TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI FAKULTA STROJNÍ Katedra mechaniky, pružnosti a pevnosti Studentská 2, 461 17 Liberec 1, telefon: 485 354 104, fax: 485 354 160 VÝROČNÍ ZPRÁVA O ČINNOSTI KATEDRY MECHANIKY, PRUŽNOSTI A PEVNOSTI ZA ROK 2009 Liberec únor 2010
OBSAH strana 1. ÚVOD 3 2. VEDOUCÍ PRACOVNÍCI KATEDRY 4 3. DISLOKACE KATEDRY 4 4. STUDIJNÍ A PEDAGOGICKÁ ČINNOST 4 5. INFORMAČNÍ A KOMUNIKAČNÍ TECHNOLOGIE 8 6. VÝZKUM A VÝVOJ 9 7. EDIČNÍ A PUBLIKAČNÍ ČINNOST 12 8. AKADEMIČTÍ PRACOVNÍCI 17 9. HODNOCENÍ ČINNOSTI 17 10. DALŠÍ AKTIVITY KATEDRY 18 11. ROZVOJ KATEDRY 21 12. ZÁVĚR 24 13. SWOT ANALÝZA KMP 25 2
1. ÚVOD Předložená výroční zpráva obsahuje základní údaje o činnosti katedry v roce 2009 v oblasti vzdělávací činnosti, vědy a výzkumu, publikační činnosti a jiných aktivit důležitých pro chod katedry. Údaje z vědeckovýzkumné činnosti se vztahují ke kalendářnímu roku 2009 a v pedagogické oblasti jsou souhrnem údajů za letní semestr akademického roku 2008/2009 a zimní semestr roku 2009/2010. V oblasti vzdělávací jsme se zaměřili zejména na: zvýšení účinnosti výuky předmětů zaměřené na průběžnou kontrolu studia během výuky, pokračování v produkci nových výukových opor, přípravu k zavedení nových předmětů do výuky v zaměření Inženýrská mechanika, pokračování v modernizaci výukových laboratoří a zavádění praktických úloh do výuky, modernizaci softwarového a hardwarového vybavení počítačových laboratoří, řešení projektů MPO, GAČR, řešení projektů FRVŠ a rozvojových projektů MŠMT. V oblasti vědy a výzkumu byla pozornost zaměřena na splnění úkolů v rámci výzkumného záměru, výzkumného centra a projektů MPO a GAČR na podání nových přihlášek do programu TIP a GAČR, rozšíření spolupráce s průmyslem, zvýšení a zkvalitnění publikačních aktivit, rozvoj spolupráce se zahraničními institucemi, modernizaci softwarového a hardwarového vybavení pracoviště, další budování moderních experimentálních laboratoří. Při příležitosti vydání této výroční zprávy děkuji všem pracovníkům a studentům katedry za jejich obětavou práci ve prospěch našeho pracoviště. Liberec, únor 2010 prof. Ing. Miroslav Václavík, CSc. vedoucí katedry 3
2. VEDOUCÍ PRACOVNÍCI KATEDRY Vedoucí katedry Zástupce vedoucího katedry Tajemník katedry Tajemník pro vědu a výzkum Vedoucí laboratoří: Laboratoř výpočtové mechaniky Laboratoř medicínských prototypů Laboratoř experimentální mechaniky prof. Ing. Miroslav Václavík, CSc. Ing. Iva Petríková, Ph.D. Ing. Jitka Jágrová, CSc. Dr. Ing. Tomáš Hruš doc. Ing. Miroslav Šír, CSc. Ing. Lukáš Čapek, Ph.D. Ing. David Cirkl, Ph.D. 3. DISLOKACE KATEDRY KMP je umístěna v budově P v Komenského ulici 2. Má k dispozici 15 kanceláří a pracoven studentů DSP, z toho 14 včetně sekretariátu v 1. poschodí a jedna ve 2. poschodí. Katedra má v současné době 4 katedrové učebny: P 9 a P 10 v 1. poschodí pro výuku předmětů teoretického základu, P16C v 1. poschodí pro výuku předmětů v zaměření Inženýrská mechanika, laboratoř výpočtové mechaniky P16B a počítačovou učebnu P16A ve 2. poschodí. V suterénu budovy je umístěna Laboratoř experimentální mechaniky a v 1. patře Laboratoř medicínských prototypů. Vlastní dílnu katedra nemá. Na základě dohody s KST používá k dílenským pracím vybavení a personál dílen hydrodynamické laboratoře v Doubí. 