The master thesis summaries the findings results of a study focused on the spread of noise vibrating flat plates. Part of this thesis is measurements of flat plate noise in the anechoic chamber and finally their processing and evaluation. The next part of the thesis is focused on FEM acoustic simulation and comparing results with measurements.

The diploma thesis deals with the problem of application of turboprop engine to a small 2-seater airplane. In the first part, reasons why the application is in considered are stated. Then, the air-plane is characterised, the choice of the most suitable engine, propeller and the weight analysis is made and the centres of gravity are calculated. For chosen engine and propeller, in chapter 6, the flight performance is calculated. In chapter 7 follows calculations of flight envelopes and the lim-it positive and negative load factor is stated. Flight envelopes calculations are followed by the calculation of engine mount loads of flight and ground cases. In chapter 9, the design of engine mount, inlet and outlet system and positioning of important elements are solved. The design part is followed by strength analysis of engine mount and its attachment into engine partition.

This diploma thesis deals with FEM analysis and optimization of carriage for top drive system of drilling rig Bentec 350 AC and it is defined as a development contract for company MND Drilling & Services a.s. Intensive drilling leads to damages and repeated occurrence of fatigue cracks on carriage especially along edges of welded ribs in their heat-affected zone. The aim of this thesis is to draft construction improvements of carriage which leads to elimination of damages. Realization of this modifications depends on correct definition of boundary conditions, analysis of damage occurrence as well as verification of carriage drafts with finite element method.

Submitted master thesis deals with stress - strain analysis of jaw, with dental implant. The implant serve as a suitable pillar for crown or dental bridge, when one or more teeth are lost. The project is oriented on BOI (basale - oseo - integrable) dental implant type, which is produced by DENTALIHDE company. Stress – strain condition of the mandible system with implant have been established by computational simulation, with use of the final elements method. Important part of down jowl is simulated on with EDS and EDDS applied types of implants. After implementation the implant begins to heal. Therefore the special attention is paid to stress - strain states on various level of osteointegration. There is a detail description of production of single part computational model and his solving in the master thesis. Presentation of large chapter with results and subsequent alteration stress - strain analysis is part of the master thesis. Program SolidWorks 2005 was used to create the geometric model. Computational model and the actual solving was accomplished with use of ANSYS 11.0 and ANSYS Wor-kbench systems.

For the purpose of mechanical impact energy absorption in the transport industry are mainly used special profile absorbers. For highly specialized applications is required to use components that are designed for specific kind of deformation. Example of these parts are industrial-made metal foams or micro-lattice structures produced by SLM technology. This paper focuses on low-velocity dynamic loading prediction of BCC micro-lattice structure made of aluminum alloy AlSi10Mg by SLM technology (SLM 280HL). For this purpose dynamic FEM simulaton of the micro-lattice structure was developed, supplemented by model of BCC structure material obtained from mechanical testing. Real geometry of tested samples obtained from optical measurement (Atos Triple Scan III) was further implemented in the numerical model. Dynamic BCC structure load experiment was performed on a drop-weight tester. Behavior of structured material in drop-weight test was described by the course of deformation and reaction forces over time. Comparable results were obtained for flat loading of dynamic FEM simulation and experiment. Inclusion of production phenomena in simulation led to increased accuracy and compliance with experiment. Tool for testing the effect of geometry change on mechanical properties was created. To achieve more accurate results with puncture load, it is necessary to modify the material model with real material deformation at test sample failure.

The presence of the compressive or tensile thermal residual stresses in layers of a ceramic laminate induced due to different volume change of each layer´s material during the cooling from the sintering temperature can considerably affect resistivity of ceramics against contact damage. Within this work 2D parametric FEM models were created, in order to study the effect of the surface layer thickness, residual stress values and indenting body dimension on the initiation and propagation of the cone crack in the surface layer of the laminate. For the analysis of the critical conditions for the crack initiation, the coupled stress-energy criterion was used and for the determination of the direction of crack propagation we used the maximum tangential stress criterion. The results show that compressive thermal stresses in the surface layer increase the critical force for the crack initiation, shorten the crack distance from the contact area and shorten the occurred crack itself. Moreover, the compressive stresses enlarge the angle of the crack declination during the propagation process which cause an earlier crack arrest. The tensile thermal stresses have exactly the opposite effect. Results of simulations were compared to experimental results but due to lack of available measurements, the verification is partially limited.

