Ne (9332)
Počet nalezených dokumentů:
9332
Publikováno od
do
Mechanismy poškození při multiaxiální únavě
Poczklán, Ladislav; Kunz,, Ludvik; Spätig, Philippe; Kruml, Tomáš
2024 - anglický
Práce se zabývá víceosou únavou austenitické korozivzdorné oceli 316L. Materiál byl zatěžován cyklicky v tahu/tlaku a krutu. Jejich kombinace byla použita pro testování ve dvou víceosých módech: in-phase (ve fázi) a out-of-phase (mimo fázi). Všechny zkoušky byly provedeny v režimu řízení celkové deformace za pokojové teploty. Výsledky únavových zkoušek naznačují, že cyklování v módu tah/tlak způsobuje nejrychlejší růst trhliny a nejkratší životnost. Naproti tomu torzní mód vedl k nejpomalejšímu šíření únavových trhlin a k nejdelším životnostem. Oba víceosé módy se ukázaly být podobně poškozující. Detailně byly studovány dva aspekty mikrostrukturních změn: vzniklé dislokační struktury a deformačně indukovaná martenzitická transformace. Oba jevy byly analyzovány pomocí elektronové mikroskopie. In-phase zatěžování stejně jako oba jednoosé módy vedly k vytvoření podobných dislokačních struktur odlišných od těch pozorovaných v out-of-phase módu což vedlo k odlišné mechanické odezvě. Stabilita austenitu během cyklování byla závislá na zatěžujícím módu a amplitudě deformace. Rozložení indukovaného martenzitu v torzním a out-of-phase módu se ukázalo být silně heterogenní. Měření jeho obsahu pomocí feritoskopu na vnějším povrchu může v některých případech vést k zavádějícím výsledkům. Nejnižší množství martenzitu bylo pozorováno v módu tah/tlak. Odolnost vůči únavovému lomu a úhel náklonu únavové trhliny byly predikovány pomocí modelů založených na principu kritické roviny. Počet cyklů do lomu byl nejpřesněji předpovězen kritériem, které navrhnul Fatemi a Socie. Model Smith Watson Topper vedl k nejlepším odhadům orientace únavové trhliny. Kinetika růstu trhlin byla analyzována metodou navrženou Polákem a dále také pomocí plastické části J-integrálu. Druhý způsob vedl k univerzálnímu popisu rychlosti růstu trhlin ve všech zatěžujících módech s výjimkou out-of-phase, kde výpočet plastické části J-integrálu nebyl proveden. The manuscript is focused on multiaxial fatigue of austenitic stainless steel 316L. The material was cyclically tested in tension/compression and pure torsion as well as in two multiaxial modes formed by their in-phase and 90° out-of-phase combination. All tests were performed in total strain-controlled mode at ambient temperature. Results of fatigue tests suggest that cycling in tension/compression mode causes the fastest crack growth rate and the shortest fatigue life. Torsional mode, on the contrary, led to the slowest propagation of fatigue cracks and the longest fatigue lives. Both multiaxial modes proved to be comparably damaging. Two aspects of microstructural changes were studied in detail: developed dislocation structures and strain-induced martensitic transformation. Electron microscopy was utilized for analyzing both features. In in-phase and both uniaxial modes similar dislocation structures distinguished from those observed in out-of-phase mode were formed which results in the distinct mechanical response observed in the case of out-of-phase loading path. The stability of austenite during cycling was dependent on the loading mode and strain amplitude. The distribution of induced martensite in torsional and out-of-phase modes was strongly heterogeneous. Measuring its content on the outer surface with the Feritscope may give misleading results in some cases. The lowest amount of martensite was observed in tension/compression mode. The endurance against fatigue fracture as well as the tilt angle of the fatigue crack path were predicted using models based on the critical plane approach. The number of cycles to failure was predicted the most precisely by the criterion proposed by Fatemi and Socie. The Smith-Watson-Topper yielded the best predictions of the fatigue crack orientation. The analysis proposed by Polák and the method using the plastic part of the J-integral were applied to investigate the crack growth kinetics. The later approach provided a versatile description of the crack growth rate under all loading paths except out-of-phase mode.
Klíčová slova:
Austenitic steel; Multiaxial fatigue; Strain-induced martensite; Dislocation structure; Critical plane; Crack growth rate; Austenitická ocel; víceosá únava; deformačně indukovaný martenzit; dislokační struktura; kritická rovina; rychlost růstu trhliny
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Mechanismy poškození při multiaxiální únavě
Práce se zabývá víceosou únavou austenitické korozivzdorné oceli 316L. Materiál byl zatěžován cyklicky v tahu/tlaku a krutu. Jejich kombinace byla použita pro testování ve dvou víceosých módech: ...