4. STUDIJNÍ A PEDAGOGICKÁ ČINNOST Katedra působí ve všech studijních programech Fakulty strojní v obou formách studia, prezenční i kombinované. Jsou to BAKALÁŘSKÝ STUDIJNÍ PROGRAM B2341 STROJÍRENSTVÍ se studijními obory: 3911R018 MATERIÁLY A TECHNOLOGIE 2302R022 STROJE A ZAŘÍZENÍ 2301R030 VÝROBNÍ SYSTÉMY NAVAZUJÍCÍ MAGISTERSKÝ STUDIJNÍ N2301 STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ se studijními obory: 3901T003 APLIKOVANÁ MECHANIKA 3902T021 AUTOMATIZOVANÉ SYSTÉMY ŘÍZENÍ VE STROJÍRENSTVÍ 2302T010 KONSTRUKCE STROJŮ A ZAŘÍZENÍ 2303T002 STROJÍRENSKÁ TECHNOLOGIE 2301T030 VÝROBNÍ SYSTÉMY MAGISTERSKÝ STUDIJNÍ PROGRAM M2301 STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ se studijními obory: 3901T003 APLIKOVANÁ MECHANIKA 3902T021 AUTOMATIZOVANÉ SYSTÉMY ŘÍZENÍ VE STROJÍRENSTVÍ 2302T010 KONSTRUKCE STROJŮ A ZAŘÍZENÍ 2303T002 STROJÍRENSKÁ TECHNOLOGIE 2301T030 VÝROBNÍ SYSTÉMY 4
DOKTORSKÝ STUDIJNÍ PROGRAM P2301 STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ, studijní obor: 3901V003 APLIKOVANÁ MECHANIKA. Dále katedra působí na Fakultě textilní v prezenční i v kombinované formě výuky v programech a oborech: BAKALÁŘSKÝ STUDIJNÍ PROGRAM B3107 TEXTIL se studijními obory: MECHANICKÁ TEXTILNÍ TECHNOLOGIE TECHNOLOGIE A ŘÍZENÍ ODĚVNÍ VÝROBY NETKANÉ TEXTILIE TEXTILNÍ MATERIÁLY A ZKUŠEBNICTVÍ CHEMICKÁ TECHNOLOGIE TEXTILNÍ a na Fakultě přírodovědně humanitní a pedagogické v prezenční formě výuky v: BAKALÁŘSKÝ NEUČITELSKÝ STUDIJNÍ PROGRAM APLIKOVANÁ MATEMATIKA studijní obor: MATEMATICKÉ MODELY A JEJICH APLIKACE Přehled předmětů garantovaných katedrou Název předmětu Garant předmětu Fakulta strojní, bakalářské a magisterské studium Mechanika I (Statika) doc. Ing. Rudolf Vrzala, CSc. Mechanika II (Kinematika) doc. Ing. Miroslav Šír, CSc. Mechanika III (Dynamika) doc. Ing. Miroslav Šír, CSc. Pružnost a pevnost I doc. Ing. Josef Mevald, CSc. Fakulta strojní, navazující magisterské (NM) studium Vybrané statě z mechaniky Ing. Iva Petríková, Ph.D. Základy MKP Dr. Ing. Tomáš Hruš *) Fakulta strojní, základní studium - magisterské Pružnost a pevnost II doc.ing. Bohdana Marvalová, CSc. Nauka o kmitání doc. Ing. Josef Mevald, CSc. Základy MKP Dr. Ing. Tomáš Hruš *) Fakulta strojní, oborové studium - magisterské a NM povinné předměty Dynamika kombinovaných soustav doc. Ing. Josef Mevald, CSc. Teoretická mechanika prof. RNDr. Jan Šklíba, CSc. Statistická mechanika prof. RNDr. Jan Šklíba, CSc. Počítačová mechanika doc. Ing. Miroslav Šír, CSc. Mechanika kontinua Dr. Ing. Tomáš Hruš Metoda konečných prvků Dr. Ing. Tomáš Hruš Aplikovaná a experimentální dynamika prof. RNDr. Jan Šklíba, CSc. Mechanika kompozitních materiálů doc. Ing. Bohdana Marvalová,CSc. Únosnost tenkostěnných konstrukcí a problémy stability Ing. Jitka Jágrová, CSc. Tvarová pevnost a lomová mechanika Vyšší dynamika 5 Ing. Lukáš Čapek,Ph.D. prof. RNDr. Jan Šklíba, CSc.
