Témata doktorského studia pro akademický rok 2013/2014

Transkript

1 Prezentace Ústavu konstruování 2013 Témata doktorského studia pro akademický rok 2013/2014

2 Proč jít na doktorské studium na Ústav konstruování? Kolektiv mladých lidí se zájmem o věc Záruka získání PhD do čtyř let Participace na řešení projektů (NETME, TA ČR, GA ČR, OPVK, atd.) Nadstandardní finanční podmínky Kompletní materiální zajištění studia Režim Placené jazykové kurzy Účast na tuzemských i zahraničních konferencích Možnost výdělku v rámci činnosti ústavu Možnost akademické kariéry 1/41

3 Tribologické aspekty interakce člověka a spotřebních produktů Studium základních tribologických aspektů kontaktu člověka s předměty z našeho okolí za pomocí dostupných metod a zařízení. em je přispět k současnému stavu poznání ve vybraném tématu z této oblasti. studium problematiky a vymezení tématu v souladu se stavem současného poznání příprava experimentální a teoretické metodologie, definice hypotéz realizace experimentů s cílem objasnit základní vědeckou otázku analýza a interpretace získaných výsledků prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. Ing. Petr Šperka, Ph.D. Tribologie 2/41

4 Mazání poddajných těles Experimentální studium chování mazacích filmů vznikajících při styku poddajného a tuhého povrchu. Jedná se např. o styk mezi elastomerovou stírací lištou a sklem, pneumatikou a vozovkou za vlhka nebo mezi hřídelovým těsněním a povrchem hřídele. studium problematiky a vymezení tématu v souladu se stavem současného poznání příprava experimentální a teoretické metodologie, definice hypotéz konstrukce experimentálního zařízení a realizace experimentů (měření tloušťky filmu, součinitele tření) s cílem objasnit základní vědeckou otázku analýza a interpretace získaných výsledků prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. Ing. Petr Šperka, Ph.D. Tribologie 3/41

5 Unifikovaná teorie mikro-elastohydrodynamického mazání Studium základních mechanismů chování nerovností v koncentrovaných mazaných kontaktech s cílem propojení a sjednocení popisu na základě existujících poznatků různých tribologických témat. studium problematiky a vymezení tématu v souladu se stavem současného poznání příprava experimentální a teoretické metodologie realizace experimentů objasňujících vliv reologických, termálních a jiných efektů analýza a interpretace získaných výsledků prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. Ing. Petr Šperka, Ph.D. Tribologie 4/41

6 Modifikace tření v kontaktu kola a kolejnice Studium možností a vlivu aplikace pozitivních i negativních modifikátorů tření do kontaktu železničního kola a kolejnice. studium problematiky a vymezení tématu v souladu potřeb aplikační sféry příprava experimentální metodologie realizace experimentů objasňujících vliv modifikátorů tření a způsob jejich aplikace analýza a interpretace získaných výsledků prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. Ing. Milan Omasta Tribologie 5/41

7 Mazané kontakty ve vibračním prostředí Studium vlivu vibrací na chování mazaných kontaktů, především v režimu elastohydrodynamického mazání. studium problematiky a vymezení tématu příprava experimentální metodologie realizace experimentů objasňujících vliv charakteru a směrovosti vibračního působení na distribuci maziva v kontaktu analýza a interpretace získaných výsledků prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. Tribologie 6/41

8 Vliv složení synoviální kapaliny na formování mazacího filmu v náhradách kyčelního kloubu Posouzení vlivu složení synoviální kapaliny na formování mazacího filmu pro různé materiály náhrad kyčelního kloubu. chemicko-biologická analýza fyziologické a patologické synoviální kapaliny objasnění vlivu jednotlivých složek synoviální kapaliny na formování mazacího filmu mezi různými kontaktními povrchy kyčelních náhrad, využití metod interferometrie tenkých filmů a fluorescence, spolupráce s Masarykovou univerzitou v rámci projektu CEITEC a s Fakultní nemocnicí v Olomouci doc. Ing. Martin Vrbka, Ph.D. Tribologie 7/41

9 Studium stability vlastností MR kapalin v dlouhodobém provozu Mnoho vědeckých publikací se v poslední době věnovalo aplikaci magnetoreologických kapalin v konstrukci hydraulických tlumičů odpružení. Tyto kapaliny však kromě nesporných výhod, mají poměrně málo zmiňované slabiny. em studia je nalézt a popsat tato slabá místa při dlouhodobém provozování. Projekt navazuje na úspěšný doktorský projekt ing. Roupce. Součástí projektu bude i pokračování ve vývoji originální koncepce MR reometru. rešeršní činnost v problematice MR kapalin formulace přesných cílů projektu vypracování optimální zkušební metodiky experimentální ověření výsledků doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. Ing. Jakub Roupec, PhD. školitel specialista Diagnostika 8/41