Analýza teplotních a vlhkostních procesů ve vrstvách intenzivní vegetační střechy
Sukopová, Dáša; Solař, Jaroslav; Mohelníková, Jitka; Vlček, Milan
2024 - český
Předkládaná disertační práce se zabývá analýzou teplotních a vlhkostních procesů probíhajících ve vrstvách intenzivní vegetační střechy s větší vrstvou zeminy – střešní zahrady. Cílem mé disertační práce poskytnout přesnější informace pro návrh střešního pláště s využitím vlastností a výhod vegetačního souvrství střešní zahrady. Jednou z nejdůležitějších výhod střešních zahrad je ochlazovací efekt vegetačního souvrství v horkém letním období. Práce se zabývá i myšlenkou širšího využití střešních zahrad pro tzv. „střešní zemědělství - angl. rooftop farming“, které je ve světě stále oblíbenější. Jinak nevyužité plochy střech mohou nahradit nedostatek ploch pro zahrádky, které především ve velkoměstech chybí. The presented dissertation deals with the analysis of temperature and humidity processes taking place in the layers of an intensive vegetation roof with a larger layer of soil - the roof garden. The aim of my dissertation is to provide more accurate information for the design of the roof covering using the properties and benefits of the vegetation layer of the roof garden. One of the most important advantages of roof gardens is the cooling effect of the vegetation formation in the hot summer season. The work also deals with the idea of wider use of roof gardens for the so-called rooftop farming, which is becoming more and more popular in the world. Otherwise, unused roof areas can make up for the lack of areas for gardens, which are especially lacking in big cities.
Klíčová slova:
Intenzivní vegetační střecha; střešní zahrada; chladná střecha; městské střešní zemědělství; fotosyntéza; permitivita; chladící efekt; tepelně izolační efekt; fotosyntéza; transpirace; evapotranspirace; intercepce; Intensive Green Roof; Roof Garden; Cool roof; Urban rooftop farming; Permitivity; Cooling Effect; Thermal Insulation Effect; Photosythesis; Transpiration; Evapotranspiration; Interception
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Analýza teplotních a vlhkostních procesů ve vrstvách intenzivní vegetační střechy
Předkládaná disertační práce se zabývá analýzou teplotních a vlhkostních procesů probíhajících ve vrstvách intenzivní vegetační střechy s větší vrstvou zeminy – střešní zahrady. Cílem mé disertační ...
Porušení sypaných hrází v důsledku vnitřní eroze
Kotaška, Stanislav; Hodák, Jiří; Satrapa, Ladislav; Jandora, Jan
2024 - český
Protržení sypaných hrází jsou poměrně vzácná, avšak mohou mít katastrofické následky. V případě protržení hráze dojde k zvláštní povodni, která může způsobit ztráty na životech a majetku. I když je obtížné protržení hráze zabránit, je důležité se soustředit na ochranu obyvatel. Ochrana se provádí různými opatřeními podle typu očekávaného poškození hráze. Po analýze možných poruch hráze a výpočtu důsledků se hodnotí rizika, která se následně snižují přesídlením obyvatel a přemístěním majetku. Přesná analýza možných poruch a predikce průlomové vlny je nezbytná, aby bylo možné předpovědět, jak se bude zvláštní povodeň šířit v inundačním území pod hrází. Práce přehledně shrnuje mechanismus porušení sypané hráze v důsledku vnitřní eroze a prezentuje matematické metody pro jeho modelování. Hlavním výsledkem je úprava softwaru AREBA, který slouží k simulaci porušení sypaných hrází v důsledku vnitřní eroze a přelití, přímým zásahem do zdrojového kódu psaným v prostředí MATLAB. Do softwaru AREBA bylo zavedeno rozšíření umožňující nastavení různých úrovní srovnávací roviny, konzumpčních křivek a charakteristik nádrže. Dále byl software AREBA doplněn o vodohospodářské řešení nádrže a o další metody řešení úrovní hladiny dolní vody pod hrází. Byly také přidány nové metody pro řešení zřícení nadloží průsakové trubice, ztrátu třením v průsakové trubici a výpočet součinitele drsnosti. Pro generování vstupních parametrů byla zavedena metoda Monte Carlo s LHS vzorkováním. Po aplikaci navržených vylepšení byla provedena citlivostní analýza, která identifikovala nejcitlivější geotechnické parametry modelu. Kromě toho byly představeny další softwary pro simulaci porušení sypaných hrází v důsledku vnitřní eroze a jejich výsledky byly porovnány s modifikovaným softwarem AREBA na vybraných případových studiích. Dam breaches are relatively rare but can be catastrophic. In the event of a earthfill dam breach, a special flood will occur that can cause loss of life and property. While it is difficult to prevent a earthfill dam breach, it is important to focus on protecting the population. Depending on the type of damage expected to the earthfill dam, different measures are taken to protect people. After analysing possible dam failures and calculating the consequences, risks are assessed and then reduced by relocating people and property. Accurate analysis of potential failures and prediction of the flood wave is necessary to predict how a given special flood will propagate in the floodplain below the dam. The thesis clearly summarises the mechanism of earthfill dam breach due to internal erosion and presents mathematical methods for modelling this phenomenon. The main result is an increase in the predictive capability of the AREBA software used to simulate breaches of earthfill dams due to internal erosion and overtopping. An extension to the AREBA software has been introduced to allow the setting of different levels of comparison plane, consumption curves and reservoir characteristics. In addition, the AREBA software has been extended to include water balance equation and additional methods for dealing with water levels below the dam. New methods have also been added to deal with roof collapse of the seepage pipe, friction losses in the seepage pipe and dealing with the roughness coefficient calculations. A Monte Carlo method with LHS sampling was introduced to generate the input parameters. After applying the proposed improvements, a sensitivity analysis was carried out to identify the most sensitive geotechnical model parameters. In addition, other software’s for simulating the failure of earthfill dams due to internal erosion was presented (EMBREA, DL Breach, WinDAM C) and its results were compared with the modified AREBA software on selected case studies.