Projekt I, Projekt II Diplomová práce I, II, III individuálně individuálně Fakulta strojní, oborové studium, magisterské a NM povinně volitelné předměty Plasticita a creep Dr. Ing. Tomáš Hruš Teplotní namáhání doc. Ing. Bohdana Marvalová,CSc. Únosnost strojních součástí v únavě Ing. Jitka Jágrová, CSc. Biomechanika dr.ing.t. Hruš, Ing.L.Čapek,Ph.D. Fakulta strojní, oborové studium, magisterské a NM volitelné předměty Teorie mechanismů Ing. Iva Petríková,Ph.D. Simulace soustav těles doc. Ing. Miroslav Šír, CSc. Fakulta textilní, základní studium, bakalářské Mechanika pevných těles Ing. Iva Petríková,Ph.D. Fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická Pružnost a pevnost 1 doc. Ing. Bohdana Marvalová,CSc. Pružnost a pevnost 2 MMMarvalová,CSc.MMMMarvalová,CSc.* doc. Ing. Bohdana Marvalová,CSc. **) *) podíl na výuce - garant doc. Ing. Jaroslav Beran, CSc., KTS **) podíl na výuce - garant prof. RNDr. Jana Přívratská, Ph.D. CSc., KAD Oborové studium KMP garantuje spolu s KST, KEZ a s Ústavem termomechaniky AV ČR oborové studium MSP resp. NMSP Aplikovaná mechanika v zaměření Inženýrská mechanika. Studium je zaměřeno na takovou profilaci absolventa, která mu umožní nabídnout na trhu práce univerzální inženýrské schopnosti podepřené rozšířeným vzděláním ve fundamentálních inženýrských vědách, schopností připravovat, provádět a vyhodnocovat technické experimenty a profesionalitou v užívání sofistikovaných inženýrských softwarových produktů. Jméno V roce 2009 ukončili úspěšně oborové studium 4 studenti: Vlastimil Votrubec Michal Ackermann Jarmil Vlach Jan Škoda Název diplomové práce Měření torzních kmitů hřídelí pomocí fázové demodulace signálu. Optimalizace unikondylární náhrady kolenního kloubu s ohledem na kontaktní tlaky. Návrh experimentální metody pro stanovení mechanických a magnetických vlastností kompozitů složených ze silikonových elastomerů plněných magneticky polarizovatelnými mikročásticemi. Dynamická analýza odpruženého sanitního lehátka. Hodnocení SZZ Výborně Výborně Výborně Výborně 6
V oborovém studiu pokračuje 5 studentů 5. ročníku a 3 studenti 4. ročníku, resp. 2. ročníku NMSP. Předpoklad ukončení studia v roce 2010 - celkem 5 studentů. Doktorské studium V analogicky koncipovaném doktorském studijním programu v oboru Aplikovaná mechanika Inženýrská mechanika odevzdali v roce 2009 2 studenti disertační práci, žádná obhajoba se nekonala. V doktorském studiu pokračovalo 16 studentů + 2 studenti v režimu přerušení. Z toho je 14 studentů, kteří nepřekročili časový limit 3 let studia. Další 4 studenti uvedenou dobu překročili. 2 studenti mají složenou státní doktorskou zkoušku. 9 studentů pokračuje v prezenční formě studia a 7 studentů ve formě kombinované. Na zahraniční stáži je v současné době jeden student ve Francii. Přiřazení školitelů k jednotlivým studentům DSP v r. 2009 je uvedeno v následující tabulce. Školitel prof. RNDr. Jan Šklíba, CSc. doc. Ing. Josef Mevald, CSc. 7 Studenti Ing. M. Sivčák Ing. A. Prošek Ing. R. Pytlík Ing. J. Škoda Ing. K. Chalupa Ing. A. Skarolek (přeruš.) Ing. M. Čihák Počet studentů 4 doc. Ing. Rudolf Vrzala, CSc. Ing. J. Ondrášek 1 doc. Ing. Miroslav Šír, CSc. Ing. O. Medůna (přeruš.) 