovnána a vyhodnocena. Z hodnocení vyplynulo, že softwarový nástroj je uživatelsky přívětivý a studenti je mohou bez problémů okamžitě používat.Item Sawing energy in mechanical crank press drives(Sage, 2022) Hlaváč, Jan; Dekastello, Jiří; Čechura, Milan; Volejníček, Martin; Kubec, VáclavItem ALTERNATIVE SOLUTION OF A MILLING HEAD HOUSING USING THE COMPUTER AIDED SYSTEMS(MM publishing, 2021) Lašová, Václava; Bernardin, Petr; Švagr, Marcel; Kubíček, JiříCílem této práce byl návrh alternativního řešení skříně frézovací hlavy s pomocí topologické optimalizace. Mechanické vlastnosti nového alternativního řešení skříně (konkrétně tuhost) vycházejí ze stávající frézovací hlavy IFVW10x vyráběné firmou ŠMT a.s. Tuhost stávající frézovací hlavy byla stanovena pomocí výpočtového softwaru KISSsys, stejně jako tuhost frézovací hlavy s alternativním řešením pouzdra. K získání částečné tuhosti skříně a ke stanovení jejího vlivu na tuhost celé sestavy byl použit speciální nástroj „Guayan reduction“ (software Siemens NX).Item INCREASING THE ROBUSTNESS OF AN INVERSE STAMPING ALGORITHM(MM publishing, 2022) Kašpar, Jaromír; Bernardin, Petr; Lašová, VáclavaInverzní stamping je užitečný nástroj ve strojírenství. Lze jej použít k nalezení výchozího tvaru polotovaru lisovaných dílů. Je také užitečný pro rychlou a snadnou analýzu procesu tváření a jeho dopadu na návrh součásti. Algoritmy pro inverzní stamping jsou běžně dostupné, ale v některých situacích se tyto algoritmy mohou zhroutit nebo mohou poskytnout matoucí výsledky. Tento článek popisuje vylepšení nově navrženého algoritmu inverzního ražení, která vedou ke zvýšení jeho robustnosti.Item ComplexTrans—Global Rail-Road Transportation System Economical and Clustered Individual and Individualised Public Transport also Prevents the Spread of Covid 19(David Publishing Company, 2021) Hofman, Jiří; Čermák, RomanPozemní doprava již nemůže uspokojit požadavky na ní kladené. Evropská doprava může být popsána těmito slovy: přecpané dálnice a města, nebezpečné emise, všudypřítomné dopravní nehody, zpoždění, Hledá se řešení pro převedení velké části osobní a zejména nákladní dopravy na (vysokorychlostní) železnici a úsilí směřuje k elektromobility, sdílení automobilů, 5G-konektivitě, autonomní jízdě, MaaS-koordinaci dopravy nebo Hyperloopu -typová řešení. Všechna tato řešení však mají další problémy a omezení. Řešení se nehledají tam, kde skutečně existují - ve vzájemném přizpůsobování silničních a železničních vozidel a jejich hluboké spolupráci. Projekt ComplexTrans ukazuje, že pouhé přizpůsobení rozměrů a funkcí silničních a kolejových vozidel může eliminovat (nebo alespoň podstatně snížit) všechny problémy stávající pozemní dopravy. Hlavními rysy systému ComplexTrans jsou dostatečná parkovací místa, snížená hustota provozu uvnitř i vně města, elektromobily s neomezeným dojezdem a levnější než standardní vozy, levnější a cenově dostupné dobíjení baterií, autonomní jízda, samofinancování železniční dopravy doprava, přeprava meziměstské nákladní dopravy na železnici, výměna části kontinentální letecké dopravy a mnoho dalších. Ekonomická a klastrově individuální a individualizovaná veřejná doprava v systému ComplexTrans také přináší významnou redukci přenosu COVID-19 and dalších nakažlivých chorob při přepravě.Item Numerical and experimental modal analysis of a carbon fibre monocoque(MM publishing Ltd., 