Klíčová slova:
Porušení sypané hráze; vnitřní eroze; piping; numerický model; zvláštní povodeň; erodibilita; kritické smykové napětí.; Breach of earthfill dam; internal erosion; piping; numerical models; special flood; erodibility; critical shear stress.
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Porušení sypaných hrází v důsledku vnitřní eroze
Protržení sypaných hrází jsou poměrně vzácná, avšak mohou mít katastrofické následky. V případě protržení hráze dojde k zvláštní povodni, která může způsobit ztráty na životech a majetku. I když je ...
Optické vláknové senzory
Dejdar, Petr; Róka,, Rastislav; Kyselák, Martin; Münster, Petr
2024 - český
Optické sítě se neustále rozšiřují a tím vzniká prostor k využití optických vláken i pro nedatové přenosy. Jedním z nich je využití pro účely senzoriky, kde je možné uplatnit optická vlákna pro měření teplot, tlaku, vibrací aj. ve standardních podmínkách nebo v podmínkách, kde není umístění klasických senzorů vhodné (zvýšená vlhkost, radiace, nedostatek místa atd.).Tato práce se věnuje porovnání technologií hodnotících senzorické systémy a popisuje jejich princip a možnosti jejich využití. Následně jsou jednotlivé systémy postaveny a otestovány. Na základě měření jsou poté navržena možná vylepšení, kde u reflektometrického systému jsou kvantifikovány výhody použití algoritmů detekce hran. U detektorů polarizace jsou vylepšením využité klasifikační algoritmy strojového učení s úspěšností klasifikace nad 97 %. V práci je také popsáno podrobné měření citlivosti optických vláken na akustické vibrace ve třech různých prostředích, s různými konfiguracemi tras, kabely, materiály pro tlumení vibrací atd. Těmito měřeními byla dokázána možnost odposlechu optických vláken pomocí interferometrického, reflektometrického i polarizačního systému, kde polarizační je prokazatelně nejméně citlivý a zaznamenává pouze nižší frekvence. Na základě těchto měření je pak navržen systém pro zabezpečení fyzické vrstvy optických sítí, který je schopen přesně rozlišit klidové stavy a stavy manipulace s kabely z námi vytvořených datasetů. Optical networks are continuously expanding and this creating space for the use of optical fibers for non-data transmissions. One of them is the use for sensing purposes, where optical fibers can be used to measure temperature, pressure, vibration, etc. In standard conditions or in conditions where the placement of conventional sensors is not suitable (increased humidity, radiation, lack of space, etc.).This paper is devoted to the comparison of technologies comparing sensing systems and describes their principle and their possible applications. Subsequently, the different systems are built and tested. Possible improvements are then proposed based on the measurements, where for the reflectometric system the advantages of using edge detection algorithms are quantified. For the polarization detectors, improvements are made using machine learning classification algorithms with classification success rates above 97 %. Detailed measurements of the sensitivity of optical fibers to acoustic vibrations in three different environments, with different path configurations, cables, vibration-damping materials, etc. are also described. These measurements proved the possibility of intercepting optical fibers using interferometric, reflectometric, and polarization systems, where the polarization system is proven to be the least sensitive and records only lower frequencies. Based on these measurements, a system for securing the physical layer of optical networks is then proposed, which is able to accurately distinguish the quiescent and cable manipulation states from the datasets we created.
Klíčová slova:
Braggovy vláknové mřížky; distribuované měření; interferometrie; měření vibrací; optické senzory; optická vlákna; polarizace; reflektometrie; zabezpečení; fiber Bragg gratings; distributed sensing; interferometry; optical fibers; optical sensors; vibration measurement; polarization; reflectometry; security
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Optické vláknové senzory
Optické sítě se neustále rozšiřují a tím vzniká prostor k využití optických vláken i pro nedatové přenosy. Jedním z nich je využití pro účely senzoriky, kde je možné uplatnit optická vlákna pro měření ...