Tato závěrečná práce je shrnutím výzkumu smykově zatěžovaných trhlin, který proběhl v průběhu čtyř let doktorského studia jejich autora Ing. Stanislava Žáka (Středoevropský technologický institut, Vysoké učení technické v Brně). Předložená práce je zaměřena na prohloubení znalostí v oblasti pokročilé lomové mechaniky, konkrétně pro smykové zatěžování trhlin kombinované s případy geometrických odchylek trhlin od běžně používaných modelů. To mimo jiné znamená návrh nových přístupů a modelů a popis součinitelů intenzity napětí pro geometricky komplikované trhliny. První část práce je věnována shrnutí současných přístupů v lomové mechanice a dále i popisu numerických metod, použitých v dalších výpočtech. Kromě klasických přístupů se tato část textu zabývá i novějším výzkumem zaměřeným na smykové zatěžování trhlin, speciálně pro dva typy zkušebních těles – válcový vzorek s obvodovým vrubem a trhlinou zatížený prostým smykem nebo krutem a CTS těleso umožňující zatížení trhliny v módech I, II a také v jejich kombinaci I+II. Další část textu je zaměřena na konkrétní výpočty lomových parametrů při použití nových modelů s komplikovaným čelem trhliny. Teoretické řešení lomových parametrů pro oba výše zmíněné modely je porovnáno s experimentálními výsledky, získanými v navazujících projektech. U modelu válcového vzorku je popsána možnost zjednodušení budoucích modelů těles s podobným typem komplikované trhliny a současně je na něm popsán lokální vliv zubatosti čela trhliny na indukci lokálního zatížení v módu II při globálním zatížení v módu III. Tyto výsledky jsou přímo propojeny s experimentální kvantifikací únavového šíření lomu při zatížení v módu III. CTS těleso je použito k popisu vlivu drsnosti trhliny na součinitele intenzity napětí. Na tomto modelu je pozorován jak globální pokles hodnoty KII při zvyšující se drsnosti trhliny, tak i lokální změny v namáhání trhliny podél jednotlivých nerovností. Výsledky potvrzují, i pro dosud málo zkoumané smykové zatěžování, že mikrostruktura lomových ploch a čela trhliny má vliv na lomové parametry. Rozšiřují tak současné znalosti v oboru lomové mechaniky popisem geometrického stínění čela trhliny pro zátěžné módy II a III.

This thesis deals with configuration of radial five-cylinder engine with attention to crank mechanism. Covered topics are motion of crank mechanism with articulated connecting rod, force analysis and balancing of inertial forces. The second part discusses FEM analysis and calculation of safety factor of selected component.

V současnosti je velmi aktuálním tématem generování elektrické energie z alternativních zdrojů, zejména z vibrací. Zařízení, která přeměňují mechanickou energii na elektrickou, využívají často ke své činnosti piezoelektrický jev. Pro optimální nastavení takového elektromechanického měniče pro danou aplikaci je třeba mít k dispozici výpočtový model, který bude schopný postihnout všechny klíčové aspekty jeho provozu. Tato práce se tedy zabývá vytvořením takovéhoto nástroje, který je schopen komplexně popsat elektromechanickou odezvu studovaného piezoelektrického měniče energie v podobě vetknutého, vícevrstvého keramického nosníku s piezoelektrickými vrstvami. Uvažovaná vícevrstvá konstrukce je během své činnosti vystavena kinematickému buzení a je rovněž zatížena tepelnou zbytkovou napjatostí vznikající při její výrobě. Vytvořený výpočtový model využívá klasickou laminátovou teorii k určení statické elektromechanické odezvy dané konstrukce. Elektromechanická odezva při kmitání uvažované konstrukce v ustáleném stavu je získána s využitím Hamiltonova variačního principu a teorie kmitání prutů. Vytvořený výpočtový model je dále schopen odhadnout zdánlivou lomovou houževnatost dané vícevrstvé konstrukce pomocí metody váhových funkcí. Výstupy vytvořeného výpočtového modelu jsou ověřeny s využitím numerických simulací na bázi MKP a dostupných experimentálních výsledků. V diplomové práci je následně vytvořený výpočtový model aplikován při hledání optimálního rozložení jednotlivých vrstev konkrétního vícevrstvého nosníku s cílem maximalizovat jeho elektrický výkon a odolnost vůči šíření povrchových trhlin, resp. vzniku křehkého lomu. Tohoto cíle je dosaženo pomocí vhodného rozložení tepelných zbytkových napětí v jednotlivých vrstvách uvažované konstrukce (řízeného použitými materiály a tloušťkami jednotlivých vrstev).

Tato diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním zápustkového kování, které patří do metod objemového tváření zatepla. Cílem je změnit běžnou praxi tvorby výpočtových modelů ve specializovaných softwarech na bázi metody konečných prvků (MKP) a sestavit výpočtový model v MKP softwaru Abaqus. Pro výpočet jsou zde použity deformační varianta MKP a explicitní algoritmus. Řešenou součástí je ozubené kolo automobilové převodovky. V rámci práce je vytvořena rešerše z oblasti objemového tváření včetně specializovaných programů pro simulace procesů tváření. Dále jsou v práci uvedeny všechny konstitutivní vztahy pro popis elasto-plastického modelu materiálu s tvárným porušením. Následuje teorie přenosu tepla, jsou popsány všechny způsoby jeho realizace s jejich matematickými formulacemi včetně metod řešení. Klíčovou je kapitola popisující postup tvorby výpočtového modelu v softwaru Abaqus od tvorby geometrie až po okrajové podmínky. Následuje analýza dosažených výsledků a práce je zakončena výhledem na možné pokračování v tomto tématu.