2021) Skovajsa, Michal; Kroft, Roman; Sedláček, FrantišekTento článek se zabývá srovnáním experimentálního měření a numerické simulace vlastní frekvence a přirozeného tvaru monokoku z uhlíkových vláken. Toto srovnání se používá k ověření numerické analýzy se skutečným monokokem. Obvykle se monokoky skládají z ortotropních materiálů, jako je sendvič z uhlíkových vláken s voštinovým jádrem. Monokok je vyráběn ručně z několika vrstev různých materiálů, které jsou spojeny lepenými spoji. To nezaručuje materiálové vlastnosti nebo stejnou hmotnost jako idealizovaná numerická simulace.Item Determination of mechanical properties of composite sandwich panel with aluminium honeycomb core(MM publishing Ltd., 2021) Skovajsa, Michal; Sedláček, František; Mrázek, MartinTento článek se zabývá porovnáním mechanických vlastností kompozitního sendvičového panelu s hliníkovým voštinovým jádrem, které je určeno experimentálním měřením, analytickým výpočtem a numerickou simulací. Cílem bylo porovnat čtyři kompozitní sendvičové panely. Kompozitní sendvičové panely byly vyrobeny ze dvou různých hliníkových voštinových jader o hustotě 32 a 72 kg.m-3 a dvou různých vrstev opláštění se 4 a 5 vrstvami. Porovnání bylo provedeno na tříbodovém ohybovém testu s rozpětím podpěr 400 mm. Tento článek potvrzuje možnost velmi přesného návrhu kompozitního sendvičového panelu s hliníkovým voštinovým jádrem pomocí analytického výpočtu a numerické simulace.Item Design of Composite Disc Spring for Automotive Suspension with using Numerical Simulation(Jan-Evangelista-Purkyne-University, 2020) Mrázek, Martin; Sedláček, František; Skovajsa, MichalTento článek zkoumá nahrazení konvenční ocelové vinuté pružiny kompozitní talířovou pružinou s cílem minimalizovat její hmotnost. Pro zjištění chování kompozitní talířové pružiny byla použita simulace v CAD systému Siemens NX 12. Regresní funkce byly stanoveny na základě numerické simulace. Na základě regresních funkcí bylo pomocí softwaru naprogramovaného v Matlabu nalezeno řešení s minimální hmotností. Prototypové disky byly vyrobeny z prepregu z uhlíkových vláken. Charakteristika pružin byla testována a porovnána s navrženými hodnotami. Experimentální výsledky ukazují, že použití tohoto řešení v tomto případě snižuje hmotnost asi o 30 %.Item Protikorozní povrchová ochrana oceli C45 kompozitním laserovým návarem na bázi měď-čedič(Centrum výzkumu Řež, 2020) Bartoň Klufová, Pavla; Kříž, Antonín; Tittel, Jan; Doležalová, KamilaPříspěvek je zaměřen na hodnocení korozní odolnosti povrchové úpravy měď-čedičovým kompozitním laserovým návarem. V rámci experimentu byl jako podklad použit plech z oceli C45 o tloušťce 20 mm. Přídavným materiálem byla směs přídavných prášků Oerlikon METCO 55 (měď o vysoké čistotě) a čedičový prach. Z přídavných prášků byly následně připraveny 2 druhy směsí obsahující 10 a 15 hmotnostních % čediče v měděném prášku Oerlikon METCO 55. Korozní odolnost systému ocel-kompozitní laserový návar byla měřena s využitím potenciodynamické korozní zkoušky.Item Experimental Testing of Basic Crash Elements Made of CFRP by Additive Technologies(Jan Evangelista Purkyne University, 2020) Kalina, Tomáš; Špirk, Stanislav; Sedláček, FrantišekTento článek se zabývá experimentálním testováním základního krešového prvku, který je vyroben z PA6 s krátkými uhlíkovými vlákny aditivní technologií. Aditivní technologie umožňují výrobu velmi složitých, tenkostěnných