Predikce protismykových vlastností povrchu vozovky v laboratoři
Nekulová, Pavla; Dašek, Ondřej; Stryk, Josef; Varaus, Michal
2024 - český
Disertační práce se zabývá zkušební metodou „Stanovení součinitele tření po ohlazení“ popsanou v ČSN EN 12697-49 (nazývaná také zkouška Wehner/Schulze), která má umožnit předpověď vývoje protismykových vlastností povrchu vozovky pomocí laboratorního měře-ní. Vzhledem k tomu, že požadovaná kvalita protismykových vlastností povrchu vozovky musí být splněna nejen na nových stavbách ale i na konci záruční doby, tak se zhotovitelé dopravních staveb začali zaměřovat na životnost protismykových vlastností povrchů vozovek. Zkouška Wehner/Schulze byla sice poprvé představena již v 60. letech minulého sto-letí, ale zvýšená pozornost je jí věnována až v posledních patnácti letech. Základním předpokladem pro využití této zkušební metody je navázání výsledků měření v laboratoři na hodnoty měřené dynamickými měřicími zařízeními, která jsou běžně používána pro měření protismykových vlastností povrchu vozovky, a stanovení vztahu mezi laboratorní simulací dopravního zatížení a skutečným dopravním zatížením. Dalším řešeným tématem je využití zkušební metody Wehner/Schulze pro návrh speciálních asfaltových směsí s optimální životností protismykových vlastností – v tomto případě jde o asfaltovou směs s kombinací kameniv s různou hodnotou ohladitelnosti PSV tak, aby byla využita lokální kameniva s nízkou hodnotou PSV s přidáním malého množství hodnotného dovezeného kameniva s vysokou hodnotou PSV. The dissertation deals with a testing method described in ČSN EN 12697-49 (also known as Wehner/Schulze), which aims to predict the evolution of skid resistance properties of road surfaces using laboratory testing. Given that the required quality of skid resistance on road surfaces must be met not only for new constructions but also at the end of the warranty period, contractors of transportation structures have started focusing on the lifespan of road skid resistance properties. Although the Wehner/Schulze test was introduced in the 1960s, increased attention has been given to it only in the last fifteen years. The fundamental prerequisite for utilizing this testing method is linking the measurement results in the laboratory to values measured by dynamic measuring devices, commonly used for monitoring the skid resistance of road surfaces. This involves establishing a relationship between laboratory simulation of traffic and actual traffic load. The final step involves employing the Wehner/Schulze testing method to design special asphalt mixtures with optimal longevity of skid resistance properties. In this case, it entails an asphalt mixture with a combination of aggregates with different PSV values to utilize local aggregates with low PSV values, supplemented with a small quantity of high-quality imported aggregates with high PSV values.
Klíčová slova:
Protismykové vlastnosti povrchu vozovky; součinitel tření po ohlazení (FAP); součinitel podélného tření (Fp); ohladitelnost kameniva (PSV); zařízení Wehner/Schulze.; Skid resistance; Friction after polishing (FAP); Longitudinal friction coefficient (Fp); Polished stone value; Wehner/Schulze machine.
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Predikce protismykových vlastností povrchu vozovky v laboratoři
Disertační práce se zabývá zkušební metodou „Stanovení součinitele tření po ohlazení“ popsanou v ČSN EN 12697-49 (nazývaná také zkouška Wehner/Schulze), která má umožnit předpověď vývoje ...
Statická analýza železobetonových stěn s dodatečně provedenými otvory
Šimek, Ondřej; Borzovič, Viktor; Vítek, Jan; Zich, Miloš
2024 - český
Práce se zabývá prováděním dodatečných otvorů v železobetonových stěnách z pohledu statické analýzy. Jsou analyzovány dva typy stěn: panelové stěny a ztužující výplňové stěny. V úvodní části je rozebrán současný stav poznání v metodách analýzy této problematiky a je poukázáno na jejich přednosti či nedostatky. Je navrženo několik typů vzorků stěn s předem vytvořeným či dodatečným otvorem s různými typy vyztužení představující stav po dodatečném vytvoření otvoru, jejichž chování je experimentálně a následně numericky ověřeno. Na základě získaných dat jsou navrženy metody sloužící ke statické analýze a posouzení železobetonových stěn s dodatečně provedenými otvory. Pro panelové stěny s otvorem je rozšířena metoda analýzy pomocí stěnových modelů a je konkretizován způsob statického posouzení. Metoda analýzy ztužujících výplňových stěn s otvorem pomocí ekvivalentní diagonální prutové vzpěry byla rozšířena o možnosti zohlednění vyztužení a jejich stavu zatížení. Navržené metody statické analýzy byly aplikovány na skutečné konstrukci panelového rodinného domu, kde byl vytvořen dodatečný otvor a na hypotetické rámové konstrukci s navrženým statickým zásahem do jejího ztužujícího systému. The thesis deals with the implementation of additional openings in reinforced concrete walls from the point of view of structural analysis. Two types of walls are analysed: panel walls and infill shear walls. In the introductory part, the current state of knowledge in the methods of analysis of this issue is discussed and their advantages or shortcomings are pointed out. Several types of wall specimens with pre- or post-made openings with different types of reinforcement representing the state after an additional opening is made are proposed and their behaviour is experimentally and subsequently numerically verified. On the basis of the data obtained, methods are proposed for the structural analysis and the design of reinforced concrete walls with additional openings. For panel walls with openings, the analysis method using wall models is extended and the method of static assessment is specified. The method of analysis for infill shear walls with an opening using equivalent diagonal bar strut has been extended to take account for the reinforcement and its load state. The proposed structural analysis methods were applied to a real prefabricated house with an additional opening and to a hypothetical frame structure with a proposed structural intervention in its bracing system.