10 Vývoj magnetoreologického tlumiče pro kosmonautiku Záměrem projektu je zhodnocení značných zkušeností výzkumné skupiny s návrhem dílů pracujících s MR kapalinami a aplikovat je na inovativní konstrukci odpružení užitečného nákladu na novém návrhu kosmického nosiče agentury ESA. em studia je využití poznatků v této oblasti na vývoj nového semiaktivně řízeného tlumiče odpružení, včetně vytvoření virtuálního i fyzického prototypu. rešeršní činnost v problematice problematika aplikace na PAF optimalizace řešení pro semiaktivní řízení experimentální ověření výsledků doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. Ing. Jakub Roupec, PhD. školitel specialista Diagnostika 9/41

11 Moderní metody technické diagnostiky motorových vozidel Akustická holografie v blízkém poli je označení pro skupinu metod umožňujících rekonstrukci akustických veličin příslušných k objektu ve třírozměrném prostoru na základě měření akustického tlaku ve vhodné rovině. em projektu je aplikace těchto moderních metod do oblasti diagnostiky zdrojů hluku motorových vozidel. Záměrem je ověřit možnosti využití této inovativní technologie, zakoupené v rámci projektu NETME. rešeršní činnost v problematice NAH formulace přesných cílů projektu vypracování metodiky pro využití metody experimentální ověření výsledků doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. Ing. Milan Klapka, PhD. školitel specialista Diagnostika 10/41

12 Optimalizace nastavení podvozku sportovního motocyklu Při optimalizaci nastavení sportovního motocyklu je běžné využívat stále více virtuálních prostředků, ale nové technologie rovněž zjednodušují měření a ukládání dat. Jejich analýza potom vytváří spolu s pocitem řidiče nezbytnou zpětnou vazbu. Záměrem je využití zkušební stanice DynoTec a vozíku Pioneer k nalezení vhodného kritéria, nezbytného pro optimální nastavení podvozku jak z hlediska jízdních vlastností, tak jízdního pohodlí. rešeršní činnost v problematice dataloggingu formulace přesných cílů projektu vypracování metodiky pro testování experimentální ověření výsledků doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. Diagnostika 11/41

13 Nová generace testerů náprav osobních automobilů V servisní praxi v poslední době u některých vozidel selhává ověřená zkušební metodika EUSAMA. Projekt nového testeru podvozků bude vycházet z analýzy příčin selhávání. V rámci projektu bude vytvořen virtuální model, simulující chování kola na plošině testeru a nezbytné hardwarové i softwarové prostředky pro identifikaci parametrů vozidel. em projektu je vývoj zkušební metodiky a konstrukce prototypu inovovaného testeru závěsů kol, schopného proniknout na trh. rešeršní činnost v problematice testování problematika aplikace nových poznatků optimalizace metodiky pro malé vozy ověření výsledků na množině vozů doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. Diagnostika 12/41

14 Konstrukce experimentální bionické horní končetiny Návrh a realizace experimentální bionické horní končetiny pro použití v robotice a protetice. návrh a realizace mechanické části končetiny řešení designu řízení, snímání signálů jejich analýza, řešení zpětné vazby fyzická realizace doc. Ing. Jan Brandejs, Ph.D. specialista Ing. David Paloušek, Ph.D. Ing. Petr Krejčí, Ph.D. Konstrukce a virtuální navrhování NETME Centre 13/41

15 Software pro protetiku a ortotiku em práce je realizace unikátního softwarového řešení pro konstrukci a návrh protetických a ortotických pomůcek. zpracování polygonálních sítí návrh parametrů řešení vývoj software testování doc. Ing. Jan Brandejs, Ph.D. specialista Ing. David Paloušek, Ph.D. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. Konstrukce a virtuální navrhování NETME Centre 14/41

16 Aditivní technologie pro výrobu rozměrných modelů em práce je realizace unikátního výrobního zařízení využívajícího aditivní výrobní technologie FDM. konstrukce tiskové hlavy řízení tiskové hlavy návrh řízení výrobního procesu realizace a uvedení do provozu doc. Ing. Jan Brandejs, Ph.D. specialista Ing. David Paloušek, Ph.D. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. Konstrukce a virtuální navrhování NETME Centre 15/41