a dutých tvarů, čehož může být využito k naladění požadované charakteristiky deformačního členu. Vhodnou geometrií může být řízena proměnlivá velikost decelerace, délka deformované části i celkové množství pohlcené energie. Pozvolnou změnou geometrie mohou být redukovány počáteční rázy při nárazu. Experimentální testování bylo provedeno na několika vzorcích a je zde pracováno s průměrnými hodnotami. Sledováno je primárně maximální a průměrné zpomalení a celková pohlcená energie. Stanovená data budou využita pro validování materiálových vlastností v sw Crash-Pam. Pomocí validovaného materiálového modelu budou dále navrhovány větší a složitější deformační členy, např. pro vozy Formula SAE.Item The thermal balance of forging press and influence of its thermal state to machine and its operation(Sage Publishing, 2020) Čechura, Milan; Hlaváč, Jan; Volejníček, Martin; Kubec, VáclavPříspěvek se zabývá vlivem tepelného stavu stroje na jeho funkci a přesnost výrobku. Jsou uvedeny výsledky experimentálního měření na konkrétním stroji a v návaznosti na to je provedena virtuální simulace tepelného stavu pracovního prostoru stroje, a to v závislosti na čase jeho provozu. Jsou dopočítány modelové příklady pro změněné okrajové podmínky s ohledem na možnosti zmenšení energetické náročnosti při udržování stálého tepelného stavu stroje. Na základě simulace tepelného stavu je provedena strukturální analýza za účelem zjištění vlivu tepelného stavu na vůle ve vedení beranu. Optimální frekvence kování je pro každý výkovek stanovena virtuální analýzou.Item Unconventional Design of the Mechanical Crank Press Developed by the Topology Optimization(J. E. Purkyne University in Usti nad Labem, 2020) Ráž, Karel; Čechura, Milan; Kubec, VáclavTento článek se zabývá optimalizací konstrukce mechanického klikového lisu. Tyto lisy neměli po dlouhou dobu žádné významné vývojové změny. Jako reprezentant byl vybrán mechanický lis LDC 250 se jmenovitou silou 2,5 MN (250 tun). Tento typ lisu je používán pro operace jako ohýbání nebo dělení. Pro analýzy byla použita topologická optimalizace. Tento článek ukazuje výhody návrhu stojanu pomocí této metody. Optimalizovaný stojan lisu má v objemu nižší maximální napětí von Mises a maximální posunutí je až dvakrát nižší. Výzkum byl zaměřen na nosný stojan (otevřený stojan tvaru "C"). Optimalizovaný tvar má také lepší dinamické vlastnosti, přičemž hmotnost stojanu se nezměnila. Pro analýzy byl použit software CAE NX Nastran a optimalizační nástroj Frustum. Metoda topologické optimalizace je v článku detailně popsána, jako i porovnání konvenčního (počátečního) a optimalizovaného stojanu.Item Design of Multi-Part Mould for Production of a Medium-Large Carbon Fibre Component(J. E. Purkyne University in Usti nad Labem, 2020) Skovajsa, Michal; Sedláček, František; Mrázek, MartinTento článek se zabývá návrhem vícedílné formy pro výrobu středně velké komponenty z uhlíkových vláken. Návrh a tváření středně velké součásti, která je definována uzavřenou strukturou a má vysoké nároky na přesnost rozměrů, je velmi složitý proces. Cílem bylo navrhnout jednoduchý výrobní postup pro negativní formu. Existuje mnoho různých způsobů, jak tento typ formy navrhnout a vyrobit. Bylo navrženo a otestováno jedno možné řešení. Tento článek popisuje případovou studii monokoku z uhlíkových vláken malého závodního vozu. Prvním krokem bylo definovat