Topologická optimalizace ramena kvadrokoptéry s využitím 3D tisku
| but.committee | doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. (předseda) doc. Ing. David Nečas, Ph.D. (místopředseda) Ing. František Vlašic, Ph.D. (člen) Ing. Petr Šperka, Ph.D. (člen) Ing. Milan Omasta, Ph.D. (člen) | cs |
| but.defence | Student prezentoval výsledky své práce a zodpověděl dotazy: 1) U vyhodnocení experimentu tahové zkoušky vzorků z materiálu ABS uvádíte, že na základě zmíněných vzorců (konkrétně 4-1 až 4-4) byla stanovena smluvní mez pevnosti a modul pružnosti. Dále byla, podle Vaší práce, graficky určena mez kluzu. K poslednímu kroku však u vzorků vytištěných vertikálně nedošlo, a to z důvodu lineárního charakteru tahových křivek po celé jejich délce. Čím si tento lineární charakter vysvětlujete? Co to znamená pro součást z hlediska charakteru deformace? - zodpovězeno 2) V průběhu práce uvádíte, že cílem bylo snížení hmotnosti střední části ramene na 21 g s odchylkou ± 3 g. Tato hmotnost přibližně odpovídala originálnímu designu ramene (za předpokladu dosažení zvýšené tuhosti). Po výrobě této geometrie měla však varianta s 20% výplní o téměř 50 % vyšší hmotnost. Čím si tento jev vysvětlujete? Jak velkou roli zde hraje použitý materiál ABS? - zodpovězeno Ing.Šperka: Dovedete říct další způsoby namáhání ramen? Jakým způsobem je rameno namáháno, jak je deformováno? - zodpovězeno Ing. Omasta: Jak je dimenzováno reálné těleso na zatížení? Jaké by byly výsledky při větším zátížení? - zodpovězeno Doc. Koutný: Všechny varianty se tiskli při stejné orientaci? Má orientace tisku významný vliv? - zodpovězeno | cs |
| but.jazyk | čeština (Czech) | |
| but.program | Strojírenství | cs |
| but.result | práce byla úspěšně obhájena | cs |
| dc.contributor.advisor | Vaverka, Ondřej | cs |
| dc.contributor.author | Simon, Jakub | cs |
| dc.contributor.referee | Červinek, Ondřej | cs |
| dc.date.accessioned | 2022-06-16T06:53:08Z | |
| dc.date.available | 2022-06-16T06:53:08Z | |
| dc.date.created | 2022 | cs |
| dc.description.abstract | Tato bakalářská práce se věnuje porovnání technologických omezení aplikovaných během topologické optimalizace na demonstrační součást, kterou bylo rameno kvadrokoptéry. Čtyři ramena byla optimalizována každé s jiným výrobním omezením: Extruzí, Single draw, Split draw, Overhang a jedno pouze s rovinou symetrie, bez dalších výrobních omezení. U všech návrhů byl během optimalizace kladen důraz na zachování spojité geometrie a na finální hmotnost přibližně odpovídající hmotnosti originálního ramene. Všech 5 návrhů bylo následně podrobeno pevnostní analýze metodou konečných prvků. Na závěr byla ramena vytištěna metodou fused deposition modelling (FDM) z materiálu ABS a otestována zatížením statickou silou. K vyhodnocení deformace byla použita metoda fotogrammetrie. Výsledky experimentu byly přepočteny na poměrnou tuhost, v níž byly zohledněny malé rozdíly ve hmotnostech. Poměrné tuhosti návrhů ramen byly následně porovnány, čímž se ukázalo, že 4 z 5 topologicky optimalizovaných ramen mají větší tuhost vůči definovanému zatížení než originální tvar. Jako nejtužší se ukázal návrh bez technologického omezení, který má při stejné hmotnosti 12,5 krát vyšší poměrnou tuhost než originální rameno. | cs |
| dc.description.abstract | This bachelor thesis deals with the comparison of manufacturing constraints applied during topology optimization of a demonstration component, which was a quadcopter arm. Four designed arms were optimized, each with different manufacturing constraints: Extrusion, Single draw, Split draw, Overhang and one arm only with symmetry plane, without any other manufacturing constraint. For all designs, it was important to maintain a continuous geometry during optimization and that final weight approximately equals to the weight of the original arm. All five arms were then subjected to static structural analysis with the finite element method. After that, arms were printed using Fused deposition modelling (FDM) from ABS material and then tested by static force. The photogrammetry method was used to evaluate deformation. Results of the experiment were recalculated to relative stiffness, where small differences between weights were considered. Relative stiffnesses of designed arms were then compared, showing that 4 out of 5 topology optimized arms have higher stiffness than the original shape. The toughest design is without manufacturing constraints which at the same weight has 12.5 times higher relative stiffness than the original arm. | en |
| dc.description.mark | A | cs |
| dc.identifier.citation | SIMON, J. Topologická optimalizace ramena kvadrokoptéry s využitím 3D tisku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022. | cs |
| dc.identifier.other | 140193 | cs |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11012/205924 | |
| dc.language.iso | cs | cs |
| dc.publisher | Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství | cs |
| dc.rights | Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení | cs |
| dc.subject | topologická optimalizace | cs |
| dc.subject | technologická omezení | cs |
| dc.subject | rameno kvadrokoptéry | cs |
| dc.subject | MKP | cs |
| dc.subject | 3D tisk | cs |
| dc.subject | topology optimization | en |
| dc.subject | manufacturing constraints | en |
| dc.subject | quadcopter arm | en |
| dc.subject | FEM | en |
| dc.subject | 3D printing | en |
| dc.title | Topologická optimalizace ramena kvadrokoptéry s využitím 3D tisku | cs |
| dc.title.alternative | Topology optimization of a quadcopter arm using 3D print | en |
| dc.type | Text | cs |
| dc.type.driver | bachelorThesis | en |
| dc.type.evskp | bakalářská práce | cs |
| dcterms.dateAccepted | 2022-06-15 | cs |
| dcterms.modified | 2022-06-23-10:56:28 | cs |
| eprints.affiliatedInstitution.faculty | Fakulta strojního inženýrství | cs |
| sync.item.dbid | 140193 | en |
| sync.item.dbtype | ZP | en |
| sync.item.insts | 2022.12.09 08:54:04 | en |
| sync.item.modts | 2022.12.09 08:15:21 | en |
| thesis.discipline | Základy strojního inženýrství | cs |
| thesis.grantor | Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav konstruování | cs |
| thesis.level | Bakalářský | cs |
| thesis.name | Bc. | cs |
Files
Original bundle
1 - 3 of 3
Loading...
- Name:
- final-thesis.pdf
- Size:
- 5.79 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- final-thesis.pdf
Loading...
- Name:
- review_140193.html
- Size:
- 10.12 KB
- Format:
- Hypertext Markup Language
- Description:
- review_140193.html