Klíčová slova:
beton; dodatečný otvor; stěna; výplň; experiment; nelineární analýza; concrete; additional opening; wall; infill; experiment; nonlinear analysis
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Statická analýza železobetonových stěn s dodatečně provedenými otvory
Práce se zabývá prováděním dodatečných otvorů v železobetonových stěnách z pohledu statické analýzy. Jsou analyzovány dva typy stěn: panelové stěny a ztužující výplňové stěny. V úvodní části je ...
3D Construction Printing of Coarse Aggregate Cementitious Composite
Vespalec, Arnošt; Czarnecki, Sławomir; Lloret-Fritschi, Ena; Koutný, Daniel
2024 - český
Stavební průmysl v současnosti prochází rychlým rozvojem. To vede k nadměrnému využívání omezených přírodních zdrojů a k vysoké produkci skleníkových plynů (až 39 % celosvětové produkce CO2). V tomto kontextu je jednou z hlavních environmentálních výzev výroba cementových pojiv. Přestože probíhá intenzivní výzkum alternativ k cementu, tradiční stavební materiály nabízejí mnoho nevyužitého potenciálu. Důsledkem situace je transformace tradičního stavebnictví v podobě využití inovativních metod výroby jako je automatizace. Jedná se především o aditivní výrobu, konkrétně 3D tisk ve stavebnictví, označovaný jako 3DCP (3D Construction/ Concrete Print). Dizertační práce zkoumá možnosti využití směsi s hrubým kamenivem pro 3DCP. Tato směs může přinést efektivnější výrobu, úsporu dalších komponent směsi, snížení množství používaného portlandského cementu a následné snížení emisí CO2. Práce zkoumá zpracovatelnost směsi s hrubým kamenivem o velikosti 8 mm a její vliv na parametry tisku. Nalezení optimální kombinaci procesních parametrů směsi pomocí simulačních nástrojů může zlepšit její vystavitelnost, eliminovat potřebu přístupu pokus-omyl a tím rapidně redukovat množství odpadu. Analýza výsledků ukázala, že směs s hrubým kamenivem vykazuje nižší vystavitelnost ve srovnání se směsí bez hrubého kameniva. I když směs s kamenivem nebyla tak rigidní jako směs bez kameniva, hodnoty Youngova modulu jsou srovnatelné s jinými studiemi zabývající se tisknutelným betonem v raném stáří směsi. Vhodné kombinace parametrů procesu 3D tisku byly nalezeny metodou plánovaného experimentu a následně ověřeny simulačním nástrojem Abaqus. Tyto parametry vedou k minimalizaci deformací, vyšší stabilitě a vystavitelnosti tiskové geometrie. Směs s kamenivem tak snižuje potřebu ostatních složek materiálu směsi přibližně o 16 %, redukuje spotřebu cementu a dochází k významnému snížení emisí CO2 – ekvivalent 52 kg na metr krychlový betonu. Tyto faktory v kombinaci s technologií 3D tisku společně podporují udržitelnější přístup k průmyslové výrobě ve stavebnictví. Tato práce přispívá k hlubšímu pochopení chování cementových kompozitů s hrubým kamenivem o velikosti až 8 mm a jeho závislosti na tiskových parametrech. Získané poznatky a výsledky jsou shrnuty ve třech vědeckých článcích publikovaných v impaktovaných časopisech. Today, the construction industry experiencing a period of rapid development. This is resulting in a massive production of greenhouse gas emissions (39% of global CO2 production) and an overexploitation of scarce natural resources leading to inevitable climate change. In this context, cement binders production represents one of the most significant environmental challenges. Despite extensive research being conducted on alternatives to cement, there remains considerable untapped potential in conventional building materials. The situation has led to a paradigm shift in the conventional construction sector, as inventive manufacturing techniques, including automation, are implemented. This predominantly involves additive manufacturing, particularly 3D printing in the construction industry, commonly referred to as 3DCP (3D Construction/ Concrete Print). The dissertation examines the possibilities of using a mixture with coarse aggregate for 3DCP technology. This mixture has the potential to increase production efficiency and reduce the amount of other components, decreasing Portland cement usage and as a result, CO2. The thesis investigates a workability of a mixture containing 8 mm coarse aggregate and its effect on the printing parameters. Finding the optimal combination of process parameters for a mixture using simulation tools can improve its buildability, eliminate the need for a trial-and-error approach and thus rapidly reduce waste. Analysis of the results demonstrates that the mixture containing coarse aggregate exhibits less buildability than the mixture without coarse aggregate. Although the mix containing coarse aggregate exhibited a lower level of rigidity in comparison to the mix without coarse aggregate, the Young's modulus values obtained