• Volba rektora
  • Události
  • Sem patřím
  • Centrum sportovních aktivit VUT v Brně
  • Výzkumná centra

  • Pravděpodobně máte vypnutý JavaScript. Některé funkce portálu nebudou funkční.

Detail oboru

Inženýrská mechanika


Zkratka: D-IME
Zaměření: -
Délka studia: 4 roky
Program: Aplikované vědy v inženýrství
Fakulta: Fakulta strojního inženýrství
Akademický rok: 2017/2018
Akreditace od: 1999
Akreditace do: 31.12.2020
Profil oboru:
Teorie modelování mechanických soustav – modelování experimentální a výpočtové (simulace, identifikace, optimalizace, citlivostní analýza). Deformační, napjatostní, stabilitní, spolehlivostní, vibrační a hlukové analýzy technických objektů s uvažováním všech typů nelinearit (velké deformace, kontakt, materiálové nelinearity), pro materiály kovové, pryže a kompozita, pro problémy přímé a nepřímé. Lomová mechanika a problémy homogenizace složených materiálů.
Výpočtové modelování vybraných technologických procesů (tváření apod.)
Dynamika interaktivních pohonových a rotorových soustav, dynamika vozidel, vybrané problémy vibroakustiky.
Biomechanka svalově-kosterní, srdečně cévní, dentální a sluchové soustavy – řešení problémů klinické praxe, např. endoprotézy velkých kloubů, problematiky patologie páteře, implantáty cévní soustavy (umělé cévní náhrady, stenty), zubní implantáty.
Klíčové výsledky učení:
Není specifikováno.
Profesní profil absolventů s příklady:
Není specifikováno.
Garant oboru: prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D.
Vypsaná témata doktorského studijního programu:
  1. Adaptivní řízení dynamických systémů s využitím lokálních lineárních modelů

    Práce se bude zabývat výzkumem v oblasti řízení a identifikace nelineárních dynamických systémů s využitím metod založených na myšlence lokálních lineárních modelů (Lazy Learning, LWR, RFWR). Identifikovaný inverzní dynamický model bude použit jako feedforward kompenzátor ve struktuře kompozitního regulátoru. Výsledky výzkumu budou experimentálně ověřeny na reálných soustavách dostupných v Mechatronické laboratoři (výukové modely, automobilové aktuátory, apod.) s použitím výpočetního prostředí Matlab/Simulink a dostupných hardwarových prostředků. Následně se předpokládá implementace vhodných algoritmů ve formě samostatné řídící jednotky s mikrokontrolerem.

    Školitel: Grepl Robert, doc. Ing., Ph.D.
  2. Biomechanická studie distrakčního intramedulárního hřebu dolní končetiny.

    Většina populace má nestejnou délku dolních končetin. Pokud rozdíl délek přesáhne 2 cm, je nutné provádět korekce délky končetiny. Charakter korekce závisí na řadě faktorů. Indikací pro chirurgickou korekci jsou artritické změny na kloubech dolní končetiny. Chirurgická korekce způsobuje významné změny silových poměrů na dolní končetině, které budou předmětem disertační práce.

    Školitel: Florian Zdeněk, doc. Ing., CSc.
  3. Detekce a izolace poruch pro nelineární systémy s využitím lokálních lineárních modelů

    Aplikace stále výkonnějších mikroprocesorů při řízení mechatronických systémů umožňují implementovat výpočetně náročné doplňkové funkce. Jednou z velmi důležitých oblastí, která se stále rozvíjí, jsou algoritmy detekce, izolace a řešení chyb v systémech. Práce se bude zabývat vývojem nových algoritmů založených na lokálních lineárních modelech a metodách soft computing. Teoretické a simulační výsledky budou ověřovány na reálných soustavách dostupných v Mechatronické laboratoři (výukové modely, automobilové aktuátory apod.). Předpokládá se tedy simulační modelování v prostředí Matlab+ a experimentální práce s využitím moderního vybavení Real-Time Rapid Prototyping firmy dSPACE, které je současným de facto standardem v automobilovém průmyslu.

