ZIFČÁKOVÁ, B. Napěťově-deformační analýza hřídele míchadla s využitím modelování interakce s proudící tekutinou [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.

Posudek vedoucího

Juřena, Tomáš

Téma práce je řešeno v návaznosti na dřívější spolupráci s výrobcem léčiv a potravinových doplňků. K řešení stanoveného problému je využito moderních pokročilých simulačních nástrojů a metod, dostupných v profesionálním simulačním software ANSYS. Nejen rozsahem dovedností a znalostí, které je třeba si osvojit k úspěšnému řešení problému, ale i náročností prováděných simulací řadím práci mezi obtížné. Diplomantka postupovala velmi systematicky a výsledný model budovala od jednoduššího zadání po složitější, což je u vícefázových (a zároveň multifyzikálních) úloh s podobným rozsahem nanejvýše vhodné. Jednotlivé kroky komunikovala, přičemž sama aktivně navrhovala postupy, řešení a vyhodnocení dílčích problémů. Výsledkem je práce, která pojednává o problematice (a to zejména proudění) v míchané nádobě poměrně do hloubky, byť prezentované výsledky přímo nepoukazují na příčinu deformace hřídele. K tomu by bylo třeba provést ještě několik doplňujících simulací či ověřujících výpočtů, které však z důvodu jejich časové náročnosti a pracnosti vyhodnocení již nebylo možné dokončit v termínu odevzdání práce. Práce je na vysoké grafické i jazykové úrovni, přičemž drobné nedostatky jsou vzhledem k rozsahu práce zanedbatelné. Práce splňuje požadavky kladené na vysokoškolské závěrečné práce, doporučuji ji k obhajobě.

Posudek oponenta

Vondál, Jiří

Předložená diplomová práce se zabývá komplexním numerickým modelování míchání kapaliny s dispergovanými částicemi a přenosu silových účinků kapaliny na rotor míchadla. Využívalo se jak CFD modelování, tak i pevnostní modelování pomocí metody konečných prvků. Jedná se o velmi náročnou úlohy, která zahrnuje vícefázové proudění, a navíc ještě interakci kapaliny s pevnou strukturou pomocí přístupu FSI (Fluid-Structure Interaction). Velmi detailně je popsán úvod do problematiky modelování proudění tekutin s rozborem rozličných přístupů a modelů. Tato část je zpracována opravdu komplexně vzhledem k požadavkům na diplomovou práci. Co však následně významně pokulhává je praktické nasazení popsaných metod, respektive vysvětlení, co a jakým způsobem bylo vlastně modelováno. Zatímco u části týkající se CFD modelování ještě přehled vcelku máme, u pevnostní analýzy je to již horší. Okrajové podmínky pro pevnostní výpočet jsou částečně popsány jen pro modální analýzu pomocí jednoduchého schématu. U statické a dynamické úlohy nejsou více diskutovány použité okrajové podmínky, která však mohou mít zásadní vliv na výpočet. Například proč bylo uvažováno uchycení ve spodním ložisku? Nemohl nastat nějaký horší scénář? Např. uchycení až na spojce motoru? Pro pero je uveden tzv. „Bonded“ kontakt, který pro tento případ není příliš vhodný. Pro modální analýzu nejsou uvedeny použité tuhosti ložisek a přesnější kombinace nastavení dalších okrajových podmínek. Ocenil bych provedení studie nezávislosti výstupů na použité síti, ale opět nemáme výstupy více zdokumentované pomocí pohledu na kritická místa a nemůžeme zhodnotit, jestli rozhodnutí o použití konkrétní sítě bylo oprávněné. Detailněji je vyšetřena situace s ustáleným během, kde bych nepředpokládal žádné výraznější napěťové špičky a jen letmo je zmíněna daleko více kritická situace při rozběhu, kde by mohly nastat případné problémy, nebo nějaký další nestandardní stav. Očekával bych, alespoň z pohledu čistě pevnostní úlohy, pokusit se navodit stav, který mohl vést k poškození a dále diskutovat, jestli je reálný, nebo ne. Dle mého názoru došlo k celkem nešťastnému zacílení na určitý provozní stav bez vyšetření širších souvislostí, které by mělo být vždy v inženýrské praxi provedeno. I přes četné výhrady, které k práci mám došlo ke splnění většiny cílů práce a vzhledem k použití a zvládnutí pokročilých výpočtových metod doporučuji tuto práci k obhajobě.

eVSKP id 137273