Numerický model odezvy stromu během tahové zkoušky

Bc. Barbora Vojáčková, DiS.

Diplomová práce

Numerical simulation of tree pulling test

Anotace:

Práce je zaměřena na tvorbu numerické simulace odezvy stromu při tahové zkoušce. Za pomocí skriptovacího jazyka byl v prostředí ANSYS sestaven parametrický model tahové zkoušky, který umožňuje jednoduchou změnu geometrie, materiálu a např. pozicí bodů pro odečet sledovaných veličin. Numerický výpočet byl porovnán s experimentálním měřením tří dubů a s analytickým výpočtem. Následně byla provedena citlivostní analýza vlivu polohy přístrojů, parametrů kmene a parametrů kořenového balu na hodnoty náklonu a posunutí bodů na kmeni. Dále byl zjišťován vliv defektů na tyto výstupní hodnoty. Při provedení citlivostní analýzy se projevil významný vliv průměru kmene a podílu kořenového balu na výsledné hodnoty náklonu a posunutí. Zároveň bylo zjištěno, že výskyt defektů může způsobit nepřesnou interpretaci naměřených hodnot náklonu a deformací. Parametrizace geometrie, nastavení materiálových modelů a rozčlenění modelu do segmentů umožňuje univerzální využití pro simulaci tahové zkoušky při různé konfiguraci, včetně variabilního umístění defektů kmene a kořenového systému. Nastíněno je využití výsledků pro rozvoj metody hodnocení stromů tahovou zkouškou i další rozvoj numerického modelu.

Abstract:

The numerical simulation of the tree pulling test was carried out in the thesis. ANSYS Parametric Design Language was used for the simulation. The parametric design enables use of simulation for variations of tree dimensions, material properties and device positions. Results from numerical solution were compared with a field experiment and analytical solution in cases of three oaks. To found significant influence of input parameters probabilistic analysis was carried out. The analysis found that there is a significant correlation among stem diameter, root volume and tree inclination and nodes displacement on the tree stem. The influence of stem defect and root-plate damage on ability of devices was found as well. Numerical model can be used for the simulation of tree pulling test in wide variety of different configurations, for example change of geometry, material properties and defects extension and position of stem and root-plate system. The practical impact of results and further development of numerical simulation are discussed at the end.

Klíčová slova

numerické simulace, stabilita stromu, tahová zkouška

Keywords

tree stability, pulling test, numerical simulation

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 5. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Jan Tippner, Ph.D.
• Oponent: Andrea Szórádová, externi

Mendelova univerzita v Brně

Lesnická a dřevařská fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Lesní inženýrství / Lesní inženýrství