    Školitel: Grepl Robert, doc. Ing., Ph.D.
  4. Detekce přirozených orientačních bodů v nestrukturovaném vnějším prostředí zpracováním obrazu

    Navigace v nestrukturovaném vnějším prostředí patří k aktuálně řešené problematice v oblasti autonomních mobilních robotů. Cílem práce je vyvinout sadu algoritmů zpracování obrazu, které umožňují detekovat přirozené orientační body v obraze, snímaném kamerou mobilního robotu. Nepředpokládá se apriorní znalost orientačních bodů, a to ani ve všeobecné rovině.

    Školitel: Krejsa Jiří, doc. Ing., Ph.D.
  5. Komplexní modelování speciálních elektrických strojů točivých

    Práce se bude zabývat výzkumem a vývojem výpočtového modelování speciálních elektrických strojů. Cílem bude vývoj postupů pro komplexní modelování elektrických strojů, které umožní modelovat dynamický tepelný stav stroje a simulovat jeho různé provozní stavy. Teoretické výsledky budou ověřeny na reálných aplikacích.

    Školitel: Vlach Radek, doc. Ing., Ph.D.
  6. Kvazi-křehké porušení vrstevnatých polymerních materiálů

    Díky stále většímu podílu polymerních materiálů určených pro dlouhodobé aplikace je porušení v kvazi-křehké oblasti jedním z významných výzkumných témat. Proto hlavním cílem této práce je relevatní popis šíření creepové trhliny ve vrstevnatých polymerních materiálech s uvážením residuálních napětí. Creepová trhlina je popsána lomovými parametry a na základě pokročilých numerických výpočtů je určena zbytková životnost polymerní součásti. Výsledky numerických simulací budou v projektu konfrontovány s experimentálními daty v rámci spolupráce s Polymer Competence Center Leoben (PCCL).

    Školitel: Hutař Pavel, doc. Ing., Ph.D.
  7. Modelování neelastických efektů elastomerů

    Téma je motivováno vlastnostmi elastomerů a kompozitů používaných při výrobě pneumatik. Pryž a ostatní elastomery vykazují velké elastické deformace, které se ve výpočtovém modelování popisují pomocí hyperelastických konstitutivních modelů. Především však v oblasti extrémně vysokých deformací (až stovky procent) se v praxi uplatňují také neelastické efekty (Mullinsův efekt, plasticita, viskoelasticita), které způsobují významné odchylky modelů od reality a vyvolávají rovněž druhotnou anizotropii vlastností elastomeru. V posledních letech probíhá ve světě intenzívní rozvoj konstitutivních modelů popisujících tyto efekty. Téma se bude věnovat především anizotropnímu chování elastomerů v důsledku Mullinsova efektu, implementaci a využívání příslušných konstitutivních modelů s případnou aplikací i pro vláknové kompozity s elastomerovou matricí (guma vyztužená textilními a jinými vlákny).

    Školitel: Burša Jiří, prof. Ing., Ph.D.
  8. Numerické modelování zavírání únavové trhliny

    Mechanismus zavírání únavové trhliny je již popsán poměrně dobře v literatuře a potvrzen experimentálně. Většina prací se ale zabývá jednoduchou geometrií, která odpovídá 2D řešení. Detailní popis zavírání v případě složitějšího čela únavové trhliny je stále otevřený problém. Proto cílem této práce je numerické modelování zejména plasticky indukovaného zavírání trhliny v případě složitějších trojdimensionálních úloh. Numericky získané výsledky budou ověřeny pomocí cílených únavových experimentů v naší laboratoři. Důležitým bodem je také separace jednotlivých mechanismů podílejících se na zavírání trhliny.

    Školitel: Hutař Pavel, doc. Ing., Ph.D.
  9. Odhadování parametrů a stavu dynamického modelu pomocí optimalizačních metod

    Práce se bude zabývat výzkumem a aplikací metod pro odhadování stavu a parametrů dynamického modelu v reálném čase. Tato problematika nachází uplatnění např. v systémech jízdní stability. Předpokládá se simulační modelování v prostředí Matlab+ a experimentální práce s využitím Real-Time Rapid Prototyping hardware dSPACE, které je současným de facto standardem v automobilovém průmyslu. Teoretické výsledky budou prakticky ověřeny na konkrétním reálném modelu čtyřkolového vozidla.

