Metodika návrhu pokročilých flexibilních komponent z kompozitních materiálů za využití numerických simulací

Abstract

Tato práce se zabývá stanovením metodiky konstrukčního návrhu pokročilých kompozitních pružných spojek za využití virtuálního prototypingu a numerických simulací, které jsou podpořeny daty získanými z experimentálních měření na zkušebních a funkčních vzorcích. V rešeršní části této práce jsou uvedeny současně používané výztužné materiály pro kompozity a možné technologie výroby kompozitních dílů. Na tuto část navazuje druhá teoretická část práce, která se zabývá mechanickými vlastnostmi kompozitních materiálů vyztužených dlouhými vlákny a je zejména zaměřena na pevnostní kritéria pro ortotropní materiály. Ve třetí teoretické části této práci je provedena rešerše stávajících pružných komponent z kompozitních materiálů. Další část práce je zaměřena na vlastní výzkumnou část, která se zabývá numerickými simulacemi a experimentálním měřením na vybraných komponentách. Přesněji je zde řešena pokročilá univerzální pružná spojka, která umožňuje přenos tahového, tlakového či ohybového zatížení s požadovanou tuhostí v daných směrech mezi dvěma body. Druhou řešenou komponentou je pokročilá kompozitní vlnovcová spojka umožňující přenos krouticího momentu s požadovanou axiální a úhlovou tuhostí. Ověření navržené metodiky bylo provedeno na dvou funkčních vzorcích. V práci je uvedena celá řada pozitiv, které sebou přináší použití kompozitních materiálů v oblasti pružných spojů a jejich stávající vysoký výzkumně-vědecký potenciál. V závěru práce jsou popsány souhrny jednotlivých oblastí a uvedeny získané poznatky.