Show simple item record

Determination of mechanical properties of open ceramic foam structure using finite element method

dc.contributor.advisorSkalka, Petrcs
dc.contributor.authorBarančík, Milancs
dc.date.accessioned2019-05-17T06:11:38Z
dc.date.available2019-05-17T06:11:38Z
dc.date.created2017cs
dc.identifier.citationBARANČÍK, M. Stanovení mechanických vlastností keramické pěnové struktury s otevřenou pórovitostí metodou konečných prvků [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2017.cs
dc.identifier.other101157cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/66522
dc.description.abstractDiplomová práce je zaměřena na tvorbu výpočtového modelu keramické pěnové struktury s otevřenou pórovitostí a stanovení mechanických vlastností této struktury pomocí výpočtového modelování. Při tvorbě modelu geometrie pěnové struktury bylo využito geometrie Kelvinovy buňky. Model geometrie pěnové struktury byl diskretizován objemovými prvky, prutovými prvky a kombinací tuhého a poddajného prutového prvku. Elastické konstanty pěnové struktury byly stanoveny na základě dvou typů namáhání. Při namáhání tahem/tlakem byl určen Youngův modul pružnosti a Poissonovo číslo a při namáhání smykem byl určen modul pružnosti ve smyku. V práci byla provedena analýza závislosti mechanických vlastností pěnové struktury na poměru průměru trámečku D a jeho délky L. V případě modifikované diskretizace modelu geometrie pěnové struktury prutovými prvky bylo vůči diskretizaci objemovými prvky docíleno shody u Youngova modulu pružnosti do poměru D/L = 0,6 a v případě Poissonova čísla do poměru D/L = 0,4. V závěru práce byla srovnána hodnota Youngova modulu pružnosti 1,97 GPa stanovená výpočtovým modelováním s hodnotou 1,56 GPa, která byla určena experimentálně na keramickém pěnovém materiálu s odpovídajícím charakterem struktury. Tento rozdíl byl způsoben idealizací geometrie reálného pěnového materiálu, jehož mechanické vlastnosti byly navíc ovlivněny strukturními vadami.cs
dc.description.abstractThe thesis is concerned with creating of a computational model of open-cell ceramic foam and determining mechanical properties of open-cell ceramic foam using computational modeling. The geometry of Kelvin cell was used for creating the model of geometry of the foam. The model of geometry of ceramic foam structure was meshed with solid elements, with beam elements and with combination of rigid beam and beam elements. Elastic properties of the foam were determined by two types of mechanical loading. Young´s modulus and Poisson´s ratio were determined by tensile/compressive mechanical loading and shear modulus was determined by shear mechanical loading. The relationship between mechanical properties of the foam and the ratio of diameter of strut D and length of strut L was analysed in the thesis. A good agreement was found out between Young´s modulus determined by solid element based and Young´s modulus determined by modified beam based model of geometry of the foam structure – for ratio D/L up to 0,6. In the case of Poisson´s ratio a good agreement was determined up to D/L = 0,4. In conclusion the value of Young´s modulus 1,97 GPa which was determined by computational modeling was compared with the value 1,56 GPa which was determined experimentally on ceramic foam. This difference was caused by idealization of geometry of the real ceramic foam material. In addition, mechanical properties of the ceramic foam material are influenced by structural imperfections of the material.en
dc.language.isocscs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectkeramická pěnová struktura s otevřenou pórovitostícs
dc.subjectmechanické vlastnostics
dc.subjectKelvinova buňkacs
dc.subjectMKPcs
dc.subjectopen-cell ceramic foam structureen
dc.subjectmechanical propertiesen
dc.subjectKelvin cellen
dc.subjectFEMen
dc.titleStanovení mechanických vlastností keramické pěnové struktury s otevřenou pórovitostí metodou konečných prvkůcs
dc.title.alternativeDetermination of mechanical properties of open ceramic foam structure using finite element methoden
dc.typeTextcs
dcterms.dateAccepted2017-06-15cs
dcterms.modified2017-06-16-13:16:18cs
thesis.disciplineInženýrská mechanika a biomechanikacs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechanikycs
thesis.levelInženýrskýcs
thesis.nameIng.cs
sync.item.dbid101157en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2020.04.01 04:22:22en
sync.item.modts2020.04.01 00:47:33en
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
dc.contributor.refereeNavrátil, Petrcs
dc.description.markAcs
dc.type.drivermasterThesisen
dc.type.evskpdiplomová prácecs
but.committeeprof. Ing. Vladislav Laš, CSc. (předseda) Ing. Milan Roučka, CSc. (místopředseda) doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen) prof. Ing. Přemysl Janíček, DrSc. (člen) prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (člen) Ing. László Iván, Ph.D. (člen) prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc. (člen) prof. Ing. Jaroslav Zapoměl, DrSc. (člen)cs
but.defenceStudent v prezentaci představil odborné komisi svou diplomovou práci. Po prezentaci byly přečteny posudky vedoucího a oponenta diplomové práce a student odpovídal na jeho dotazy. Komise celé jeho vystoupení hodnotila jako výborné.cs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
but.programAplikované vědy v inženýrstvícs
but.jazykčeština (Czech)


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record