    Školitel: Grepl Robert, doc. Ing., Ph.D.
  10. Speciální metody chlazení elektrických strojů točivých

    Práce se bude zabývat výzkumem a vývojem výpočtového modelování speciálních způsobů chlazení elektrických strojů. Cílem bude vývoj postupů pro chlazení rotorů elektrických strojů. Teoretické výsledky budou ověřeny na reálných aplikacích.

    Školitel: Vlach Radek, doc. Ing., Ph.D.
  11. Spolehlivost keramické hlavice kyčelní endoprotézy při víceosé napjatosti

    Pro posouzeni pravděpodobnosti porušení keramické hlavice totální kyčelní endoprotézy se využívá Weibullova teorie nejslabšího článku. V keramické hlavici vzniká při zatížení dle ISO 7206-5 obecná 3-osá napjatost s výraznou tahovou složkou ve směru obvodovém (první hlavní napětí). Dosavadní výzkum zahrnoval do výpočtové modelu pouze toto v tahové napětí a zbývající složky nebyly uvažovány. Cílem je rozšířit výpočtové modelování pravděpodobnosti porušení hlavice o zbývající dvě hlavní napětí.

    Školitel: Fuis Vladimír, doc. Ing., Ph.D.
  12. Tepelné výměníky s dutými mikrovlákny pro aplikace v biologicky aktivním prostředí

    Plastové kapiláry jako konstrukční prvek v tepelných výměnících se začaly studovat v posledních deseti letech. Dosud se však téměř nepoužily kapiláry, které jsou vyrobené např. z polypropylenu nebo PVDF. Tyto kapiláry jsou flexibilní a jejich svazky je proto možné velmi jednoduše a levně formovat do různých tvarů. Navíc je flexibilitu kapilár možné účinně použít i při čištění jejich povrchů. Povrchy kapilár je také možné modifikovat tak, aby byla měněna jejich smáčivost a tak i vlastnosti povrchu z pohledu varu a kondenzace. Cílem práce je studium přenosu tepla a látky na vnitřních i venkovních površích kapilár a vývoj teorie popisující tyto pochody. Práce je zaměřena na prostředí, kde se vyskytuje možnost zanášení povrchů biologicky aktivními látkami.

    Školitel: Raudenský Miroslav, prof. Ing., CSc.
  13. Teplotní optimalizace moderních světelných zdrojů používaných v automobilové technice

    Snahou výrobců je zvyšovat světelné výkony použitých světelných zdrojů při zachování stávajících rozměrů nebo jejich zmenšení. To vede k vyšším nárokům na odvod tepla z místa světelného zdroje mimo tělo světlometu. Experimentálně bude zjištěno na konkrétních případech teplotní rozložení v provozních podmínkách a pomocí numerických simulací bude provedena následná optimalizace.

    Školitel: Horský Jaroslav, prof. Ing., CSc.
  14. Vliv individuálních parametrů výdutě břišní aorty na riziko její ruptury

    Jedná se o aktuální problematiku z oblasti biomechaniky, řešenou ve spolupráci s lékaři v rámci početného týmu s řadou mezinárodních kontaktů. Téma práce je zaměřeno na výpočtové modelování deformačně-napěťových stavů vznikajících ve výdutích břišní aorty.Pro identifikaci konstitutivních modelů tkání se využívá unikátních zařízení i know-how pro zkoušky tkání dvouosým tahem a určování směrů výztužných kolagenních vláken. Téma má v souladu se současným trendem spočívat ve zlepšování výsledků predikce maximálním přizpůsobením výpočtového modelu individuálním parametrům pacienta. Výpočtové modely budou využity k predikci ruptury výdutě a rozhodování o nutnosti chirurgického zákroku.

