Detail oboru

Konstrukční a procesní inženýrství

FSIZkratka: D-KPIAk. rok: 2016/2017Zaměření: Konstrukční inženýrství

Program: Stroje a zařízení

Délka studia: 4 roky

Akreditace od: 1.1.1999Akreditace do: 31.12.2020

Profil

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.

Garant

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Biochemické mechanismy utváření mazacích filmů v kloubních náhradách

    Cílem je objasnit biochemické mechanismy utváření mazacího filmu mezi hlavicí a jamkou kloubní náhrady v závislosti na složení synoviální kapaliny. Jedná se o experimentální práci založenou na využití kombinace optických měřicích metod.

    Školitel: Vrbka Martin, prof. Ing., Ph.D.

  2. Brněnský design

    Cílem je uměnovědná studie z oblasti designu vizuálních komunikací ve strojírenství s důrazem na brněnský region a mezinárodní vlivy. Jde o teoretickou práci, která charakterizuje významné osobnosti, podniky a instituce v kontextu vývoje průmyslového designu.

    Školitel: Rajlich Jan, doc. Ing. arch.

  3. Design protéz dolní končetiny.

    Cílem práce je vyvinout koncepčně nový typ protézy dolní končetiny pro specifické typy aktivit, jakou jsou např. sport nebo zábava. Jedná se o tvůrčí práci založenou na využití nových materiálů a technologií.

    Školitel: Křenek Ladislav, doc. akad. soch., ArtD.

  4. Diagnostika motorových vozidel pomocí akustické holografie

    Nadměrný hluk obvykle signalizuje špatnou konstrukci nebo závadu stroje. Jeho původcem jsou nežádoucí vibrace. V řadě případů je nemožné odhalit jejich přesnou příčinu za chodu stroje. Pomocí mapování akustických polí lze lokalizovat zdroje hluku, analyzovat podstatu problému a navrhnout konstrukční úpravy. Cílem je aplikace metod akustické holografie do oblasti diagnostiky zdrojů hluku motorových vozidel. Jedná se o experimentální práci zaměřenou na rekonstrukci akustických veličin objektu ve třírozměrném prostoru na základě měření akustického tlaku.

    Školitel: Mazůrek Ivan, doc. Ing., CSc.

  5. Diagnostika tekutinových mechanizmů

    Cílem je dále rozvinout diagnostiku akustickou emisí v oblasti hodnocení pneumatických a hydraulických prvků za účelem včasné identifikace vzniku poškození. Jedná se o experimentální práci založenou na spolupráci s výrobci diagnostické techniky a uživateli z průmyslové praxe.

    Školitel: Mazal Pavel, doc. Ing., CSc.

  6. Experimentální zařízení pro studium mazání kluzných ložisek

    Cílem je vyvinout zařízení, které umožní studovat mazací procesy v kluzných ložiscích. Jedná se o konstrukční práci založenou na implementaci metod pro měření teploty, tloušťky a toku maziva.

    Školitel: Křupka Ivan, prof. Ing., Ph.D.

  7. Hydraulický systém bateriového minibagru

    Návrh hydraulického systemu minibagru poháněného elektrickými akumulátory. Originální návrh se bude opírat o analýzu hydraulických systemů bagrů poháněných dieselovými motory. Stroj bude umožňovat provoz v prostorách, kde musí být dodrženy náročnjší ekologické podmínky pracovního procesu: žádné exhalace motoru, nízká hlučnost a snížená celková ekologická zátěž - v nemocnicích, obytných domech apod. Rámcový návrh bude zahrnovat progresivní metody snižování spotřeby energie, jako je např. rekuperace potenciální energie, load sensing apod.

    Školitel: Nevrlý Josef, prof. RNDr. Ing., CSc.

  8. Identifikace vzniku poškození pomocí metod nedestruktivního testování

    Cílem je vypracovat a ověřit metodiku identifikace a kvantifikace strukturních změn, které nastávají v cyklicky zatěžovaných konstrukcích. Jedná se o experimentální práci zaměřenou na korelaci výsledků získaných metodami akustické emise a rentgenové difrakce.

    Školitel: Mazal Pavel, doc. Ing., CSc.

  9. Konstrukce tribometru pro vizualizaci poddajných kontaktů

    Cílem je zkonstruovat tribometr, který umožní pozorovat mechanismy utváření mazacího filmu mezi poddajnými kontakty (např. mezi chrupavkami) v závislosti na složení synoviální kapaliny. Jedná se o konstrukční a posléze experimentální práci založenou na využití optických měřicích metod.