požadavky na konečný produkt a negativní formu. Dalším krokem bylo navrhnout vícedílnou formu s jednou hlavní dělící rovinou a dvěma menšími dělícími rovinami a definovat počet kroků potřebných k vytvoření negativní formy. Dalším problémem je, jak definovat polohu obecných kotevních bodů, které určují konečný produkt. V tomto případě byl definován postup přenosu díry z pozitivní do negativní formy.Item Determination of Cohesive Parameters for Mode II of Epoxy Adhesive(J. E. Purkyne University in Usti nad Labem, 2020) Kalina, TomášTento článek je zaměřen na stanovení kohezivních parametrů epoxidového lepidla Scotch-Weld DP490 3M, konkrétně na mód II. Bylo provedeno experimentální měření na zkušebních vzorcích dle ASTM D7905. Výsledky experimentálního textování byly srovnány s numerickými simulacemi téhož testu. Kohezivní parametry byly získány na základě vyhodnocení experimentálního měření a numerických simulací. Kohezivní parametry mohou být dále využity pro návrh složitějšího reálného lepeného spoje. Kritická hodnota deformační energie pro mód II (GIIc) byla stanovena na 2 321.3 [J/m^2=N/m]. Tuhost lepidla (kII) byla stanovena na 140 [GPa/m].Item Among the world’s leaders in forging machines: CKV 17000 DOOSAN Press(MM publishing, 2020) Čechura, Milan; Kubec, VáclavV článku je představen v současnosti největší hydraulický lis pro volné kování, který byl vyroben v České republice. Jedná se o lis s maximální silou 170 MN, s pracovním prostorem vysokým 8,5 metru a širokým 9,8 metru. Výsledkem je vždy unikátní stroj, prototyp, dle požadavků zákazníka. Takto velké stroje jsou vždy navrhovány s velkou mírou invence a na základě v podstatě nepřenositelných zkušeností. V článku je popsáno řešení mechanické části, především metody spojování jednotlivých částí do celků, které následně tvoří rám stroje. Toto řešení je založeno na numerických simulacích, které měli za úkol nejen zmapování rozložení napětí, ale také hmotnostní optimalizaci jednotlivých částí, které se se svojí hmotností pohybovali blízko meze vyrobitelnosti.Item Development and specifics of the construction of a LKMK 8000 large crank press(MM publishing, 2019) Čechura, Milan; Volejníček, MartinItem Upper Limb Strikes Reactive Forces in Mix Martial Art Athletes during Ground and Pound Tactics(MDPI, 2020) Beránek, Václav; Šťastný, Petr; Nováček, Vít; Votápek, Petr; Formánek, JosefSportovci smíšených bojových umění používají strategii GaP s údery v dominantním postavení na zemi. Cílem této studie bylo porovnat průměrnou vrcholovou sílu (Fpeak) mezi třemi údery a pro odhad pravděpodobnosti dosažení síly zlomeniny lebky 5,1 kN pro každý typ stávky u sportovců a atletek. Celkem 60 mužů a 31 žen (26 8 let, 75 20 kg, 177 11 cm) trénink profesionální sebeobrany na pokročilé a profesionální úrovni provedli 15 úderů na silovou desku. Analýzy 1360 studií ukázaly významné rozdíly mezi údery Fpeak u žen (p <0,01) a mužů (p <0,01). Přímé údery měly nižší Fpeak než údery dlaní a loktů v obou pohlavích a údery dlaní měly vyšší Fpeak než údery loktem u žen. Mezi údery dlaní a údery loktů u mužů nebyla pozorována žádná odchylka (p = 0,09). Úder ve strategii GaP vedl k vyšším silám než dříve hlášené údery ve stoje. Muži mohou vyvinout Fpeak nad 5,1 kN s pravděpodobností 36% s údery loktem a dlaní. Tyto síly mohou způsobit zranění hlavy; proto, použití těchto úderů v soutěži by měla být pečlivě zvážena.