    Školitel: Burša Jiří, prof. Ing., Ph.D.
  15. Vliv mechanických vlastností intraluminálního trombu na riziko ruptury výdutě břišní aorty

    Jedná se o aktuální problematiku z oblasti biomechaniky. Téma práce je zaměřeno na výpočtové modelování deformačně-napěťových stavů vznikajících ve výdutích břišní aorty. Jedná se o modelování interakce kapaliny (přibližně newtonské) se stěnou aneurysmatu, která je zčásti pokryta porézním intraluminálním trombem (remodelovaná krevní sraženina). Pro identifikaci jeho konstitutivních modelů může být využito unikátní zařízení pro zkoušky tkání dvouosým tahem, také permeabilita (propustnost) trombu by měla být určována experimentálně. Výpočtové modely budou využity k deformačně-napěťovým analýzám aneurysmat břišní aorty.

    Školitel: Burša Jiří, prof. Ing., Ph.D.
  16. Vliv struktury stěny tepny na její mechanické vlastnosti

    Složení stěny tepny rozhoduje o jejích mechanických vlastnostech. Přestože jsou známy jednotlivé podstatné složky stěny tepny (elastin, kolagen, hladkosvalové buňky), jejich uspořádání ve stěně tepny je stále předmětem výzkumu. Získání poznatků ohledně orientace a zvlnění kolagenních vláken pomůže k přesnějšímu popisu mechanického chování stěny tepny, což je klíčové např. při vyšetřování rizika ruptury aortálních výdutí. znalost rozložení hladkosvalových buněk ve stěně tepny zase umožní lépe modelovat růstové a remodelační procesy ve stěně, což v konečném důsledku pomůže při predikci vzniku aterosklerózy nebo vývoje už existující arteriální výdutě

    Školitel: Polzer Stanislav, Ing., Ph.D.
  17. Výpočtová simualce tvárného lomu při extrémně nízkém počtu zatěžovacích cyklů

    Téma práce vychází z dlouhodobého zaměření pracoviště na simulaci tvárného lomu při rozvinutých plastických deformacích v podmínkách monotónního zatěžování. Dosavadní výsledky budou rozšířeny na oblast tvárného poškozování v podmínkách únavy s extrémně nízkým počtem do cca 100 zatěžovacích cyklů. Úspěšné modely tvárného lomu budou doplněny o cyklickou plasticitu a vhodnou kumulaci poškození, včetně metodiky jejich kalibrace. Všechny postupy budou prověřeny na reálných experimentech pro vybrané materiály a bude posouzena predikční schopnost navržených modelů.

    Školitel: Petruška Jindřich, prof. Ing., CSc.
  18. Výpočtové hodnocení rizika ruptury mozkových tepenných výdutí

    Jedná se o aktuální problematiku z oblasti biomechaniky, výdutě mozkových tepen jsou základní příčinou cévních mozkových příhod i u mladých pacientů a výpočtová predikce jejich ruptury je řešena na řadě světovcých pracovišť. Cílem tématu je využít v této oblasti zkušeností školitele a jeho týmu z oblasti výpočtového modelování deformačně-napěťových stavů ve výdutích břišní aorty. V rámci jeho řešení bude kombinováno výpočtové modelování s popisem geometrie a vlastností cévní stěny na základě experimentů.

    Školitel: Burša Jiří, prof. Ing., Ph.D.
  19. Výpočtové modelování elektromechanické aktivity srdečních buněk při srdečním selhání

    Cílem práce je matematicky formulovat ovlivnění membránových transportních dějů a vazby excitace-kontrakce u buněk selhávajících srdcí a pomocí simulací objasnit důsledky těchto změn pro buněčnou elektromechanickou aktivitu. Hlavní částí výpočtových modelů pro simulaci elektrické, chemické a mechanické aktivity srdečních buněk jsou matematické modely (soustava diferenciálních a algebraických rovnic) obsahující kvantitativní popis podstatných buněčných mechanismů (membránové proudy, membránové napětí, koncentrační změny iontů aj.). Současná struktura matematických modelů je založena především na popisu dějů, které jsou významné z hlediska vazby mezi excitací a kontrakcí a studia farmakologických účinků látek. Jednotlivé matematické formulace jsou odvozeny z experimentů realizovaných na izolovaných srdečních buňkách laboratorních zvířat (potkan, morče) na Fyziologickém ústavu lékařské fakulty MU v Brně a v laboratořích našich zahraničních partnerů (UK, FR).

