Material selection is one of the major points that should be taken into account seriously in the engineering design stage. Each material has various properties such as mechanical, thermal, electrical, physical, environmental, optical and biological properties. However, it is a well known fact that only a limited number of design engineers have a thorough knowledge on all these properties of a specific material, which is planned to be used in the manufacturing of the product. Therefore, the design engineer should be guided in selecting the most suitable material. In the scope of this thesis, the aim was to develop an algorithm and a software package for material selection to help the design engineer in his decision making process. In the program, since steel is a widely used material in industry, it was selected as a material class among whole engineering materials, and a database covering all the necessary properties of various steels was constructed. These properties include chemical, mechanical, thermal, electrical and physical properties for steels. The database developed by using Microsoft Access also contains steels of 29 different steel standards and can be updated if the user wants. The software package was developed for Windows environment by using Microsoft Visual Basic 6.0. In the program, steels can be searched for the list of suitable steels by entering application areas and properties such as chemical component, yield strength, heat capacity and electrical resistance. In addition to this, lists of steels can be created by selecting the appropriate name of the steel standards. Force and load calculations for various deformation processes such as forging, rolling, extrusion and drawing can also be carried out in the relevant modules within the program.

V této práci je navržena metoda výpočtu zatížení letadla s netuhým křídlem, založená na spojení panelové metody prvního řádu dle Katz and Plotkin, Low-Speed Aerodynamics, 2001 s metodou stukturální analýzy dle Píštěk et al., Pevnost a životnost letadel I, 1988 a Lebofsky,Numerically Generated Tangent Stiffness Matrices for Geometrically Non-Linear Struc- tures, 2013. Panelová metoda poskytuje přasná data pro výpočet zatížení křídla od vzdušných sil za předpokladu že lze dané proudění aproximovat po- mocí potenciálního proudění, Narozdíl metod založených na interakci s CFD metodami lze navrženou metodu používat i na bežném počítači.

Watershed monitoring programs generally do not have perfect data collection success rates due to a variety of field and laboratory factors. A major source of error in many stream-gaging records is lost or missing data caused by malfunctioning stream-side equipment. Studies estimate that between 5 and 20 percent of stream-gaging data may be marked as missing for one reason or another. Reconstructing or infilling missing data methods generate larger sets of data. These larger data sets generally generate better estimates of the sampled parameter and permit practical applications of the data in hydrologic or water quality calculations. This study utilizes data from a watershed monitoring program operating in the Northern Virginia area to: (1) identify and summarize the major reasons for the occurrence of missing data; (2) provide recommendations for reducing the occurrence of missing data; (3) describe methods for infilling missing chemical data; (4) develop and evaluate methods for infilling values to replace missing chemical data; and (5) recommend different infilling methods for various conditions. An evaluation of different infilling methods for chemical data over a variety of factors (e.g., amount of annual rainfall, whether the missing chemical parameter is strongly correlated with flow, amount of missing data) is performed using Monte Carlo modeling. Using the results of the Monte Carlo modeling, a Decision Support System (DSS) is developed for easy application of the most appropriate infilling method. / Master of Science

The thesis describes the various ventilation and air conditioning systems used to maintain suitable, temperature-humidity parameters of air in office buildings. The thesis deals with their advantages and disadvantages and assessing the suitability of using several systems for the application. The main task is to choose the most suitable system and it's calculation. For the actual system design is needed to detect a heat loss and gains the specified object and calculate the minimum amount of ventilation air. There will also be given psychrometric calculation of a device and drawing documentation, including draft of an engine room.