are similar to those reported in other research dealing with printable "concrete" at early mixture ages. Further investigation using Design of Experiment (DOE) techniques resulted in a combination of 3D printing process parameters (print footprint dimensions, print speed) that were validated by the simulation software Abaqus. The utilisation of these process parameters has resulted in enhanced print stability, thereby improving the buildability of the printed object, and reducing the occurrence of deformation. The mixture containing coarse aggregate effectively diminishes the requirement for additional mix material components by around 16%, resulting in decreased cement consumption and substantial CO2 emissions (equivalent to 52 kg per cubic metre of concrete). These factors, in conjunction with 3D printing technology in the construction industry, contribute to a sustainable approach to industrial production. This research contributes to a greater comprehension of the behaviour of cementitious composites with coarse aggregate sizes of up to 8 mm and their dependence on printing parameters. The findings and outcomes are summarised in three peer-reviewed scientific articles.
Klíčová slova:
3D tisk ve stavebnictví; inverzní charakterizace materiálu; aditivní výroba ve velkém měřítku; Contour Crafting; digitální výroba; cementový materiál; tisk betonu z hrubého kameniva.; Construction 3D print; Inverse material characterisation; Large-scale additive manufacturing; Contour Crafting; Digital manufacturing; Cementitious material; Coarse aggregate concrete printing.
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
3D Construction Printing of Coarse Aggregate Cementitious Composite
Stavební průmysl v současnosti prochází rychlým rozvojem. To vede k nadměrnému využívání omezených přírodních zdrojů a k vysoké produkci skleníkových plynů (až 39 % celosvětové produkce CO2). V tomto ...
Realizace víceúčelového měřícího systému pro (sub)terahertzovou elektronovou spinovou rezonanční spektroskopii
Šedivý, Matúš; Malik, Aamir Saeed; Epel, Boris; Vrba, Radimír
2024 - anglický
Spektroskopie elektronové spinové rezonance (také nazývaná elektronová paramagnetická rezonance nebo jen EPR) zahrnuje metody, které zkoumají hmotu prostřednictvím nepárových elektronů. Jednou z progresivních metod EPR je rychlé skenování, které umožňuje pozorovat kinetiku chemických reakcí. Kromě toho nedávný vývoj vysokofrekvenčních součástkách rozšířil použití vysokofrekvenční EPR (HFEPR), které využívají sub-terahertzové až terahertzové vlny. Tato práce se zabývá propojením obou cest do HFEPR spektrometru s rychlým skenováním frekvencí (FRaScan), který byl nedávno vyvinut na CEITEC VUT. Na začátku je stručně uvedena základní teorie k EPR, následovaný přehledem přístrojového vybavení pro HFEPR. V praktické části je popsáno technické řešení spektrometru. Důraz je kladen na implementaci softwaru, pomocí kterého je spektrometr ovládán a měření jsou automatizována. Následně jsou ukázány příklady z měření pevných látek, konkrétně karbidu křemíku dopovaného vanadem (SiC:V), ftalocyaninu líthia (LiPc) a krystalu 1,3-bisdifenylen-2-fenylallylu (BDPA). Příklady demonstrují schopnosti spektrometru získat multifrekvenční vlnově spojitá EPR spektra a frekvenčně rozmítaná spektra v závislosti na teplotě a orientaci vzorku, a taky spektra pomocí rychlého skenování frekvencí Electron spin resonance (also called electron paramagnetic resonance or just EPR) spectroscopy includes methods that investigate matter via unpaired electrons. One of the progressive EPR methods is the rapid scan, which allows one to observe the kinetics of chemical reactions. Moreover, recent developments of high-frequency components expand application of high-frequency EPR (HFEPR), that use sub terahertz and terahertz waves. This thesis deals with the connection of both paths into the frequency rapid scan (FRaScan) HFEPR spectrometer that was recently developed at CEITEC BUT. A brief introduction to the theoretical background of EPR is provided, followed by an overview of the HFEPR instrumentation. The practical part describes a technical solution for the spectrometer. The emphasis is on the implementation of software through which the spectrometer is controlled, and measurements are automated. Afterward are shown example measurements of solid state materials, namely vanadium doped silicon carbide (SiC:V), lithium phthalocyanine (LiPc), and crystal of 1,3-bisdiphenylene-2-phenylallyl (BDPA). The examples demonstrate the capabilities of the spectrometer to acquire multi-frequency continuous wave spectra and frequency-swept spectra with dependency on the temperature and orientation of the sample, as well as the frequency rapid scan spectra.
