Identifikace materiálových parametrů pěny používané v chráničích motocyklistů

Sandra KAŇÁKOVÁ

Bachelor's thesis

Abstract:

Tato práce se zabývá identifikací materiálových parametrů pěny používané v chráničích motocyklistů. V prvním kroku byla provedena experimentální měření tlakových a pádových zkoušek. Následně byl vybrán vhodný materiálový model, jednalo se o kombinaci hyperelastického Moony-Rivlinova modelu a viskoelastického modelu Pronyho řady. Dále byly vytvořeny konečnoprvkové simulace experimentálních měření s tímto materiálovým modelem v parametrickém vyjádření. Modely pro pádovou zkoušku byly optimalizovány programem optiSLang 3.0 a vyhodnocovány na základě cílové funkce. Tato funkce představovala numerické vyjádření odlišnosti materiálového modelu od skutečného materiálu a hlavním cílem optimalizace bylo minimalizovat její velikost. Výsledkem byly materiálové parametry vhodné pro popsání pěny užívané v chráničích motocyklistů. Na základě zjištěných dat je tedy možné simulovat chování těchto pěnových komponentů při rychlých dějích odpovídajících provedeným pádovým zkouškám.

Abstract:

This thesis tackles the material parameters identification of the foam used in motorcyclist protective equipment. The first step consists of performed experimental measurements ofcompression and impact tests. The suitable material model was chosen afterwards, it was a combination of the hyperelastic Moony-Rivlin model and the viscoelastic model of Prony series. In addition, finite-element simulations of experimental measurements were conducted with this material model in parametric expression. The models of impact tests were optimized by optiSLang 3.0 and evaluated on the basis of the target function. This function represents the numeric formulation of differences between the material model and real material. The main intention was to minimalize its value. The results were material parametres suitable for description of the equipment foam at motocyclists protection. Based on the final data it is possible to simulate the behaviour of the foam components in rapid action corresponding with the performed impact tests.

Keywords

Pěna, materiálový model, viskoelasticita, hyperelasticita, chránič, optimalizace, pádová zkouška, kompozit.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 5. 2017

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 26. 6. 2017
• Supervisor: Ing. Radek Kottner, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Bachelor programme / field:
Computer Modelling in Technology / Computations and Design