High-Speed Railway (HSR) technology requires the deployment of noise barriers to mitigate noise pollution affecting nearby residents. As train speeds increase, so does the magnitude of aerodynamic effects such as aerodynamic noise and the pressure on these barriers, meaning that these structures require robust sound insulation and structural load-bearing capacities. Train-induced aerodynamic loads must therefore be accounted for in the structural design of HSR noise barriers, and accurate characterization of these loads is vital for ensuring noise barrier performance and safety. Current European standards primarily evaluate aerodynamic loads on noise barriers based on train speed and the distance to the track centre. However, geometric differences between high-speed trains (HSTs) from different countries and regions necessitate the validation and potential revision of existing load calculation models. This thesis aims to enhance the characterization of train-induced aerodynamic pressure on HSR noise barriers and develop more accurate models for its calculation, focusing on the most common barrier type—vertical noise barriers. Initially, a thorough literature review was conducted to assimilate current knowledge on this topic and pinpoint existing gaps and challenges. Multiple factors including the geometric properties of trains and the heights of noise barriers were then analysed using computational fluid dynamics (CFD) simulations to evaluate their impact on the train-induced aerodynamic pressure on vertical noise barriers. Finally, the suitability of existing pressure calculation models was evaluated using literature data and a modified calculation model building on the EN 14067-4 model was developed.  A key finding is that the general applicability of existing pressure calculation models is limited because of the wide variation in HST geometries and noise barrier heights. The amplitude of train-induced aerodynamic pressure on vertical noise barriers increases with train height and width but decreases as nose length increases. While taller noise barriers experience greater aerodynamic pressures, the in-crease in pressure with barrier height is not significant. The proposed modified pressure calculation model that accounts for train geometry and the height distribution coefficient predicts the train-induced aerodynamic pressure on vertical noise barriers more accurately than existing models and could thus improve the structural design and safety of HSR noise barriers across a wide range of conditions.

The aim of the diploma thesis is to determine loads of the empennages and the engine mount for the engine ROTAX 912iS of the VUT 081 Kondor aircraft. Further the thesis deals with a design of a stabilizer and of beams of empennage with fins. I also present a design of mountings for beams to the center wing box. The design is presented with regard to CS-VLA regulations and the ELSA regulation for modular construction.

