Ne (4417)
Použitá omezení
(2)
Počet nalezených dokumentů:
4417
Publikováno od
do
Numerická metoda vyššího řádu v modelování a řízení
Veigend, Petr; Horák, David; Schirrer, Alexander; Šátek, Václav
2024 - anglický
Systémy pro řízení a regulaci jsou používány téměř ve všech průmyslových oblastech. Pro jejich modelování se často používají diferenciální rovnice, které popisují dynamické chování těchto systémů a umožňují je detailněji analyzovat z hlediska přesnosti, stability, výkonu a reakcí těchto systémů v reálném čase. V této oblasti se běžně nepoužívají metody vyšších řádů, protože vykonávají velké množství operací. Tato práce zkoumá numerické řešení obyčejných diferenciálních rovnic s použitím metody s proměnným řádem a proměnnou velikostí kroku, která je založena na Taylorově řadě. Metoda je navržena jak pro lineární, tak pro nelineární problémy a jsou implementovány její optimalizace pro snížení výpočetního času bez degradace jejích vlastností. Pozitivní vlastnosti metody jsou demonstrovány na sadě příkladů z technické praxe. Výsledky práce ukazují, že metoda založena na Taylorově řadě může být použita v oblasti řízení a regulace a má lepší vlastnosti než běžně používané metody. Control systems are widely used as they enable precise management and regulation of complex processes across various industries. Ordinary differential equations are widely used in control theory because they provide a mathematical framework to describe the dynamic behaviour of control systems. They allow stability analysis, have good performance characteristics and can effectively regulate and optimise systems responses in real-time. The high-order numerical methods are not often used in the real-time context because of the large number of operations. The thesis deals with the numerical solution of ordinary differential equations using a higher-order variable-step variable-order numerical method based on the Taylor series. The method is defined for linear and non-linear problems, and several optimisations to increase its performance are introduced. The positive properties of the method are thoroughly analysed and demonstrated on a set of real-world technical problems. The results show that the Taylor-series-based method can be used in the area of control and regulation and outperforms the state-of-the-art methods in terms of speed and accuracy of the calculation.
Klíčová slova:
ordinary differential equations; higher-order numerical methods; Taylor series; technical initial value problems; control; regulation; modelling; controllers; regulators; obyčejné diferenciální rovnice; numerické metody vyššího řádu; Taylorova řada; technické počáteční úlohy; řízení; modelování; regulátory
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Numerická metoda vyššího řádu v modelování a řízení
Systémy pro řízení a regulaci jsou používány téměř ve všech průmyslových oblastech. Pro jejich modelování se často používají diferenciální rovnice, které popisují dynamické chování těchto systémů a ...
Stabilita v moderních elektrických sítích
Koudelka, Jan; Schürhuber, Robert; Braciník,, Peter; Toman, Petr
2024 - anglický
Disertační práce se zabývá problematikou stability v moderních elektrizačních soustavách, které jsou typické nárůstem podílu obnovitelných zdrojů a integrací nových technologií. Práce je koncipována jako soubor vysvětlivek, komentářů a poznámek k recenzovaným článkům publikovaným autorem v konferenčních sbornících a časopisech. Vybrané publikace, prezentované v práci, se týkají tří tematických kategorií: dynamická (úhlová) stabilita elektrizační soustavy, frekvenční stabilita elektrizační soustavy a frekvenční odlehčování. Stěžejní prezentovaná témata jsou výpočty kritického času jako ukazatele dynamické stability a možnosti využití nových technologií jako jsou nabíjecí stanice pro elektromobily pro podporu soustavy v nouzovém stavu. Základní používanou metodou analýzy jsou dynamické simulace na zjednodušených modelech soustav. The thesis deals with the issue of stability in modern power systems, which are characterized by an increase in the share of renewable sources and the integration of new technologies. The thesis is conceived as a set of explanatory notes, comments and remarks to peer-reviewed papers published by the author in proceedings and journals. The selected papers presented in the thesis concern three categories: transient (rotor angle) stability of the power system, frequency stability of the power system and under-frequency load shedding. The main topics presented are calculation of critical clearing time as an indicator of transient stability and the possibility of using new technologies, such as charging stations for electric vehicles, to support the system in an emergency state. The fundamental method used for analysis is dynamic simulations on simplified models of power systems.