3 Ing. M. Denk Ing. J. Korf doc. Ing. Bohdana Marvalová, CSc. Ing. V. Klouček 4 Ing. Hoang Sy Tuan Ing. Phan Thanh Nhan Ing. J. Vlach prof. Ing. Miroslav Václavík, CSc. MUDr. P. Buchvald 2 Ing. V. Votrubec Ing. Lukáš Čapek, Ph.D. Ing. M. Ackermann 1 Studijní literatura a pomůcky Výuka v základním i oborovém studiu se opírá o dlouhou řadu odborných učebnic a publikací z oboru mechaniky tuhých a poddajných těles. Na webových stránkách katedry najdou studenti snadno odkazy na potřebné prameny, zahrnuty jsou i odkazy na elektronické informační zdroje katedry i univerzitní knihovny. V roce 2009 byla dokončena skripta z Mechaniky I, která vyjdou začátkem roku 2010. V roce 2009 byla k dispozici kompletní sada přednášek z předmětů Statika, Kinematika, Dynamika a Pružnost a pevnost I. Katedra se v roce 2009 podílela na vydání významné publikace prof. Ing. Cyrila Höschla, DrSc. "Eseje o mechanice", určené široké odborné veřejnosti. 3
5. INFORMAČNÍ A KOMUNIKAČNÍ TECHNOLOGIE Katedra mechaniky, pružnosti a pevnosti využívá výpočetní techniku v nejširší možné míře, od použití ve vědeckém bádání, přes použití pro podporu a přípravu výuky až po administrativní a informační účely. Na katedře je instalováno 1 výpočetní server Silicon Graphics Altix na platformě Intel/Linux, 1 web server IBM na platformě Linux (64bit.), 1 měřící PC osazené I/O kartami National Instruments, 22 počítačů PC a 14 notebooků různých výrobců a konfigurací na platformě Intel/Windows, 7 pracovních stanic Silicon Graphics na platformě MIPS/Irix; jedna z nich je dovybavena mohutným systémem pro skladování a zálohování dat a slouží jako katedrový datový server, 8 tiskáren různých výrobců, z toho 3 síťové, 1 plotr Hewlett Packard, 3 skenery různých výrobců, 2 dataprojektory, 1 publikační systém CD/DVD pro hromadnou produkci výukových DVD. Kromě toho mají studenti katedry přístup do počítačové učebny vybavené 10 PC Hewlett Packard, síťovou tiskárnou a dataprojektorem původně v majetku katedry hodnocení textilií fakulty textilní, od roku 2009 v inventáři KMP. V současné době je na doménu kmp.tul.cz registrováno přibližně 85 IP adres. Na instalovaném hardwaru používáme následující legální a řádně licencovaný software: OS Microsoft Windows 98, 2000, XP, Vista, OS Irix, OS Linux NX I-deas 6 upgrade, NX 6 upgrade MD Motion Bundle - MD Adams, MD Adams/Car, Easy 5 MD FEA Bundle - MD Nastran, MD Patran, Marc Ansys Microsoft Office Open Office Adobe Acrobat SolidEdge synchronous technology CorelDraw Maple 13, MapleSim 3 Mathcad 11,13,14 Matlab a Simulink včetně toolboxů Symbolic, Spline, Optimization, Signal Processing, Wavelet SmartSketch AVG Antivirus Comsol Multiphysics Lifemodeler 3D Doctor VisSim Magic 12 8