Modelle werden eingesetzt, um Menge und Herkunft der Stoffeinträge auf Flussgebietsebene zu analysieren. Aus den Ergebnissen der Modellierung lassen sich Handlungsempfehlungen zur Verbesserung der Gewässergüte ableiten. Für die Interpretation der Modellergebnisse sind Kenntnisse über die Genauigkeit und Aussagekraft der Ergebnisse notwendig. Das Modell MONERIS als konzeptionelles Modell für die Anwendung auf Flussgebietsebene wurde innerhalb der vorliegenden Arbeit in 5 europäischen Flusseinzugsgebieten angewandt. Sowohl mit verschiedenen Ansätzen aufbereitete Abflusswerte als auch unterschiedlich hoch aufgelöste Eingangsdaten führten bei der Modellierung zu Änderungen der berechneten Einträge und Frachten. Gezeigt wird, dass mit MONERIS sowohl mittlere Eintrags- und Frachtwerte für eine Periode von mehreren Jahren, als auch Werte für Einzeljahre berechnet werden können. Der Vergleich mit aus Konzentrations- und Abflussmessungen im Gewässer abgeleiteten Frachten wies Abweichungen von <30% auf. Bei der Modellierung von Einzeljahren konnten insbesondere die Jahre mit mittleren Niederschlagsbedingungen gut abgebildet werden. In Jahren mit hohen oder geringen Niederschlägen oder einer außergewöhnlichen Niederschlagsverteilung traten dagegen, bedingt durch die Kalibrierung der meisten Modellkoeffizienten für mittlere Abflussbedingungen von Perioden, Unter- oder Überschätzungen der gemessenen Frachten auf. Monatliche Einträge und Frachten wurden ebenfalls modelliert. Der Vergleich mit Messwerten zeigte hohe Abweichungen, sodass MONERIS für eine monatliche Berechnung noch weiterentwickelt werden muss. Dies betrifft vor allem die Genauigkeit der als Eingangsdaten verwendeten Abflüsse und der Abflusskomponenten sowie den in den Modellversionen vor 2008 verwendeten Retentionsansatz. Auch die räumliche Modellauflösung wurde untersucht und festgestellt, dass eine Modellierung mit MONERIS bis zu einer Auflösung von 1km² problemlos möglich ist. Die Schnittpunkte von Stoffeintragsmodellen mit Modellen aus der Siedlungswasserwirtschaft wurden durch einen Vergleich von MONERIS mit dem Modell STORM in einem stark urban geprägten Einzugsgebiet ermittelt. Obwohl die Unterschiede in den Modellansätzen deutlich wurden, konnte gezeigt werden, dass eine Ergänzung der beiden Modelltypen wünschenswert wäre. Abschließend wird ein neuer Ansatz für die Frachtberechnung aus Abfluss- und Konzentrationsmessungen vorgestellt, durch den die Genauigkeit der berechneten Jahresfrachten bei geringer Anzahl von Messwerten gegenüber etablierten Ansätzen erhöht werden kann. Da die aus Messwerten berechneten Frachten für die Modellkalibrierung und Validierung benötigt werden, kann so auch die Stoffeintragsmodellierung positiv beeinflusst werden. / Different models were used to analyse and calculate the amount and origin of the nutrient inputs into riverbasins. Recommended follow-up action can be derived from the model results to improve the river water quality. The interpretation of the modelling results requires the knowledge of the accurateness and the significance of the results. For the investigations, the MONERIS model as a conceptual model was applied in five European river catchments. Different approaches for data preparation as well as a different input data were resulting in a large variation of the calculated nutrient inputs and loads. It was shown, that the MONERIS model is applicable to calculate inputs and loads for periods of several years as well as for one year. In comparison with measured loads mean deviations less than 30% were found. Looking at a yearly timestep, the nutrient inputs and loads in years with mean precipitation conditions were well reproduced. Years with high or low precipitation tends to result in overor underestimation of the nutrient inputs and loads, caused by the calibration of the model coefficients for mean runoff conditions. Monthly inputs and loads were calculated with MONERIS for the first time. The comparison with measured loads shows high deviations. Model improvements have to bee made regarding runoff input values (and runoff components) and retention approach (in the model version before 2008). Furthermore the spatial model resolution was investigated. It could be shown, that the MONERIS model is applicable until a resolution of 1sq.km. In a further application, MONERIS was compared with the urban stormwater management model STORM. Even though there were differences in model approaches, it could be shown a relation between the models for a comprehensive consideration of the calculation of nutrient contamination. Subsequent, a new runoff reduced approach for load calculation based on measurements of runoff and concentrations is presented. This approach allows the calculation of yearly loads with higher precision compared with well-established approaches, if only a low number of concentration measurement is available. The loads calculated from runoff and concentration measurements were important for calibration and validation of nutrient input models and can help to improve there results.

