experimentální centrum11210http://hdl.handle.net/10467/189012024-03-28T14:08:00Z2024-03-28T14:08:00ZExperimentální ověření mechanické odezvy tištěných modulárních metamateriálůMatěj Porubskýhttp://hdl.handle.net/10467/1138892024-02-13T23:54:12Z2024-02-13T00:00:00ZExperimentální ověření mechanické odezvy tištěných modulárních metamateriálů; Experimental assessment of mechanical behaviour of 3D printed modular metamaterials
Matěj Porubský
Tato práce se věnuje experimentálnímu studiu mechanických vlastností hexagonálních buněk a jejich agregaci do větších modulárních struktur za účelem dosažení meta-materiálového chování. Experimentální měření je založeno na analýze digitálního obrazu, která poskytuje detailní informaci o mechanickém chování jak jednotlivých buněk tak celých agregátů. Získaná experimentální data mají v budoucnu sloužit k ověření nově vyvinutého teoretického výpočetního modelu. Některé provedené experimenty byly navrženy jako proof of concept s důrazem na vytvoření efektivní testovací metody pro budoucí ještě detailnější výzkum. Optimalizace a zrychlení stávajících postupů byly klíčovými cíli, zejména s ohledem na teoretický výpočetní model, který vyžaduje rychlý přístup k přesným vstupním parametrům. Procesy modulace tuhosti a orientace vnitřních konzol v hexagonálních buňkách byly pečlivě zkoumány za účelem optimalizace vlastností těchto buněk pro specifické inženýrské aplikace. Součástí práce byla také měření odhadující vliv vzoru výplně 3D tištěných vzorků na jejich celkovou odezvu, což přispělo k celkovému porozumění chování těchto struktur. Integrace aspektů vzoru 3D tisku do experimentálního rámce představuje další dimenzi inovace, umožňující efektivní vývoj a testování nových materiálových struktur s potenciálem pro inženýrské aplikace využívající aditivní technologie výroby.; This thesis is dedicated to the experimental study of the mechanical properties of hexagonal cells and their implementation in modular structures with “meta” characteristics. The experimental observation is based on digital image analysis, which allows detailed measurements and tracking of the behaviour of individual cells as well as their larger scale aggregates. The experimental data obtained is intended to validate a newly developed theoretical mathematical model. Some experimental executions have been designed as a proof of concept, with an emphasis on developing an efficient method for future, more complex, tests. Optimisation and acceleration of existing procedures were the key objectives, particularly about the theoretical computational model to be fed by quickly and precisely acquired parameters. The processes of modulating the stiffness of the hexagonal cells were carefully studied to optimise and customise their properties for specific engineering applications. The work also includes measurements to assess the influence of the filling pattern of the 3D printed specimens on their overall performance, which further contributed to a better understanding of the behaviour of these structures. Integrating 3D printing aspects into the experimental framework thus represents yet another dimension of innovation, enabling the efficient development and testing of new material structures with potential for broad engineering applications with additive manufacturing technology at heart.
2024-02-13T00:00:00ZOdezva systému tenkostěnných silikátových tvarovek na balistické zatíženíTomáš Hraběhttp://hdl.handle.net/10467/1106362023-06-28T22:53:34Z2023-06-28T00:00:00ZOdezva systému tenkostěnných silikátových tvarovek na balistické zatížení; Response of thin-walled silicate brick system to ballistic loading
Tomáš Hrabě
Tato diplomová práce popisuje průběh experimentální kampaně na vývoj tenkostěnných silikátových tvarovek odolných proti balistickému zatížení. V rámci experimentu byly navrženy dva prototypy rozměrově stejných tvarovek s rozdílným systémem vnitřních stěn, které byly rozmístěny tak, aby byla tvarovka, co týká balistické odolnosti, co nejefektivnější. Struktury stěn byly navrženy na pěti, respektive šesti příčných stěnách s variací podélných výztuh. Zmíněné tvarovky se po výrobě a zrání v rámci kampaně odvezly na střelnici, vyzdily v malé zdi, které byly podrobeny balistické zkoušce. Ráže pro testování vzorků byly zvoleny dle nejsilnějších tříd z normy ČSN EN 1522 tj. 5.56×45, 7.62×51 SC, 7.62×51 HC. Střeleckými zkouškami byly ověřeny vzorky na balistickou odolnost neboli jednodušeji řečeno neprůstřelnost a zároveň byly porovnány výsledky obou variant tvarovek mezi sebou. Výsledky experimentu ukázaly, že oba návrhy struktury tvarovky vyhověly podmínkám normy ČSN EN 1522 a získaly nejvyšší balistickou třídu FB7. Rozdíl v průniku projektilu nebo poškození vzorku v souvislosti s návrhem struktury vnitřních stěn byl minimální, respektive v podmínkách tohoto výzkumu neprokázal žádné významné odlišnosti.; This thesis describes the course of an experimental campaign to develop thin-walled ballistic-resistant silicate construction block. In the experiment, two prototypes of dimensionally identical construction blocks with different internal wall systems were designed and positioned to make the construction blocks as effective as possible in terms of ballistic resistance. The wall structures were designed on five and six transverse walls, respectively, with a variation of longitudinal reinforcements. The aforementioned shapes were taken to the firing range, after fabrication and maturation during the campaign, and bricked into small walls which were subjected to ballistic testing. The calibers for testing the samples were chosen according to the strongest classes from the CSN EN 1522 standard, i.e. 5.56×45, 7.62×51 SC, 7.62×51 HC. The shooting tests were used to verify the ballistic resistance of the samples and to compare the results of both variants of the construction blocks with each other. The results of the experiment showed that both designs of the construction block structure met the conditions of the CSN EN 1522 standard and obtained the highest ballistic class FB7. The difference in projectile penetration or damage to the specimen related to the design of the internal wall structure was minimal or showed no significant differences under the conditions of this research.
