ŽÍDEK, T. Aplikace sendvičové konstrukce na formulový vůz [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2016.

Posudek vedoucího

Löffelmann, František

Předložená diplomová práce je poměrně obsáhlá, zahrnuje v sobě jak konstrukční návrh a výpočty, tak i experimentální část. Textové části srozumitelně popisují použitou metodologii návrhu od širšího pozadí Formule Student přes požadavky soutěžních pravidel k materiálům a postupu výroby až k analytickým výpočtům, modelování a zkouškám vzorků. V rámci obecného popisu sendvičů by ve výčtu vlastností měly být zmíněné také jejich potenciální nevýhody. Obecně nelze říci, že kompozitní materiály na bázi polymerů jsou ohnivzdorné, jak je uvedeno na straně 29. Na obrázku 22 ilustrujícím technologické vrstvy při ručním laminování je jiné pořadí strhávací tkaniny a děrované separační fólie oproti textovému popisu. Na výpočtovou část navazují zkoušky vzorků v tahu, v ohybu a ve smyku. Přiřazení lepších mechanických vlastností oproti změřeným hodnotám vzorků s tkaninou C280 v kapitole 5.1.4 na základě podobných vzorků je diskutabilní. Volba pevnosti v tlaku jako poloviny pevnosti v tahu je pro uhlíkové kompozity silně konzervativní s přihlédnutím k běžně dostupným materiálovým datům. V rámci popisu výpočtů jsou uvedena poruchová kritéria a vztahy pro kritická napětí sendviče, ale uvedené výsledky obsahují jen vypočtené hmotnosti panelů a tuhosti, které jsou srovnány s experimentálně zjištěnými tuhostmi pomocí postupu respektujícího soutěžní pravidla. Část určující torzní tuhost navržené konstrukce pomocí metody konečných prvků podrobně vysvětluje metodologii simulace a získané výsledky srovnává s předchozí generací formule. Student pracoval na diplomové práci dlouhodobě a průběžně konzultoval dosažené výsledky. Množství odvedené práce je, mimo jiné s ohledem na počet experimentálních vzorků, velké a v širším kontextu na velmi dobré úrovni.

Posudek oponenta

Cejpek, Jakub

Předkládaná diplomová práce je členěna na 7 kapitol a závěr. Diplomant se věnuje návrhu kompozitní části trupu monopostu Formule Student, která má nahradit stávající kovovou konstrukci. V první kapitole je stručně pojednáno o historii FS, brněnském týmu a jsou uvedeny charakteristiky různých druhů konstrukcí monopostů. Druhá kapitola začíná popisem pravidel uplatňovaných při návrhu FS. Obr. 12 ilustruje dílčí části monopostu velmi názorně a přehledně. Všechny části jsou v následujících srozumitelně popsány co do funkce a požadavků na ně kladených. Velmi důležitou částí 2. kapitoly je popis požadavků na kompozitní materiály a průkaz jejich materiálových vlastností. V kapitole 2.5 je rozebrán požadavek ekvivalentní tuhosti. Pro jednoznačnost by bylo vhodné uvést obrázek s naznačením, ke které ose se kvadratický moment vztahuje. Následně jsou uváděny popisy zkoušek tříbodým ohybem a smykové zkoušky. Ve třetí kapitole se student věnuje popisu sendvičových konstrukcí. Uvádět tepelnou odolnost a ohnivzdornost jako výhodu vláknových komp. se jeví jako zavádějící. Následuje krátký popis vláknových výztuží, matric, pěnových a voštinových jader. Pozornost je též věnována technologii výroby. Je zvolena ruční laminace s vakuováním. Kapitola 4 popisuje zkoušky tříbodým ohybem. Student uvádí použité vzorce, ale chybí obrázek základního statického uvolnění a VVÚ. Dalším krokem návrhu je popis použité metodiky stanovení globálních vlastností sendviče (klasická laminátová teorie). Nechybí zde popis a hodnocení možných poruch sendviče. Student provedl množství laboratorních zkoušek. V kapitole 5 popisuje tahové zkoušky vláknových komp., které zvažuje použít jako potah sendviče. Grafická prezentace výsledků zkoušek (například obr. 42) je značně zavádějící tím, že počátky tahových křivek nezačínají v nulové deformaci. Kladně hodnotím vyhodnocení dosažených výsledků co do typu poruchy a statistického zpracování. Kromě tahových zkoušek vláknových komp. student provedl zkoušky tříbodovým ohybem a průrazem (smykem). Obě zkoušky jsou přehledně popsány co do provedení tak vyhodnocení. Jako velmi zdařilou kapitolu hodnotím pojednání o MKP výpočtu celé formule. Student popisuje postup v detailech ne běžně uváděných. Vypočteny byly tuhosti navrhovaného komp. modelu i stávajícího ocelového. Kapitola 7 shrnuje návrh výsledného vrstvení. Předkládaná práce je na velmi vysoké úrovni. Student provedl komplexní rozbor stávajícího stavu monopostu, prostudoval předpisové požadavky. Navrhl postup zkoušek vzorků a výpočtu pro návrh torzně ekvivalentní komp. konstrukce. Velmi pěkně jsou popsány zkoušky, princip klasické laminátové teorie a postup MKP výpočtu. Celkově velmi kladný dojem nekazí ani drobné nedostatky v občasných nepřesných formulacích a zavádějícím grafickém vyhodnocení zkoušek. Větší prostor mohl být věnován trubkovému referenčnímu rámu pro účely čtenářovi orientace. Doporučuji k obhajobě.

eVSKP id 92809