17 Prostorové struktury pro SML aditivní technologii em práce je návrh a realizace prostorových struktur pro stavbu speciálních kovových dílů technologií SLM. konsolidace týmu návrh řešení simulace realizace a ověření doc. Ing. Jan Brandejs, Ph.D. specialista Ing. David Paloušek, Ph.D. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. Konstrukce a virtuální navrhování NETME Centre 16/41

18 Zpracování polygonálních sítí em práce je realizace software pro Manufacturing process management pro zpracování polygonálních datových struktur. analýza procesů operace s 3D daty řešení vizualizace výstupu ověření v praxi doc. Ing. Jan Brandejs, Ph.D. specialista Ing. David Paloušek, Ph.D. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. Konstrukce a virtuální navrhování NETME Centre 17/41

19 Diagnostika tekutinových mechanizmů metodou akustické emise Úkolem je aplikovat metodu akustické emise v oblasti diagnostiky funkce vybraných typů pneumatických a hydraulických prvků pro dopravní techniku s cílem včasné identifikace vzniku jejich poškození. Výsledky práce budou podkladem pro vytvoření profesionálního zařízení pro potřeby průmyslu. získání experimentálních dat v průběhu funkce reálných hydraulických prvků s různým typem poškození analýza experimentů a jejich korelace s daty získanými metodou AE zpracování metodiky vyhodnocení dat aplikace výsledků na návrh profesionálního zařízení doc. Ing. Pavel Mazal, CSc. Únavové vlastnosti 18/41

20 Nedestruktivní hodnocení kvality vzniku nerozebíratelných spojů Úkolem je aplikovat vybrané postupy nedestruktivního zkoušení na hodnocení průběhu procesu a kvality provedení nerozebíratelných spojů. Výsledky práce budou podkladem pro vytvoření profesionálního zařízení pro potřeby průmyslu. získání experimentálních dat v průběhu reálných technologiích vytváření nerozebíratelných spojů analýza kvality spojů a korelace výsledků s daty získanými stanovenými postupy nedestruktivního zkoušení aplikace výsledků na návrh a vývoj profesionálního zařízení doc. Ing. Pavel Mazal, CSc. Únavové vlastnosti 19/41

21 Diagnostika opotřebení zařízení s rotujícími dílci Pro zajištění bezporuchové funkce strojních zařízení s rotujícími částmi je nezbytná kvalitní diagnostika stupně opotřebení, kvality mazání apod. Úkolem práce bude vypracování a ověření postupu průběžného hodnocení stavu vybraných zařízení s ložisky a převody. Pro včasnou identifikaci vzniku poškození se předpokládá využití kombinace vibračních a akustických postupů. analýza současného stavu diagnostiky strojů s rotujícími částmi návrh a ověření metodiky vytvoření koncepce diagnostiky vybraných zařízení s rotujícími dílci doc. Ing. Pavel Mazal, CSc. Únavové vlastnosti 20/41

22 Identifikace počátečních stádií únavového poškození pomocí metod NDT Úkolem práce je vypracovat a ověřit metodiku identifikace strukturních změn, které nastávají v cyklicky zatěžovaných konstrukcích před vznikem krátkých únavových trhlin. Pozornost bude zaměřena na možnost korelace metody akustické emise, rentgenové difrakce a dalších vhodných postupů nedestruktivního zkoušení. rešeršní činnost nejnovějších poznatků z oblasti vzniku únavového poškození specifikace zpřesněných cílů práce snímání experimentálních parametrů a stanovení vzájemných korelací mezi použitými metodami experimentální ověření výsledků a vypracování obecné metodiky identifikace doc. Ing. Pavel Mazal, CSc., školitel specialista prof. RNDr. Jaroslav FIALA, CSc. Feng.(ZČU Plzeň) Únavové vlastnosti 21/41

23 Zpracování a kategorizace rozsáhlých datových souborů Při průmyslové aplikaci nejmodernějších analyzátorů akustické emise jsou snímány velmi rozsáhlé datové soubory. Úkolem je navrhnout a ověřit postupy pro separování dat, které odpovídají sledovaným změnám a které umožní odfiltrovat rušivé vlivy a optimalizovat velikost zpracovávaných souborů bez ztráty informační hodnoty. analýza dostupných metod zpracování dat a návrh vhodných postupů aplikace navržených metod na datové soubory zejména z oblasti diagnostiky kontaktního poškození optimalizace a návrh postupu selekce dat doc. Ing. Pavel Mazal, CSc. Únavové vlastnosti Konstrukční inženýrství 22/41