Klíčová slova:
Elektronová spinová rezonance; spektroskopie; spektrometr; magnetická rezonance; vývoj; přístroj; měřící aparatura; prototyp; terahertzové vlny; prudký sken; defekty v krystalech; kvantový bit; karbid křemíku; software; LabVIEW; simulace; Electron-spin resonance; spectroscopy; spectrometer; magnetic resonance; development; instrument; experimental setup; prototype; terahertz beams; rapid scan; defects in crystals; qubit; silicon carbide; software; LabVIEW; simulation
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Realizace víceúčelového měřícího systému pro (sub)terahertzovou elektronovou spinovou rezonanční spektroskopii
Spektroskopie elektronové spinové rezonance (také nazývaná elektronová paramagnetická rezonance nebo jen EPR) zahrnuje metody, které zkoumají hmotu prostřednictvím nepárových elektronů. Jednou z ...
Hydrogely modifikované amfifilními strukturami
Heger, Richard; Sedlařík, Vladimír; Kráčalík, Milan; Pekař, Miloslav
2024 - český
Předložená dizertační práce se zabývá vlivem amfifilních struktur na hydrogelové vlastnosti. Přídavky různých amfifilních látek spojené s tvorbou vysoce uspořádaných struktur ovlivňují mechanické, transportní a strukturní vlastnosti hydrogelů. Hlavní inspirací pro tento typ práce byla živá tkáň, přesněji extracelulární matrice, která se hydrokoloidy velmi často mimikuje, a právě její vysoká uspořádanost může za její unikátní vlastnosti. Poznatky získané z této tkáně byly aplikovány do hydrogelových systémů studovaných v této práci. Vhodnými zástupci pro tuto práci byly různě síťované hydrogelové matrice (fyzikálně síťovaná agaróza a želatina, iontově síťovaný alginát a chemicky síťovaná směs polyvinylalkoholu s chitosanem). Tyto hydrogelové systémy byly modifikovány přídavky různých amfifilních látek. Lidskému tělu vlastním fosfolipidem, lecitinem, anebo různě nabitými klasičtějšími tenzidy (CTAB, SDS a Triton X-100). Experimentálně je tato práce rozdělena do tří oblastí, studium mechanických vlastností pomocí reologie, popis transportních vlastností pomocí uvolňovacích a prostupovacích experimentů s využitím různých modelových léčiv (rhodamin 6G, eosin B, amidová čerň 10B, methylenová modř a riboflavin) a morfologická charakterizace pomocí SEM. Charakterizace hydrogelových systémů byla podpořena dalšími technikami, které byly v této práci využity, jako jsou např. sušící a botnací experimenty nebo sorpce plynů. The submitted dissertation deals with the influence of amphiphilic structures on hydrogel properties. Additions of various amphiphilic substances associated with the formation of highly ordered structures affect the mechanical, transport and structural properties of hydrogels. The main inspiration for this type of work was living tissue, more precisely the extracellular matrix, which is often mimicked by hydrocolloids, and its high orderliness is responsible for its unique properties. The knowledge obtained from this tissue was applied to the hydrogel systems studied in this work. Various cross-linked hydrogel matrices (physically cross-linked agarose and gelatin, ionically cross-linked alginate and chemically cross-linked mixture of polyvinyl alcohol and chitosan) were suitable representatives for this work. These hydrogel systems were modified by the addition of various amphiphilic substances. The human body’s own phospholipid, lecithin, or variously charged more classic surfactants (CTAB, SDS and Triton X-100). Experimentally, this work is divided into three areas, the study of mechanical properties using rheology, the description of transport properties via release and flow experiments using various model drugs (rhodamine 6G, eosin B, amido black 10B, methylene blue and riboflavin), and morphological characterization using SEM. The characterization of hydrogel systems was supported by other techniques used in this work, such as drying and swelling experiments or gas sorption.
Klíčová slova:
Hydrogel; amfifily; reologie; viskoelasticita; mechanické vlastnosti; transportní vlastnosti; SEM; Hydrogel; amphiphiles; rheology; viscoelasticity; mechanical properties; transport properties; SEM
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Hydrogely modifikované amfifilními strukturami
Předložená dizertační práce se zabývá vlivem amfifilních struktur na hydrogelové vlastnosti. Přídavky různých amfifilních látek spojené s tvorbou vysoce uspořádaných struktur ovlivňují mechanické, ...