Výpočetní technika je zapojena do školní sítě LIANE s přístupem na Internet. Na adrese http://www.kmp.tul.cz provozuje katedra své internetové stránky. Ty jsou především informačním servisem pro studenty, kteří se zde dozvědí vše o katedře a garantovaných předmětech, o náplni přednášek a cvičení, o studijní literatuře a jiných studijních pomůckách, o systému výuky, o požadavcích na udělování zápočtů a o systému a organizaci zkoušek. Aktuálně uvádíme výsledky testů a zkoušek. Studenti zde najdou profily vyučujících a průběžně aktualizovanou nabídku diplomových a disertačních témat. Katedra se velmi angažuje ve výuce prostřednictvím internetu. V současné době představuje knihovna internetových aplikací mnoho stránek odborného textu zaměřeného jak na podporu základního tak oborového studia. KMP se také jako jediná ze strojní fakulty podílí na budování celouniverzitního systému e-learningu na adrese http://e-learning.tul.cz a k dnešnímu dni je k dispozici 8 témat z celkových 26 publikovaných. Databáze příkladů pro základní, resp. bakalářské studium je průběžně aktualizována. V letošním roce byl vytvořen soubor příkladů pro předmět vyučovaný pro textilní fakultu Mechanika pevných těles. Vysoký počet studentů zapsaných na předměty katedry nám umožňuje zvládat databázový systém v prostředí Microsoft Access z vlastní tvorby vytvořený pro správu a sledování studijních povinností. Systém se průběžně rozvíjí a zdokonaluje. V současné době umožňuje sledovat docházku do cvičení, udělování a platnost zápočtů, spravovat řádné a opravné zkouškové termíny a poskytovat operativní informace o jednotlivých studentech katedry, generovat statistické údaje typu úspěšnosti zkoušek, podíl vyučujících na zkoušení. Vstupní data přebírá systém poloautomaticky ze školního systému STAG; bohužel však STAG nemá zařízen automatický dávkový vstup dat, takže konečné výsledky zkoušek je nutno do STAGu zanášet manuálně. 6. VÝZKUM A VÝVOJ Vědeckovýzkumná a odborná činnost je nedílnou součástí pracovní náplně akademických a výzkumných pracovníků. Výzkum se na katedře realizuje v oboru aplikovaná mechanika a je orientován převážně do oblasti vibroizolace mechanických soustav. Jedná se o základní a aplikovaný výzkum materiálů, komponentů a strojů z hlediska potlačování škodlivých vibrací, zejména s ohledem na interakci s člověkem jako biomechanickým systémem, kompozity a jiné netradiční materiály, experimentální a analytický výzkum mechanických vlastností anizotropních nelineárních materiálů, jejich matematické modelování, vývoj robotizovaných podvozků pro autonomní mobilní roboty, biomechanika, mechanika kmitavých systémů a stavba řízených dynamických systémů. V roce 2009 byl výzkum vibroizolací realizován jako dílčí úloha Výzkumného záměru MSM - 4674788501 Řešitel: doc. Ing. František Novotný, CSc. Název: Optimalizace vlastností strojů v interakci s pracovními procesy a člověkem. Dotace: Celkem/INV/NIV: 2 212 523 / 513 048 /1 699 475,- Kč 9
Hlavními řešenými problémy v roce 2009 byly vibroizolační systémy, kam patří pružně uložené sedačky řidičů, sanitní lehátka, kabiny řidičů a operátorů a pružná uložení podvozků, vibroizolační prvky a systémy, kam patří různé typy tlumičů, pružin a kombinovaných jednotek a výzkum základních charakteristik pružících elementů, viskoelastické vlastnosti pryže a pryžových kompozitů, mechanické vlastnosti magnetoreologických materiálů, výzkum mechanických vlastností polyuretanových pěn, na experimentální vibrační plošině se šesti stupni volnosti byly dokončeny závěrečné práce a technicky i administrativně (zařízení prošlo schválením