24 Rekuperace kinetické energie experimentálního vozidla Teoretický rozbor a konstrukční návrh systému rekuperace energie experimentálního vozidla. Využití experimentálního stendu pro získání podkladů k modelování a simulaci rekuperace. Aplikace na experimentálním vozidle. teoretický rozbor a konstrukční návrh systému rekuperace energie experimentálního vozidla využití experimentálního stendu pro studium rekuperace, získání podkladů k modelování a simulaci rekuperace aplikace na experimentálním vozidle prof. RNDr. Ing. Josef Nevrlý, CSc. Konstrukce a virtuální navrhování 23/41

25 Simulační model rekuperace energie vozidla Fyzikální analýza systému rekuperace kinetické energie experimentálního vozidla. Stanovení kritéria optimálnosti rekuperace. Simulační model stavů mechanických a hydraulických veličin pro optimalizaci konstrukce. Aplikace poznatků z modelu na konkrétním vozidle s vyhodnocením a závěry. fyzikální analýza systému rekuperace kinetické energie vozidel stanovení kritéria optimálnosti rekuperace simulační model rekuperace aplikace na experimentálním vozidle s vyhodnocením a závěry prof. RNDr. Ing. Josef Nevrlý, CSc. Konstrukce a virtuální navrhování 24/41

26 Systém měření pro rekuperaci energie vozidla Analýza potřeb měření pro vyvíjený systém rekuperace kinetické energie experimentálního vozidla. Návrh systému měření a vyhodnocování získaných dat s ohledem na modelování rekuperace. Aplikace na konkrétním vozidle s vyhodnocením a závěry. analýza potřeb měření pro rekuperaci kinetické energie vozidel návrh systému měření a vyhodnocování získaných dat s využitím experimentálního stendu s ohledem na modelování rekuperace aplikace na experimentálním vozidle s vyhodnocením a závěry prof. RNDr. Ing. Josef Nevrlý, CSc. Konstrukce a virtuální navrhování 25/41

27 Design obráběcího stroje Koncepční návrh designu obráběcího nebo tvářecího stroje se záměrem určité vize do budoucnosti. Prezentace možností a dosud nevyužívaných rezerv, které poskytuje důsledná aplikace zásad produktového designu ve sledované oblasti. analýza současného stavu designu v oboru obráběcích a tvářecích strojů definice nástrojů použitelných ke zvýšení estetické úrovně produktů v úzké návaznosti na konstrukci a technologii vytvoření koncepční vize designu obráběcího nebo tvářecího stroje doc. ak.soch. Ladislav Křenek, ArtD. Produktový design 26/41

28 Brněnský design II Teoretický uměnovědný projekt historických vazeb v grafickém a průmyslovém designu s důrazem na domácí region a mezinárodní vlivy. Významné osobnosti regionálního designu, designově významné podniky a instituce a jejich design, designérské školství atp. ve zvoleném období a dané lokalitě. vyhledání a zdokumentování historických podkladů, vytvoření vývojové databanky designu zvoleného období, stylu a osobností zařazení do mezinárodních vývojových a stylových souvislostí teoreticko-vědné studie k problematice vyhodnocení a zpracování monografie doc. Ing. arch. Jan Rajlich Produktový design 27/41

29 Více informací o ÚK Pokud Vás osloví naše nabídka témat doktorského studia, neváhejte kontaktovat jednotlivé školitele. S případnými dotazy ohledně doktorského studia na ÚK se můžete obrátit také na: Ing. Petr Svoboda, Ph.D. (A2/408) svoboda.pe@fme.vutbr.cz 28/41

30 Co je to Ph.D.? Představte si kruh, který zahrnuje veškeré lidské vědomosti: Vizuálního vysvětlení, co je to Ph.D. a jak ho vnímá Matt Might z Utažské univerzity v USA - tzv. "The Illustrated Guide to a PhD". 29/41

31 Co je to Ph.D.? Když dokončíte základní školu, víte trochu: 30/41

32 Co je to Ph.D.? Když dokončíte střední školu, víte o trochu více: 31/41

33 Co je to Ph.D.? S bakalářským titulem se specializujete: 32/41

34 Co je to Ph.D.? S magisterským titulem prohlubujete specializaci: 33/41

35 Co je to Ph.D.? Čtením vědeckých publikací se dostáváte na samý okraj lidských znalostí: 34/41

36 Co je to Ph.D.? Jakmile jste na samé hranici, můžete se zaměřit: 35/41

37 Co je to Ph.D.? Pár let tlačíte na samý okraj: 36/41

38 Co je to Ph.D.? Až jednoho dne hranici promáčknete: 37/41

39 Co je to Ph.D.? A to promáčknuté místo se nazývá Ph.D.: 38/41