Tento obor připravuje studenty na samostanou tvůrčí práci v konstrukční praxi a klade důraz na komplexní znalosti, integrování poznatků vědy, techniky a také umění v procesu projektování. Studenti , kteří se soustředí na problémy oblasti procesního inženýrství, jsou vedeni k samostatnosti při řešení vývoje, optimálního vedení, efektivního navrhování a projekce procesů v různých průmyslových oblastech.

prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.

. kolo (podání přihlášek od do )

1. Metodika analýzy tuhostních charakteristik hydraulických a elektrických aktuátorů letadel

   V současné době se v konstrukci silových a řídicích soustav letadel začínají využívat hydro a elektro – mechanické aktuátory. Tyto aktuátory musí mít požadované statické i dynamické vlastnosti z hlediska přenosu výchylek, sil a výkonů. Svojí činností ovlivňují letové vlastnosti letounu a tím i bezpečnost letu. Cílem práce bude navrhnout metodiku analýzy dynamických a tuhostních charakteristik aktuátorů teoretickým rozborem, modelováním v programu Matlab-Simulink a experimentálním měřením na reálných aktuátorech.

   Školitel: Třetina Karel, doc. Ing., CSc.

2. Numerické modelování vlivu materiálového rozhraní na porušování kompozitních materiálů

   Kompozitní materiály mohou být obecně vnímány jako konstrukce dvou a více rozdílných homogenních materiálů vzájemně spojených za účelem zlepšení jejich mechanických vlastností. Tímto způsobem lze dále rozšiřovat použitelnost konvenčních materiálů v inženýrské praxi. Problematickou částí je však jejich vnitřní porušování, kdy z makroskopického hlediska se materiál jeví jako celistvý, nicméně uvnitř materiálu mohou být rozvinuta poškození, která mohou způsobovat snížení mechanické únosnosti. Tato porušení nemusí být na první pohled patrná a zpravidla bývají obtížně detekovatelná. Nejvýznamnější roli hrají v tomto případě rozhraní mezi jednotlivými konstituenty a odhad chování porušování je tedy mnohdy komplikovaný. K odhadu efektivních makroskopických vlastností kompozitního materiálu lze s výhodou použít mnoha analytických přístupů založených na mechanice kontinua nehomogenních materiálů. Nicméně, tyto odhady neumějí pracovat s poškozením rozhraní a považují spojení jako dokonalá. Avšak, jsou-li tato rozhraní slabá, může dojít k porušení soudržnosti konstrukce kompozitních materiálů, přestože nebylo dosaženo mezního stavu jednotlivých konstituentů. Druhým typem porušení pak může být stav, kdy bylo lokálně dosaženo mezního stavu jednoho z konstituentů, avšak díky silnému rozhraní není makroskopicky porušena soudržnost celé konstrukce. Slabší konstituent pak pouze přispívá zbytkovou únosností k provozu kompozitní konstrukce, který však již může být značně omezen. Analyticky zjištěné efektivní charakteristiky tedy mohou být zatíženy tímto efektem a nemusí vždy přesně interpretovat skutečnost. K řešení tohoto typu problému může být s výhodou použita metoda konečných prvků. Známe-li materiálové charakteristiky jednotlivých konstituentů a konstrukci kompozitního materiálu, díky numerickému modelování je možné zjišťovat efektivní materiálové charakteristiky kompozitních materiálů, optimalizovat jejich použitelnost a odhalit mechanickou podstatu jejich porušování. Dizertační práce si bere za cíl, za použití numerického modelování metodou konečných prvků, zkoumat vliv rozhraní vybraných typů kompozitních materiálů, čímž může být přispěno k lepšímu pochopení jejich porušování. Budou vypracovány postupy, při jejichž použití bude možné přesněji stanovit efektivní mechanické vlastnosti kompozitních materiálů a jejich použitelnost. Tyto postupy budou založeny na numerickém modelování porušování kompozitu. Bude-li znám proces porušování, mohou být na základě vytvořených metodik vznesena doporučení k optimalizaci konstrukce kompozitního materiálu z hlediska únosnosti a spolehlivosti.

   Školitel: Juračka Jaroslav, doc. Ing., Ph.D.

3. Snižování chybovosti pilotů letadel prostřednictvím technických prostředků

   Obecný přehled typických chyb pilotů, které se objevují v daných fázích letu. Detekce a signalizace těchto chyb. Možnosti využití technických zařízení pro prevenci důsledků těchto chyb. Následné postupy. Řešení úlohy v reálném čase.

   Školitel: Vosecký Slavomír, doc. Ing., CSc.

4. Vlivy změn kategorizace letadel podle turbulence v úplavu na provozní prostředí mezinárodního letiště Václava Havla Praha

   Současný vývoj nových technologií a způsobů měření parametrů turbulence v úplavu letadel a chování vzdušných proudů v turbulenci v úplavu (RECAT – Re – categorization of Wake Turbulence Separation Minima – projekt ICAO) vyžaduje zavedení nových kategorií letadel. Disertační práce má být studií vlivů těchto změn na bezpečnost provozu, kapacitu letiště a časová zpoždění letů na hlavním civilním letišti ČR.

   Školitel: Vosecký Slavomír, doc. Ing., CSc.

1. kolo (podání přihlášek od 20.04.2015 do 31.05.2015)

1. Aktivní řízení vírových struktur ke snížení aerodynamického odporu vozu

   Cílem disertační práce je navrhnout přístup aktivního řízení vírových struktur vznikajících na voze vedoucí ke zvýšení tlaku v zadní části vozu a tedy snížení aerodynamického odporu generované v této oblasti. Principiálně je snahou zvýšit disipaci vírů, které v zadní části výrazně přispívají ke snížení tlaku. Disipace víru je očekávaná pomocí geometrické úpravy tlumící nebo zcela zamezující vzniku jednotlivých víru a dále směřováním vírů, jejichž vzájemná interakce urychlí disipaci, sníží negativní dopad v oblasti. K řešení problému je zapotřebí nejprve dobře analyzovat současný stav. K tomuto poslouží vhodně zvolené CFD nástroje. K popisu proudění s důrazem na potlačení numerické disipace se nabízí zejména tyto metody: Partially averaged Navier-Stokes (PANS) a Detached eddy simulation (DES). Nejvhodnější nástroj spolu s turbulentním modelem bude vybrán v průběhu řešení. Předběžně je očekáván zeta-f turbulentní model. K vizualizaci vírových struktůr bude třeba vhodně nastavit postprocesingový nástroj.

   Školitel: Juračka Jaroslav, doc. Ing., Ph.D.