Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Concept of an elastic element with a variable stiffness utilising a special granular structure

Michał Szumin

Abstract

The thesis objective was to analyse the implementation of a special granular structure in a elastic element. The study was conducted on the spring-shaped element using finite element analysis in dedicated CAE software. The elastic element was printed with fused filament deposition method and the special granular structure was attached. Then empirical tests were carried out on specially constructed measuring stand where the displacement of one end of the element was measured in dependence on the underpressure generated inside the special granular structure subjected to axial compression and tension. At the beginning of the thesis the motivation and scope of the subject has been presented and the objective has been defined. First chapters include information about available tools and knowledge to solve the problem. In order to justify an application of the special granular structure, a prototype CAD model was created and examined using FEA method. Next, the physical model was created and examined. The element-end deflection tests have been conducted on measuring stand utilising the laser distance sensor and ultrasonic distance sensor. The thesis has been summarised with appropriate conclusions and results were presented in tables and graphs.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Michał Szumin (FACME) Michał Szumin,, Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Title in Polish
Koncepcja elementu sprężystego o zmiennej sztywności z wykorzystaniem specjalnych struktur granulowanych
Supervisor
Bogumił Chiliński (FACME/IMDF) Bogumił Chiliński,, Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Robert Zalewski (FACME/IMDF) Robert Zalewski,, Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Certifying unit
Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Affiliation unit
Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
09-09-2019
Issue date (year)
2019
Internal identifier
SIMR; D-2202
Reviewers
Sebastian Korczak (FACME/IMDF) Sebastian Korczak,, Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME) Bogumił Chiliński (FACME/IMDF) Bogumił Chiliński,, Institute of Machine Design Fundamentals (FACME/IMDF)Faculty of Automotive and Construction Machinery Engineering (FACME)
Keywords in Polish
przemieszczenie, element sztywny, MES, stanowisko pomiarowe
Keywords in English
displacement, stiff element, FEA, measuring stand
Abstract in Polish
Celem pracy było zbadanie możliwości zastosowania specjalnej struktury granulowanej w elemencie podatnym. Badanie zostało zrealizowane przez analizę elementu w programie CAE za pomocą metody elementów skończonych, wydrukowanie podatnego elementu przy użyciu technologii przyrostowej i przymocowanie specjalnej struktury granulowanej oraz przeprowadzenie badań empirycznych na zbudowanym stanowisku pomiarowym. Element sprężysty poddano osiowemu obciążeniu i mierzono jego wydłużenie lub skrócenie w zależności od podciśnienia wygenerowanego w specjalnej strukturze granulowanej. Na początku pracy przedstawiona została motywacja podjęcia tematyki, jej zakres oraz zdefiniowano cel badań. W pierwszych rozdziałach dokonano przeglądu dostępnych narzędzi oraz wiedzy niezbędnej do analizy problemu. Do wstępnego określenia zasadności stosowania specjalnych struktur granulowanych stworzono model numeryczny, który został przebadany z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Właściwy element podatny stworzono w programie CAD, przebadano przy użyciu MES oraz wydrukowano na drukarce 3D. Badania ugięcia elementu przeprowadzono na stanowisku pomiarowym przy użyciu odległościowego czujnika laserowego i ultradźwiękowego. Całość pracy została podsumowana syntetycznymi wnioskami a wyniki zilustrowano na czytelnych wykresach.
File
  • File: 1
    Michał_Szumin_Praca_Dyplomowa.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 35452

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTfb312a56b2d14d5d86c7325d481fb448/
URN
urn:pw-repo:WUTfb312a56b2d14d5d86c7325d481fb448

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page