    Školitel: Vrbka Martin, prof. Ing., Ph.D.

  10. Mapování teploty maziva pomocí termovize

    Cílem je stanovit rozložení teploty v mazivu a na površích kontaktních těles pomocí infračervené radiometrie. Jedná se o experimentální práci rozšiřující možnosti termovizního měření.

    Školitel: Hartl Martin, prof. Ing., Ph.D.

  11. Mazání kloubních jamek z polymerních materiálů

    Cílem je objasnit proces formování mazacího filmu mezi hlavicí a jamkou kyčelní náhrady vyrobenou z poddajného materiálu. Jedná se o experimentální práci založenou na využití fluorescenční metody.

    Školitel: Vrbka Martin, prof. Ing., Ph.D.

  12. Mazání kloubních jamek z polymerních materiálů

    Cílem je objasnit proces formování mazacího filmu mezi hlavicí a jamkou kyčelní náhrady vyrobenou z poddajného materiálu. Jedná se o experimentální práci založenou na využití fluorescenční metody.

    Školitel: Vrbka Martin, prof. Ing., Ph.D.

  13. Numerické modelování mazání vačkových mechanismů

    Cílem je simulovat vliv provozních podmínek na tření a mazání vačkového mechanismu. Výsledky simulace budou porovnány s experimentem. Jedná se o teoretickou práci založenou na numerickém řešení rovnic popisujících tok maziva a styk těles.

    Školitel: Křupka Ivan, prof. Ing., Ph.D.

  14. Predikce opotřebení kyčelních náhrad

    Cílem je vytvořit výpočtový model, který umožní predikovat opotřebení náhrad kyčelního kloubu s ohledem na materiál, geometrii a konstrukci. Jedná se o teoretickou práci založenou na využití metody konečných prvků (MKP).

    Školitel: Vrbka Martin, prof. Ing., Ph.D.

  15. Řízení tření mezi kolem a kolejnicí

    Cílem je vyvinout nové přístupy, které umožní řídit tření v kontaktu kola a kolejnice podle aktuálních provozních podmínek. Jedná se o experimentální práci zkoumající vliv modifikátorů tření a metod jejich aplikace na jízdní vlastnosti kolejových vozidel.

    Školitel: Hartl Martin, prof. Ing., Ph.D.

  16. Simulační model hydraulického systému bateriového minibagru

    Simulační model hydraulického systému minibagru poháněného elektrickými akumulátory bude vytvořen v programovém prostředí Matlab/Simulink. Bude se opírat o analýzu hydraulických systémů bagrů poháněných dieselovými motory. Rámcový návrh bude zahrnovat použité progresivní metody snižování spotřeby energie, jako např. rekuperaci potenciální energie, load sensing apod.

    Školitel: Nevrlý Josef, prof. RNDr. Ing., CSc.

  17. Stabilita vlastností magnetoreologických kapalin

    Vibrace a rázy rakety při letu do vesmíru nesmí poškodit vynášený satelit. Proto je umístěn na zařízení, které tlumí přenos vibrací. Nejdůležitější součástí tohoto zařízení jsou tlumiče pérování. Poslední vývojovou generaci představují počítačem řízené hydraulické tlumiče využívající působení magnetického pole na kapalinu obsahující železné mikročástice. Cílem je nalézt a popsat slabá místa při dlouhodobém provozování hydraulických tlumičů s magnetoreologickou kapalinou.Jedná se o experimentální práci, jejíž součástí je dokončení vývoje reometru pro vysoké rychlostní spády.

    Školitel: Mazůrek Ivan, doc. Ing., CSc.

  18. Systém pro kontrolu procesu 3D tisku kovů

    Cílem je vývoj on-line systému pro kontrolu a změnu parametrů laserového spékání kovů v závislosti na aktuálním stavu vyráběného dílu. Jedná se o teoretickou práci založenou na analýze obrazu a aplikaci bezkontaktních měřicích metod.

    Školitel: Paloušek David, doc. Ing., Ph.D.

  19. Tester podvozků osobních automobilů

    Kvalita podvozku vozidla určuje jízdní vlastnosti, které jsou základem aktivní bezpečnosti. Jeho technický stav se během provozu vlivem opotřebení zhoršuje. Diagnostika podvozku je proto základním předpokladem bezpečného provozu. Překotný vývoj automobilů v poslední době vyžaduje zavedení nových diagnostických metod a zařízení. Cílem je vývoj zkušební metodiky a nové konstrukce rezonančního adhezního testeru tlumících schopností podvozku. Jedná se o konstrukční práci vycházející z analýzy na virtuálních modelech.