před etickou komisí) je připravena pro biomechanický výzkum v oblasti zatížení lidského organismu zrychlením obecného směru. V řešitelském týmu výzkumného záměru pracovali jako klíčoví pracovníci D1 Ing. Jiří Blekta, Ph.D., Ing. David Cirkl, Ph.D., doc. Ing. Bohdana Marvalová, CSc., doc. Ing. Miroslav Šír, CSc., prof. RNDr. Jan Šklíba, CSc, jako pracovník D2 doc. Ing. Josef Mevald, CSc. Základní metodou aplikovanou pro dosažení cílů výzkumného záměru bylo systémové propojení metod matematického a fyzikálního modelování v konfrontaci s verifikačním provozním experimentem. K tomu se používalo hardwarové a softwarové vybavení KMP a laboratorní zařízení HDL v Doubí. Příspěvek ve výši 513 048 Kč z investičních prostředků byl použit na vývoj, výrobu a sestavení zařízení: 1. Experimentální náprava robotizovaného podvozku. 2. Zařízení pro měření třecích vlastností - "tribometr". 3. Biaxiální zatěžovací zařízení pro kompozitní materiály. Aktivity výzkumného záměru za rok 2009 byly oponovány interní oponenturou dne 4. 2. 2010. Katedra mechaniky, pružnosti a pevnosti se rovněž podílí na činnosti Výzkumného centra Textil II 1M4674788501 Nositel: Technická univerzita v Liberci Spolunositel: Fakulta strojní TU v Liberci Zodpovědný řešitel: prof. Ing. Aleš Richter, CSc. Dotace: Celkem/INV/NIV: 301 113/0/301 113 Kč V sekci A, Textilní strojírenství a mechatronika, se pracovníci KMP Ing. Jiří Blekta, Ph.D. a Ing. Iva Petríková, Ph.D. zabývají řešením problému Metodika řízení mechanických systémů se zaměřením na textilní stroje. Činnost centra byla úspěšně oponována interní oponenturou dne 9. 12. 2009. Další významnou vědecko-výzkumnou aktivitou KMP je pokračování v řešení projektu 10
Ministerstva průmyslu a obchodu ČR programu Tandem FT-TA5/102 Název: "Výzkum vícestupňové vibroizolace řidiče v kabinách kolesových rypadel a pracovních strojů". Příjemce: Idiada CZ, a.s. Spolupříjemce: Technická univerzita v Liberci Zodpovědný řešitel: Ing. Miroslav Štěpán Spoluřešitel na KMP: Ing. Iva Petríková, Ph.D. Dotace: Celkem/INV/NIV: 3 035 000/0/3 035 000 Kč Doba řešení: 2008-2010 U projektu došlo v průběhu roku k navýšení dotace o 1 milion korun V rámci projektu se katedra podílí na: výzkumu kritérií pro hodnocení vibrací působících na sedící osobu - řidiče kolesových rypadel, teoretické analýze dynamického chování odpružené sedačky řidiče a sedačky s vodorovným vypružením teoretické a simulační analýze dynamického chování pružně uložených kabin na výložníku kolesového rypadla ideových variantách vícestupňové vibroizolace a kontrolní dynamické analýze ověření účinnosti konstrukce vícestupňové vibroizolace na simulačních modelech na ověřování návrhu metodického postupu řešení vícestupňového odpružení na realizované vícestupňové vibroizolaci řidiče kolesového rypadla určování tlumících vlastností polyuretanových pěn materiálu výplně sedáku a určování vlivu předpětí tkaniny potahu na uvedené vlastnosti V roce 2009 bylo zahájeno řešení projektu Ministerstva průmyslu a obchodu ČR programu TIP FR TI1/584 Název: "Výzkum materiálových vlastností "smart" materiálů, výpočetní simulace a laboratorní testování stentů, stentgraftů a jejich