Klíčová slova:
power system stability; transient stability; frequency stability; under-frequency load shedding; dynamic models; stabilita elektrizační soustavy; dynamická stabilita; frekvenční stabilita; frekvenční odlehčování; dynamické modely
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Stabilita v moderních elektrických sítích
Disertační práce se zabývá problematikou stability v moderních elektrizačních soustavách, které jsou typické nárůstem podílu obnovitelných zdrojů a integrací nových technologií. Práce je koncipována ...
Studium interakce nabitých kataniontových vezikul s opačně nabitými polyelektrolyty
Havlíková, Martina; Lehocký, Marián; Táborský, Petr; Mravec, Filip
2024 - český
Předložená dizertační práce pojednává o kladně nabitých kataniontových vezikulách a o jejich interakcích s opačně nabitým hyaluronanem. Kataniontové vezikuly byly složeny z iontových amfifilních párů hexadecyltrimethylamonium-dodecyl sulfátu (HTMA-DS), kladně nabitým dvouřetězcovým tenzidem, který vezikuly stabilizoval elektrostaticky, a v neposlední řadě cholesterolem. Ten zásadně ovlivňuje fyzikálně-chemické vlastnosti vezikul, proto bylo nejdříve nutné zjistit jeho optimální množství v membráně. Zejména byla sledována velikost a stabilita vezikul pomocí dynamického a elektroforetického rozptylu světla, mikroviskozita membrány pomocí anizotropie fluorescence a hydratace vnější části membrány pomocí generalizované polarizace. Bylo zjištěno, že vezikuly z HTMA-DS vykazují ideální vlastnosti při množství cholesterolu cca 40 mol.%. Tyto kataniontové vezikuly interagovaly s hyaluronanem, a to nehledě na jeho molekulovou hmotnost. Kolem jejich izoelektrického bodu docházelo ke tvorbě viditelných agregátů, které se ale s potupnými přídavky polymeru rozpadaly. Tento rozpad byl odlišný pro různé molekulové hmotnosti hyaluronanu. Zvýšení iontové síly, resp. koncentrace chloridu sodného nad 25 mM, mělo destabilizační vliv na neobalené i hyaluronanem obalené vezikuly. Zajímavé také bylo, že zvýšením iontové síly docházelo k ovlivnění mikroviskozity membrány, která se stávala více fluidní, ale nedocházelo k žádným signifikantním změnám v hydrataci její vnější části. Předložená práce se také zabývala přípravou a charakterizací nového typu kataniontových vezikul, kde byl vyměněn kationtový tenzid HTMAB za Septonex. K jejich charakterizaci byly vybrány stejné metody, jako v případě výše zmiňovaných vezikul. Ukázalo se, že tato výměna tenzidů má zásadní vliv na výsledné vlastnosti vezikul, které jsou stabilní i při velmi nízkém obsahu cholesterolu. V souladu s dlouhodobou stabilitou byla jako vhodná koncentrace cholesterolu zvolena od 15 mol.% dále. The presented dissertation is focused on positively charged catanionic vesicles and their interactions with oppositely charged hyaluronan. The catanionic vesicles were composed of ion pair amphiphile of hexadecyltrimethylammonium-dodecyl sulfate (HTMA-DS), a positively charged double-chain surfactant that electrostatically stabilized the vesicles and cholesterol. Cholesterol may strongly affect the physico-chemical properties of the vesicles, therefore it was necessary to determine its optimal amount in the membrane. Especially, the size and stability of vesicles were studied by dynamic and electrophoretic light scattering, membrane microviscosity by fluorescence anisotropy and hydration of the outer part of the membrane by generalized polarization. It was found that vesicles show ideal properties at a cholesterol content about 40 mol.%. These catanionic vesicles interacted with hyaluronan regardless of its molecular weight. Visible aggregates were observed around their isoelectric point, but they disintegrated with increasing polymer concentration. However, this decay was different for different hyaluronan molecular weights. An increase in ionic strength, or more precisely concentration of sodium chloride above 25 mM had a destabilizing effect on both uncoated and hyaluronan coated vesicles. It was also interesting that increasing the ionic strength affected the microviscosity of the membrane, which became more fluid, but there were no significant changes in the hydration of its outer part. The presented work is also focused on the preparation and characterization of a new type of catanionic vesicles, where the cationic surfactants HTMAB was replaced by Septonex. The same methods were chosen for their characterization as in the case of the HTMA-DS vesicles. This exchange of surfactants had a major effect on the resulting properties of the vesicles, which are stable even at very low cholesterol content. In accordance with long-term stability, a suitable concentration of cholesterol was chosen from 15 mol.% and higher.
