Bachelor's Thesis

Application of the 3D printing methods in the design of aerial elevated light fixtures and supporting structures

Final Thesis 3.86 MB Appendix 5.38 MB

Author of thesis: Ing. Tereza Búliková

Acad. year: 2019/2020

Supervisor: Ing. Jiří Chlebek, Ph.D.

Reviewer: Ing. Lukáš Dubnický, Ph.D.

Abstract:

This thesis deals with the usage for 3D methods in the design of a structural element of elevated runway edge light taking into account all the requirement specified in aviation regulations and desing manuals. The choice of 3D method and the relevant material is the goal to find an alternative variant of production unlike the production in current situation.

Keywords:

Elevated runway edge light, Aerodrome desing manual - frangibility, break-away mechanism, breakable coupling, 3D technologies, 3D materials, slicing

Date of defence

23.07.2020

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

ot.1: Které plochy součásti jsou funkční? odp. 1: studentka odpověděla správně ot. 2: Jak je možné součást upravit, pokud se zvoleným materiálem pevnostně nevyhovuje? odp. 2: studentka odpověděla správně ot. 3: Jaké jsou výhody a nevýhody jednotlivých tiskových poloh z hlediska tvarové přesnosti případně povrchu součásti? odp. 3: studentka odpověděla správně ot. 4: Jsou informace o rozptylu materiálových vlastností? Jak bude použitý stroj ovlivňovat výslednou pevnost výrobku? odp. 4: studentka odpověděla správně ot. 5: Který enviromentální vliv bude pro součást nejhorší? odp. 5: studentka odpověděla správně ot. 6: Vytváří součást střepiny, šlo by použít např. gumu? odp. 6: studentka odpověděla správně ot. 7: Jak bylo definováno zatížení? odp. 7: studentka odpověděla správně

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Engineering (B3S-P)

Field of study

Fundamentals of Mechanical Engineering (B-STI)

Composition of Committee

doc. Ing. Ivo Jebáček, Ph.D. (předseda)
Ing. Robert Popela, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jiří Chlebek, Ph.D. (člen)
Ing. Rostislav Koštial, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Zikmund, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Jiří Chlebek, Ph.D.

Cílem práce bylo navrhnout využití vhodných metod 3D tisku při konstrukci nosných částí leteckých nadzemních návěstidel, s ohledem na požadavek jejich křehkosti. Studentka danou problematiku pojala komplexně - od definování  leteckých návěstidel a legislativních požadavků na ně kladených (technicko provozních, požadavků na křehkost apod.) - v úvodních kapitolách práce, přes problematiku technologií 3D tisku, včetně použitelných materiálů pro daný účel, až po samotný návrh nosných částí leteckého návěstidla (včetně výpočtové a návrhové části tiskového modelu).
Vzhledem k celokové šíři dané problematiky (se kterou se studentka musela postupně seznamovat) a časové náročnosti, nebylo možné vhodnost výsledného návrhu modelu ověřit prakticky a tudíž ani podrobit potřebnému testování (o kterém se autorka v závěru práce rovněž zmiňuje).
Přes uvedené výtky hodnotím práci kladně - jelikož představuje použitelný základ pro návazné plnohodnotné řešení dané problematiky např. formou diplomové práce.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A
Display more

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Lukáš Dubnický, Ph.D.

V první části bakalářské práce, zabývající se využitím metod 3D tisku při návrhu konstrukcí leteckých nadzemních návěstidel, jsou shrnuty požadavky souvisejících předpisů. Autorka se v problematice dobře zorientovala, jen místy se objevují ne zcela vhodně zvolené překlady a terminologie. Podobně ve druhé části, kde jsou shrnuty základní technologie a materiály aditivní výroby. Následný výběr a zhodnocení jsou racionální a logické. Třetí část tvoří návrh zlamovací spojky, coby klíčové součásti pro splnění požadavku na křehkost návěstidla. Nepovažuji za vhodné rozhodnutí převzít původní tvar součásti bez úprav. Změny materiálu a výrobní technologie vyžadují úpravy tvaru součásti s ohledem na technologičnost a zachování užitných vlastností. S tím souvisí i rozptyl materiálových vlastností, který nebyl zcela opomenut, ale mohl být vhodněji začleněn do stanovení návrhové únosnosti mezi požadovanou pevností a křehkostí. Pevnostní kontrola je provedena metodicky správně, avšak prezentovaný tvar součásti obsahuje nezohledněné ztenčení průřezu. Kladně hodnotím práci s tiskovou polohou pro optimální využití anizotropních vlastností materiálu. Vhodné by však bylo zařadit také související zhodnocení vlivu tiskových poloh na geometrickou a rozměrovou přesnost funkčních ploch součásti, případně úpravy zlepšující technologičnost součásti. Na s. 37 je chybný popis sil ve vetknutí, následný výpočet je však proveden správně a jedná se tak spíše o nevhodně formulované vyjádření. V práci jsou shrnuty i požadavky na testování součásti. Graficky je bakalářská práce na dobré úrovni. Přesto, že použitý postup v konstrukční části nepovažuji za správný, autorka splnila cíl práce a předložila ucelený a dobře komentovaný přehled problematiky. Práci proto doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Které plochy součásti jsou funkční? Jak je možné součást upravit, pokud se zvoleným materiálem pevnostně nevyhovuje?
  2. Jaké jsou výhody a nevýhody jednotlivých tiskových poloh z hlediska tvarové přesnosti případně povrchu součásti?
Display more

Grade proposed by reviewer: C