zavaděčových systémů" Příjemce: ELLA-CS, s. r. o. Spolupříjemce: Technická univerzita v Liberci Zodpovědný řešitel: doc. RNDr. PhMr. Karel Volenec, CSc. Spoluřešitel na KMP: Ing. Lukáš Čapek, Ph.D. Dotace: Celkem / INV / NIV: 314 450 Kč /0/ 314 450 Kč Doba řešení: 2009 2013 Řešení předkládaného projektu spočívá v komplexním poznání vlastností Smart materiálu slitina Ni Ti a biodegradabilních materiálů jako jsou vratné elastické deformace, materiálová únava a již zmíněná biodegradabilita. Tyto vlastnosti dávají velké možnosti využití těchto materiálů na poli lékařství v podobě implantátů do lidského organismu. Logickým pokračováním bude vývoj nových progresivních implantátů stentů, stenografů a jejich zavaděčů, na kterých budou získané výsledky ověřeny v praxi. V roce 2009 bylo zahájeno řešení projektu Grantové agentury České republiky projekt 101/09/1481 11
Název grantového projektu: "Gyroskopická stabilizace vibroizolačního systému" Příjemce: Technická univerzita v Liberci Spolupříjemce: TECHLAB s. r. o. Zodpovědný řešitel: prof. RNDr. Jan Šklíba, CSc. Spoluřešitel: Ing. Jiří Šimek Dotace: Celkem / INV / NIV: 1 128 000 Kč/ 200 000 Kč / 928 000 Kč Doba řešení: 2009 2011 Předmět a cíle jeho řešení: Gyroskopická stabilizace je v dynamice novým fenoménem. Cílem základního výzkumu bude prokázání jejího příznivého účinku na vibroizolaci lidského těla při obecném (zejména rotačním) kinematickém buzení. Tyto teoreticky odvozené účinky budou verifikovány na ověřovacím modelu. Výzkum v biomechanice Významné a pro zdravotnickou praxi velmi přínosné jsou zejména práce Ing. Lukáše Čapka, Ph.D. v oblasti implantátů produkovaných metodou Rapid Prototyping. Výroba náhrad pro lebeční a obličejovou chirurgií ve spolupráci s Krajskou nemocnicí v Liberci má výsadní postavení v celorepublikovém měřítku. 7. EDIČNÍ A PUBLIKAČNÍ ČINNOST 1 Odborná kniha (Monografie) - (jen lektorovaná!!!!) 1.1 a Odborná kniha cizojazyčná s ISBN, jméno recenzenta (přepočtený počet celkem: 0,2 ) Sága M., Žmindák, M., Dekýš, V., Sapietová, A., Segľa, Š., Vybrané metódy analýzy a syntézy mechanických sústav, VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, Dugaprint, s.r.o., pp. 360. ISBN 978-80- 89276-17-2. (20%). Recenzenti: prof. Ing. Ján Vavro, PhD., doc. Dr. Ing. Juraj Gerlici, doc. Ing. Tomáš Lack, PhD. 1.1 b Odborná kniha v českém jazyce s ISBN, jméno recenzenta (přepočtený počet celkem: 1 ) Höschl C.: Eseje o mechanice. Technická univerzita v Liberci 2009. ISBN 978-80-7372-455-9. Recenzent ve Strojnickém časopise prof. Ing. Miloslav Okrouhlík, CSc. 3 Články v časopisech 3.1 Články v recenzovaných časopisech s Impact faktorem. (ISSN) Uvést faktor: (přepočtený počet celkem: 1,7) Capek, L.,Simunek, A., Slezak, R., Dzan, L.: Influence of the orientation of the Osstell transducer during measurement of dental implant stability using resonance frequency analysis: a numerical approach. Medical Engineering & Physics 31 (2009), ISSN: 1350-4533, 764 769, IF 2.216 (60%) Buchvald, P., Capek, L., Suchomel, P.: Počítačem modelované náhrady kostních defektů lební klenby, Česká a slov. neurologie a neurochirurgie 2/2009, ISSN 1210-7859, IF 0.319 (50%) Simunek et al.: Stability Development during Healing of Immediately Loaded Dental Implants With Alkali-Treated Surface, The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants, ISSN 0901-5027, IF 2.09 (10%) 12