    Školitel: Pásek Michal, doc. Ing., Ph.D.
  20. Výpočtové modelování mechanického chování živočišných buněk

    Jedná se o aktuální problematiku z oblasti biomechaniky. Téma práce je zaměřeno na výpočtové modelování deformačně-napěťových stavů vznikajících v izolovaných hladkých svalových buňkách při jejich mechanických zkouškách, na základě výsledků publikovaných ve světové literatuře. Výpočtový model má zlepšit popis vnitřní struktury buňky (jádro, cytoplasma, membrána, cytoskelet) a umožňovat propojení více buněk v jednom modelu a následné použití pro určení deformačně napěťových stavů buňky v cévní stěně. Změna deformačně napěťových stavů buněk cévní stěny zpětně ovlivňuje patofyziologické, resp. biochemické procesy probíhající ve stěně tepny, takže znalost těchto stavů je velmi důležitá pro poznání podstaty aterosklerotických a remodelačních procesů v cévní stěně.

    Školitel: Burša Jiří, prof. Ing., Ph.D.
  21. Výpočtové modelování nanoindentace

    Princip nanoindetace spočívá v zatlačování miniaturního hrotu do různého materiálu a to na úrovni nanometrů až mikrometrů - výstupem z experimentu je závislost síla - posuv hrotu. Standardně používané přístupy pro vyhodnocení nanoindentačního testu byly primárně vyvinuty pro homogenní a izotropní objemové materiály za předpokladu celé řady okrajových podmínek. V případě aplikace těchto metod pro těleso s tenkou vrstvou však dochází k principiálnímu porušení těchto základních předpokladů. Je zřejmé, že v případě nano/mikro kompozitních tenkých vrstev se situace ještě více komplikuje. V první fázi je cílem určit elasto-plastické materiálové charakteristiky pro různé materiály (kov, sklo, keramika) tak, aby byl zajištěn soulad mezi experimentálně a výpočtově (pomocí metody konečných prvků) určenou závislostí síla-posuv hrotu. Např. pro křemičité sklo je maximální velikost silového působení při zkoušce 200 mN a tomu odpovídající posuv hrotu je 1310 nm. Pro odladěný výpočtový model se bude v další fázi výpočtově modelovat proces nanoindetace pro tělesa s různými materiálovými vlastnostmi včetně těles s tenkými vrstvami.

    Školitel: Fuis Vladimír, doc. Ing., Ph.D.
  22. Výpočtové modelování pohybu a napjatosti hlasivek při nastavování do fonačního postavení

    Nastavení hlasivek do fonačního postavení je základním prvkem kontroly tvorby lidského hlasu. Detailní studium tohoto mechanismu je důležité pro pochopení tvorby hlasu u zdravých lidí a především pak u pacientů trpících hlasovými poruchami. Cílem práce je s využitím metody konečných prvků vytvořit prostorový výpočtový model hrtanových chrupavek a měkké tkáně hlasivek pro analýzu pohybu a napjatosti hlasivek při nastavování do fonačního postavení. Pohyb hrtanových chrupavek bude aktivován působením svalstva hrtanu. Výpočtové modely budou využity pro deformačně-napěťové analýzy patologických změn hlasivek jako je jednostranná paréza hlasivky.