2023-06-28T00:00:00ZMožnosti využití technologie Two-Stage Concrete pro vodní stavbyJan Vicherhttp://hdl.handle.net/10467/1106102023-06-28T22:52:29Z2023-06-28T00:00:00ZMožnosti využití technologie Two-Stage Concrete pro vodní stavby; Two-Stage Concrete Technology for Water Structures
Jan Vicher
Práce se zabývá technologií Two-stage concrete (dvoufázový beton) se zaměřením na využití při výstavbě betonových konstrukcí na vodních stavbách. Popisuje současné užití betonu na vodních stavbách a jeho výhody a nevýhody. V rámci samotného výzkumu jsou v práci popsány užité materiály, jednotlivé postupy, směřování výzkumu, a především použité maltové směsi. Dále jsou zde popsány a vyhodnoceny výsledky samotného výzkumu. Výsledky jsou experimentálně ověřovány na standardizovaných tělesech s jednou výjimkou, a to vzorkem ve tvaru desky, pro nějž byla vytvořena zcela inovativní zkouška. Na závěr tato práce shrnuje možnosti využití technologie dvoufázového betonu na vodních stavbách s ohledem na závěry z vlastního výzkumu.; The thesis deals with the Two-stage concrete technology with a focus on its application in the construction of concrete structures in hydraulic structures. It describes the current use of concrete in hydraulic structures and its advantages and disadvantages. Within the research itself, the thesis describes the materials used, the different procedures, the direction of the research, and especially the mortar mixes. Furthermore, the results of the research itself are described and evaluated. The results are experimentally verified on standardised solids with one exception: a slab-shaped specimen for which a completely innovative test was developed. Finally, this paper summarises the possibilities of using two-stage concrete technology in hydraulic structures in light of the findings of the own research.
2023-06-28T00:00:00ZKompozitní sloup ze skořepiny z UHPC a výplňového betonuVěra Horákováhttp://hdl.handle.net/10467/1105822023-06-28T22:52:05Z2023-06-28T00:00:00ZKompozitní sloup ze skořepiny z UHPC a výplňového betonu; Composite column consisting of UHPC shell and filling concrete
Věra Horáková
Tato práce se zabývá materiálem UHPC a jeho aplikací. V dnešní době je využívání takové směsi hojně aplikováno na mosty a lávky i v České republice. V této práci je nejdříve rozebírán materiál UHPC spolu s historií a jeho využitím. Je probrána problematika tlačeného kompozitního sloupu ze skořepiny z UHPC a výplně z betonu běžných pevností a je analyzováno chování takového prvku. Dále se práce zaměřuje na popis a vyhodnocení experimentu, kde je UHPC použito jako obálka sloupu z běžného betonu a je zkoumána maximální tlaková síla, kterou je tento prvek schopen přenést.; This paper deals with the UHPC and its applications. Nowadays, the use of such mixture is widely applied on bridges and footbridges even in the Czech Republic. In this thesis, history and application of UHPC are discussed first. The problem of a compressed composite column made of UHPC shell and filling normal strength concrete is discussed and the behaviour of such an element is analysed. Furthermore, the thesis focuses on the description and evaluation of an experiment where UHPC is used as a shell in the composite column and the maximum load that this element is able to bear was measured.
2023-06-28T00:00:00Z