Vývoj měst v raném postsocialismu. Dopad liberalizace devadesátých let 20. století na plánovanou výstavbu socialistické moderny
Sedlák, Jaroslav; Kováč, Bohumil; Wittmann, Maxmilian; Kopáčik, Gabriel
2024 - český
Sídlištní čtvrtě městských struktur vybudované v období socialismu doznávají v současnosti nezbytných proměn a urbánních novotvarů. Zatímco u nás i v řadě dalších zemí bývalých sovětských satelitů je podoba sídlišť a jejich vývoj svázán regulativy, které determinují radikálnější architektonické či urbanistické změny, v oblastech bývalého Sovětského svazu je současná podoba sídlištních celků výsledkem shora neřízených architektonických i urbanistických zásahů. Byť se v mnoha případech jedná o expanzivní projevy hraničící s „lidovou tvořivostí“, lze na jejich příkladech sledovat funkční urbanistické principy „městskosti“. Ty mohou představovat potenciál pro budoucí náhled na potenciál rozvoje sídlišť i v České republice. Práce bude konkrétně tematizovat proces užívání sídlištních částí měst u nás a v ekonomicky málo výkonných státech, konkrétně v Moldávii a v Gruzii. Po rozpadu Sovětského svazu sice nový ekonomický systém rozrušil původní urbanistickou strukturu tzv. mikrorajonu, ale s rozvojem drobného individualismu soukromého sektoru se proměnila i podoba sídlištního města. Celkový ekonomický kolaps a absence prostorových regulací začala v sídlištích nabízet přístupnou variantu bydlení i místa k podnikání. Začínají se objevovat kiosky a postupně se rozrůstající partery „městského“ typu. Současně vznikají nové představěné ulice reagující na prostorové rezervy a vzdálenosti, stejně tak se objevují vertikální ulice uvnitř domů. Stavba samotná už není pouze místem pro bydlení, ale mnohé byty jsou využívány jako kanceláře i malé provozovny. Rozvíjí se služby a celková hodnota diverzity prostředí začíná rapidně narůstat. Charakteristická monotónnost sídlištních celků se začíná vytrácet a přetváří se v síť sledující pohyb a potřeby obyvatel. Na periferii tak vznikají svébytné části města. Housing estate quarters of urban structures, that have been built in the period of socialism, currently suffer from the necessary urban transformations and neoplasms. While both here and in many other countries of the former Soviet satellites, is a form of housing estates and their development tied by regulations and "economic players" who determine the radical architectural or urban design changes, in areas of the former Soviet Union is the current form of housing units resulted by unguided architectural and urban interventions. Though in many cases, the expansive examples that are bordering with so called "folk art", we can observe on them the functional principles of "urbanity". They may represent a potential for future design and development of housing estates in the Czech Republic. The thesis will thematize the process of using bloc-of-flats areas in Czech republic as well as in economically low powerful countries, namely Moldova and Georgia. After the collapse of the Soviet Union, while new economic system has destroyed the original urban structure so called mikrorajon, with the development of small individualism the private sector has changed the form of the city housing estate. The total economic collapse and lack of spatial regulation began to offer an accessible alternative housing and place to do business. We can discover kiosks and gradually expanding parterres of real urban type. At the same time we can see new front of street responding to space reserves and distance, as well as appearance of vertical streets inside the houses. The construction itself is no longer just a place for living, but many flats are used as offices and small businesses. Services are developed and the total value of diversity of the environment begins to grow rapidly. Typical monotony of housing units is starting to fade and transformed into a network monitoring the needs of the population. Thus the periphery offer a distinctive part of the city.
Klíčová slova:
Socialistická města; sídliště; regulace; uniformita; industrializace měst; transformace; centrálně plánované hospodářství; tržní ekonomika; maloobchod; země bývalého východního bloku; postsovětské republiky; heterotopie; Socialist cities; settlements; regulation; uniformity; industrialization; urban transformation; centrally planned economy; market economy; retail trade; countries of the former Eastern bloc; former Soviet republic; heterotopy
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Vývoj měst v raném postsocialismu. Dopad liberalizace devadesátých let 20. století na plánovanou výstavbu socialistické moderny
Sídlištní čtvrtě městských struktur vybudované v období socialismu doznávají v současnosti nezbytných proměn a urbánních novotvarů. Zatímco u nás i v řadě dalších zemí bývalých sovětských satelitů je ...
NUŠL poskytuje centrální přístup k informacím o šedé literatuře vznikající v ČR v oblastech vědy, výzkumu a vzdělávání. Více informací o šedé literatuře a NUŠL najdete na webu služby.
Vaše náměty a připomínky posílejte na email nusl@techlib.cz
Provozovatel
Zahraniční báze