    Školitel: Švancara Pavel, Ing., Ph.D.
  23. Výpočtové modelování procesu svařování s využitím vybraných elasto-plastických a elasto-viskoplastických modelů materiálu

    Hlavním cílem navrhované dizertační práce je zpřesnění stávajících postupů výpočtu zbytkových napětí po svařování. Zpřesnění v oblasti měření vstupních dat pro stávající nelineární materiálové modely bude docíleno vývojem nových metod měření. Zpřesnění výpočtu zbytkových napětí bude provedeno aplikací dalších možných nelineárních materiálových modelů, které se v současnosti začínají vyvíjet. Verifikace vhodnosti materiálových modelů pro výpočet zbytkových napětí bude dosažena experimentálním měřením pomocí v současnosti dostupných metod: modifikovaná odvrtávací metoda (VUT Brno, ÚAM Brno), rentgenová difrakce (ČVUT), neutronová difrakce (ÚJV Řež). Během práce se předpokládá spolupráce s VUT Brno, AV ČR ÚFM, EPRI a ČVUT.

    Školitel: Junek Lubomír, Ing., Ph.D.
  24. Výpočtové modelování samobuzeného kmitání lidských hlasivek

    Tvorba lidského hlasu je založena na interakci proudem vzduchu rozkmitaných hlasivek s akustickými procesy ve vokálním traktu. Detailní studium tohoto mechanismu je důležité pro pochopení tvorby hlasu u zdravých lidí a především pak u pacientů trpících hlasovými poruchami. Cílem práce je vytvořit s využitím metody konečných prvků výpočtový model interakce samobuzeného kmitání hlasivek s akustickým prostředím vokálního traktu. A dále, po ověření výsledků modelu porovnáním s experimentálními daty, na tomto modelu dále analyzovat vliv některých patologických změn tkáně hlasivek (Rinkeho edém, Sulcus vocalis apod.) na kmitání hlasivek a produkovaný hlas.

    Školitel: Švancara Pavel, Ing., Ph.D.
  25. Výpočtové modelování účinků metabolické inhibice na elektromechanickou aktivitu srdečních buněk

    Redukce průtoku krve v koronárních cévách srdce snižuje dodávku kyslíku a nutričních látek k srdečním buňkám, což vede k inhibici buněčného metabolismu, a tím k poklesu intracelulární koncentrace ATP a pH. Tyto změny zásadně ovlivňují aktivitu membránových iontových přenašečů. Cílem práce je matematicky formulovat účinky metabolické inhibice na membránový transportní systém srdečních buněk a pomocí simulací objasnit jejich vliv na buněčnou elektromechanickou aktivitu. Hlavní částí výpočtových modelů pro simulaci elektrické, chemické a mechanické aktivity srdečních buněk jsou matematické modely (soustava diferenciálních a algebraických rovnic) obsahující kvantitativní popis podstatných buněčných mechanismů (membránové proudy, membránové napětí, koncentrační změny iontů aj.). Současná struktura matematických modelů je založena především na popisu dějů, které jsou významné z hlediska vazby mezi excitací a kontrakcí a studia farmakologických účinků látek. Jednotlivé matematické formulace jsou odvozeny z experimentů realizovaných na izolovaných srdečních buňkách laboratorních zvířat (potkan, morče) na Fyziologickém ústavu lékařské fakulty MU v Brně a v laboratořích našich zahraničních partnerů (UK, FR).

    Školitel: Pásek Michal, doc. Ing., Ph.D.
  26. Vývoj a experimentální ověření teorie hydraulického odstraňování okují