Klíčová slova:
Iontový amfifilní pár; kataniontové vezikuly; cholesterol; hyaluronan; chlorid sodný; Septonex; dynamický rozptyl světla; -potenciál; membránové vlastnosti.; Ion pair amphiphile; catanionic vesicles; cholesterol; hyaluronan; sodium chloride; dynamic light-scattering; -potential; membrane properties.
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
Studium interakce nabitých kataniontových vezikul s opačně nabitými polyelektrolyty
Předložená dizertační práce pojednává o kladně nabitých kataniontových vezikulách a o jejich interakcích s opačně nabitým hyaluronanem. Kataniontové vezikuly byly složeny z iontových amfifilních párů ...
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 ...
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: ...
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 ...
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 ...
EMC Robustní Přesná Napěťová Reference pro Automobilové Aplikace
Krolák, David; Husák, Miroslav; Psychalinos, Professor Costas; Horský, Pavel
2024 - anglický
Klíčovou součástí moderních integrovaných obvodů je napěťová reference, která funguje jako srdce analogových bloků poskytující stabilní napětí. Tato disertační práce zkoumá pokročilé metody pro snížení citlivosti nízko příkonových referencí na elektromagnetické interference (EMI) pro automobilová prostředí s širokým teplotním rozsahem. Citlivost na EMI je nežádoucí jev, který může způsobit poruchy elektronického systému. Elektromagnetické rušení se může snadno vázat do obvodu prostřednictvím kabelového svazku a desky s plošnými spoji. Práce poskytuje přehled literatury, návrhy výzkumu a výsledky, které se zaměřují na skryté efekty v napěťovém referenčním jádru, jako je vliv parazitní kapacity z kolektorů bipolárních tranzistorů do substrátu integrovaného obvodu a efekty použitého operačního zesilovače. Jsou uvedena a implementována doporučení pro zlepšení EMI odolnosti napěťové reference. Aby se prokázala platnost navrhovaných vylepšení, byly vyrobeny a změřeny testovací čipy s navrženými napěťovými referencemi v různých technologiích. A crucial component of modern integrated circuits is the voltage reference that acts like the heart for analog blocks providing stable voltage. This doctoral thesis explores advanced methods to reduce electromagnetic interference (EMI) susceptibility of low-power voltage references for an automotive environment with a wide temperature range. The EMI susceptibility is an unwanted phenomenon that can cause electronic system malfunctions. Electromagnetic disturbances can easily couple to the circuit via a cable harness and a printed circuit board. This thesis provides a literature overview, research suggestions, and results that focus on hidden effects in the voltage reference core, such as the impact of parasitic capacitance from bipolar transistors' collectors to the substrate and the effects of a used operational amplifier. Recommendations for improving voltage reference EMI robustness are presented and implemented. To prove the validity of the suggested improvements, test chips with proposed voltage references using various technologies were fabricated and measured.
Klíčová slova:
Bandgap voltage reference; Brokaw bandgap voltage reference; electromagnetic compatibility; electromagnetic interference; electromagnetic susceptibility; element-by-element extraction; passive network synthesis; transmission line; voltage reference; Brokawova napěťová reference typu bandgap; elektromagnetická citlivost; elektromagnetická interference; elektromagnetická kompatibilita; extrakce prvek-po-prvku; napěťová reference typu bandgap; napěťová reference; přenosové vedení; syntéza pasivního obvodu
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři NUŠL
EMC Robustní Přesná Napěťová Reference pro Automobilové Aplikace
Klíčovou součástí moderních integrovaných obvodů je napěťová reference, která funguje jako srdce analogových bloků poskytující stabilní napětí. Tato disertační práce zkoumá pokročilé metody pro ...
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 ...
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