Modelle werden eingesetzt, um Menge und Herkunft der Stoffeinträge auf Flussgebietsebene zu analysieren. Aus den Ergebnissen der Modellierung lassen sich Handlungsempfehlungen zur Verbesserung der Gewässergüte ableiten. Für die Interpretation der Modellergebnisse sind Kenntnisse über die Genauigkeit und Aussagekraft der Ergebnisse notwendig. Das Modell MONERIS als konzeptionelles Modell für die Anwendung auf Flussgebietsebene wurde innerhalb der vorliegenden Arbeit in 5 europäischen Flusseinzugsgebieten angewandt. Sowohl mit verschiedenen Ansätzen aufbereitete Abflusswerte als auch unterschiedlich hoch aufgelöste Eingangsdaten führten bei der Modellierung zu Änderungen der berechneten Einträge und Frachten. Gezeigt wird, dass mit MONERIS sowohl mittlere Eintrags- und Frachtwerte für eine Periode von mehreren Jahren, als auch Werte für Einzeljahre berechnet werden können. Der Vergleich mit aus Konzentrations- und Abflussmessungen im Gewässer abgeleiteten Frachten wies Abweichungen von <30% auf. Bei der Modellierung von Einzeljahren konnten insbesondere die Jahre mit mittleren Niederschlagsbedingungen gut abgebildet werden. In Jahren mit hohen oder geringen Niederschlägen oder einer außergewöhnlichen Niederschlagsverteilung traten dagegen, bedingt durch die Kalibrierung der meisten Modellkoeffizienten für mittlere Abflussbedingungen von Perioden, Unter- oder Überschätzungen der gemessenen Frachten auf. Monatliche Einträge und Frachten wurden ebenfalls modelliert. Der Vergleich mit Messwerten zeigte hohe Abweichungen, sodass MONERIS für eine monatliche Berechnung noch weiterentwickelt werden muss. Dies betrifft vor allem die Genauigkeit der als Eingangsdaten verwendeten Abflüsse und der Abflusskomponenten sowie den in den Modellversionen vor 2008 verwendeten Retentionsansatz. Auch die räumliche Modellauflösung wurde untersucht und festgestellt, dass eine Modellierung mit MONERIS bis zu einer Auflösung von 1km² problemlos möglich ist. Die Schnittpunkte von Stoffeintragsmodellen mit Modellen aus der Siedlungswasserwirtschaft wurden durch einen Vergleich von MONERIS mit dem Modell STORM in einem stark urban geprägten Einzugsgebiet ermittelt. Obwohl die Unterschiede in den Modellansätzen deutlich wurden, konnte gezeigt werden, dass eine Ergänzung der beiden Modelltypen wünschenswert wäre. Abschließend wird ein neuer Ansatz für die Frachtberechnung aus Abfluss- und Konzentrationsmessungen vorgestellt, durch den die Genauigkeit der berechneten Jahresfrachten bei geringer Anzahl von Messwerten gegenüber etablierten Ansätzen erhöht werden kann. Da die aus Messwerten berechneten Frachten für die Modellkalibrierung und Validierung benötigt werden, kann so auch die Stoffeintragsmodellierung positiv beeinflusst werden. / Different models were used to analyse and calculate the amount and origin of the nutrient inputs into riverbasins. Recommended follow-up action can be derived from the model results to improve the river water quality. The interpretation of the modelling results requires the knowledge of the accurateness and the significance of the results. For the investigations, the MONERIS model as a conceptual model was applied in five European river catchments. Different approaches for data preparation as well as a different input data were resulting in a large variation of the calculated nutrient inputs and loads. It was shown, that the MONERIS model is applicable to calculate inputs and loads for periods of several years as well as for one year. In comparison with measured loads mean deviations less than 30% were found. Looking at a yearly timestep, the nutrient inputs and loads in years with mean precipitation conditions were well reproduced. Years with high or low precipitation tends to result in overor underestimation of the nutrient inputs and loads, caused by the calibration of the model coefficients for mean runoff conditions. Monthly inputs and loads were calculated with MONERIS for the first time. The comparison with measured loads shows high deviations. Model improvements have to bee made regarding runoff input values (and runoff components) and retention approach (in the model version before 2008). Furthermore the spatial model resolution was investigated. It could be shown, that the MONERIS model is applicable until a resolution of 1sq.km. In a further application, MONERIS was compared with the urban stormwater management model STORM. Even though there were differences in model approaches, it could be shown a relation between the models for a comprehensive consideration of the calculation of nutrient contamination. Subsequent, a new runoff reduced approach for load calculation based on measurements of runoff and concentrations is presented. This approach allows the calculation of yearly loads with higher precision compared with well-established approaches, if only a low number of concentration measurement is available. The loads calculated from runoff and concentration measurements were important for calibration and validation of nutrient input models and can help to improve there results.