    Při výrobě a zpracování oceli za tepla, kdy je povrch vystaven oxidační atmosféře, se na povrchu tvoří zoxidované vrstvy oceli nazývané okuje. Tyto okuje se odstraňují pomocí vysokotlakých trysek s plochým vodním paprskem. Při tomto procesu se sleduje jak výsledná jakost povrchu (množství neodstraněných okují), tak množství tepla odvedeného z oceli. Kvalita povrchu vyrobeného ocelového polotovaru závisí nejen na konfiguraci hydraulického ostřiku, ale také na jakosti oceli (chemickém složení), tepelném zpracování a povlakování. Během ostřiku dochází k prudkému poklesu teploty a tím i výrazné změně materiálových vlastností okují. Ty navíc obvykle netvoří homogenní vrstvu. Většinou se jedná o vrstvu složenou z několika typů okují: wüstit, magnetit a hematit; přičemž jejich podíl je závislý mimo jiné na oxidační teplotě. Vrstva okují je obvykle porézní, což umožňuje vodě vnikat do trhlin, kde může vlivem velmi vysoké teploty (nad 1000°C) vést k parní explozi. Při hydraulickém odkujování tak dochází k velmi komplikovanému namáhání, který se skládá zejména z mechanického účinku od vodního paprsku, teplotní kontrakce povrchových vrstev, smykovému napětí na rozhraní okuje/ocel, ohýbání okují vlivem teplotního gradientu v okujích a parní explozi v trhlinách. Cílem práce je vytvoření teorie a verifikačního modelu hydraulického odstraňování okují a popsání principů při tomto kombinovaném teplotně-mechanickém namáhání. Výpočtový model, který bude vytvořen na základě teorie, bude sloužit k ověření vytvořené teorie na základě srovnání se skutečným procesem odkujování, který bude prováděn v laboratoři. Vytvořený model by měl mimo jiné posloužit k optimalizaci hydraulického odstraňování okují pro těžko odkujitelné materiály (např. oceli se zvýšeným obsahem křemíku pro automobilový průmysl).

    Školitel: Pohanka Michal, Ing., Ph.D.
  27. Vývoj metod pro měření a vyhodnocení teplotních charakteristik dynamických procesů

    Jedná se o interdisciplinární téma se zaměřením na experimentalní činnost, metody měření, snímání a záznamu veličin. Cílem je návrh, vývoj a optimalizace snímačů a následný vývoj numerických metod pro zpracování dat získaných z těchto snímačů.

    Školitel: Kotrbáček Petr, Ing., Ph.D.
  28. Vývoj MKP řešiče pro vláknové kompozity s hyperelastickou matricí a ohybovou tuhostí vláken

    Téma je motivováno potřebou výpočtového modelování mechanického chování kompozitů používaných při výrobě pneumatik. U vláknových kompozitů s pryžovou matricí vyztuženou ocelovými vlákny (dráty) nedostačují standardní anizotropní hyperelastické modely, protože neberou v úvahu ohybovou tuhost vláken. V rámci předchozích disertačních prací byl navržen způsob, jak zahrnout ohybovou tuhost vláken do konstitutivního modelu s využitím Cosseratovy teorie elasticity. Vytvořený MKP řešič je schopen řešit některé jednoduché modely těchto kompoziqmbursatů, ale má významná omezení ve velikosti modelu a problémy s konvergencí. Cílem práce by mělo být matematicky analyzovat podmínky řešitelnosti příslušných soustav rovnic a s využitím vhodných metod vytvořit vlastní MKP implementaci této teorie, která by byla schopna rozšířit okruh problémů, pro něž lze tuto teorii prakticky aplikovat.

    Školitel: Burša Jiří, prof. Ing., Ph.D.
  29. Vývoj možných způsobů zavádění lokálních zatěžujících účinků do tenkostěnných kompozitních konstrukcí

    Tématem práce bude návrh výpočtových a experimentálních modelů typických konstrukčních uzlů, které umožní bezpečně zavádět významné bodové a liniové síly do kompozitních konstrukcí, typicky například voštinových a sendvičových panelů, do kterých je zavádění těchto sil obecně problematické. S výrobcem těchto kompozitních konstrukcí budou vytipovány problematické okruhy a pro ty bude hledáno efektivní řešení.

    Školitel: Návrat Tomáš, doc. Ing., Ph.D.
  30. Zbytková životnost součástí s reziduálními napětími

    Cílem disertační práce je stanovení způsobu šíření trhliny v tělesech (součástech) obsahujících reziduální napětí vzniklé při výrobě. Doktorand přispěje k bližšímu porozumění procesu porušování těles za působení reziduálních napětí, ke zpřesnění používaných metodik odhadu zbytkové životnosti a k bezpečnějšímu provozu studovaných součástí. K nezbytným numerickým výpočtům bude využit MKP systém Ansys a matematický software Matlab.

    Školitel: Náhlík Luboš, doc. Ing., Ph.D.

Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

Studijní plán oboru není zatím pro tento rok vygenerován.