    Školitel: Mazůrek Ivan, doc. Ing., CSc.

  20. Testovací zařízení simulující prostředí vesmíru

    Cílem je vyvinout laboratorní zařízení pro testování živnosti mazání mechanismů za podmínek vakua a velkého rozsahu teplot. Jedná se o konstrukčně-experimentální práci, kde s použitím nového zařízení bude navrženo mazání polohovacího systému.

    Školitel: Křupka Ivan, prof. Ing., Ph.D.

  21. Transport design přelomu 60. a 70. let 20. století.

    Cílem je zmapovat genezi designu dopravních prostředků v uvedeném období a určit hlavní vývojové znaky. Jedná se o teoretickou práci založenou na zkoumání historických pramenů a designérských artefaktů.

    Školitel: Křenek Ladislav, doc. akad. soch., ArtD.

  22. Tribologie kontaktu kola a kolejnice

    Cílem je objasnění vlivu provozních podmínek, zejména kontaminantů, na opotřebení kola a kolejnice. Jedná se o experimentální práci ověřující výsledky laboratorních měření v reálném provozu.

    Školitel: Hartl Martin, prof. Ing., Ph.D.

  23. Tření a opotřebení vačkových mechanismů

    Cílem je objasnit vliv struktury povrchů na účinnost vačkových mechanismů. Jedná se o experimentální práci, jejíž součástí je vývoj simulátoru kontaktu zdvihátka a vačky.

    Školitel: Křupka Ivan, prof. Ing., Ph.D.

  24. Vliv složení synoviální kapaliny na mazání kloubních náhrad

    Cílem je objasnit mechanismus utváření mazacího filmu mezi hlavicí a jamkou kloubní náhrady v závislosti na složení synoviální kapaliny. Jedná se o experimentální práci založenou na využití kombinace optických měřicích metod.

    Školitel: Vrbka Martin, prof. Ing., Ph.D.

  25. Vliv viskosuplementace na mazání synoviálních kloubů

    Cílem je objasnit vliv viskosuplementace na mazání synoviálních kloubů v závislosti na složení synoviální kapaliny a viskosuplementu. Jedná se o experimentální práci založenou na využití kombinace optických měřicích metod a měření součinitele tření.

    Školitel: Vrbka Martin, prof. Ing., Ph.D.

  26. Zpracování rozsáhlých datových souborů akustické emise

    Cílem je navržení nového postupu filtrace datových souborů získaných při kontinuálním snímání signálu akustické emise v průběhu dlouhodobých degradačních procesů. Jedná se o experimentálně zaměřenou práci s přesahem do teorie zpracování signálu.

    Školitel: Mazal Pavel, doc. Ing., CSc.

  27. 3D tisk leteckých hliníkových slitin

    Cílem je vývoj procesních parametrů laserového tavení kovů, které umožní zpracování vysokopevnostních hliníkových slitin. Jedná se o experimentální práci spočívající ve zkoumání mechanických vlastností prostřednictvím únavových zkoušek.

    Školitel: Paloušek David, doc. Ing., Ph.D.

  28. 3D tisk slitin mědi

    Cílem je vývoj procesních parametrů laserového tavení kovů, které umožní zpracování slitin mědi. Jedná se o experimentální práci založenou na vyhodnocování mechanických vlastností a zkoumání struktury materiálů.

    Školitel: Paloušek David, doc. Ing., Ph.D.

  29. 3D tisk strukturovaných dílů

    Cílem je vývoj strategie stavby a procesních parametrů, které umožní 3D tisk struktur z hliníkových slitin s vysokými mechanickými vlastnostmi. Jedná se o experimentální práci založenou na mechanickém testování materiálů a použití nedestruktivních digitalizačních metod

    Školitel: Paloušek David, doc. Ing., Ph.D.

  30. 3D tisk velkorozměrových dílů

    Cílem je vývoj experimentální tiskové hlavy pro aditivní výrobu rozměrných dílů průmyslovým robotem. Jedná se o vývojovou a konstrukční práci spočívající v testování a programování.

    Školitel: Paloušek David, doc. Ing., Ph.D.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

Studijní plán oboru není zatím pro tento rok vygenerován.