Filip, M.,Linzer, P.,Čapek, L., Němeček, P., Hájek P.:,Rezonanční frekvenční analýza při zjišťování stability náhrady meziobratlové ploténky v bederní páteři - experiment, Česká a slov. neurologie a neurochirurgie 2009,72/105 (suppl 1) p.543,, ISSN 1210-7859, IF 0.319 (30%) Hajek, P., Bajgar, J., Slizova, D., Krs, O., Kuca, K., Capek, L., Fusek, J.: Different inhibition of acetylcholinesterase in selected parts of the rat brain following intoxication with VX and Russian VX. Drug and Chemical Toxicology, Informa Pharmaceutical Science, 32 (2009), pp. 1-8, ISSN 0148-0545, IF 1.058 (10%) Bajgar, J., Hajek, P., Karasova Zdarova, J., Kassa, J., Paseka, A., Slizova, D., Krs, O., Kuca, K., Jun, D., Fusek, J., Capek, L.: A comparison of tabun-inhibited rat brain acetylcholinesterase reactivation by three oximes (HI-6, obidoxime and K048) in vivo detected by biochemical and histochemical techniques. Journal Of Enzyme Inhibition And Medicinal Chemistry, Informa Healthcare publisher. ISSN 1475-6366 Accepted 22.10.2009, IF 1.343 (10%) 3.2 a Články cizojazyčné v ostatních recenzovaných časopisech (ISSN) (přepočtený počet celkem: 1,1 ) Barbora, J., Buchta, J., Janeček, B., Lufinka, A., Marek, M., Šklíba, J., Apetaur, M., Kupka, L.: Research of actively controlled air-suspended seat for vehicles, Journal of Vibroengineering (JVE), September 2009, Volume 11, Issue 3, p. 421-433, ISSN 1392-8716. (12,5%) Šklíba, J. Problem of gyroscopic stabilizer damping, In Applied and Computational Mechanics, June 2009, Plzeň, Czech Republic, p. 205-212, ISSN 1802-680X, Západočeská univerzita v Plzni.(100%) 3.2 b Články v českém jazyce v ostatních recenzovaných časopisech (ISSN) (přepočtený počet : 0,5) Dzan L., Čapek L.: Vliv délky implantátu na jeho primární stabilitu, Česká stomatolgie 109/2009, ISSN 1210-3381. (50%) 4 Příspěvky ve sbornících 4.2 Příspěvky ve sbornících z konferencí evidovaných v databázi ISI Proceedings společnosti Thomson Reuters. (www.isi.webofknowledge.com) (uveďte ISBN, pokud byl přidělen) (přep. počet celkem: 7,6 ) Ackermann, M., Capek, L.: AnalysisoOf Contact Pressure on the Unicondylar Knee Replacement.. In: Proceedings of Experimental Stress Analyssis 2009. Sychrov, June 8-11, 2009, p. 43-47. ISBN 978-80-7372-483-2. (100 %) Blekta, J., Mevald, J., Lufinka, A.: Reduction of the Vibration Effects Actuating In General Direction On Colliery Machine Driver. In: Proceedings of Experimental Stress Analyssis 2009. Sychrov, June 8-11, 2009, p. 43-47. ISBN 978-80-7372-483-2. (70 %) Blekta, J., Lufinka, A.: Simulation Of A Bucket Excavator Cab Real Movement. In: Proceedings of Experimental Stress Analyssis 2009. Sychrov, June 8-11, 2009, p. 38-42. ISBN 978-80-7372-483-2. (60 %) Cirkl, D.: Mechanical properties of slow spring back foam. In: Proceedings, 47-th International Scientific Conference on Experimental Stress Analysis 2009. TUL Technical University of Liberec, Sychrov, Czech Republic, June 8.-11., 2009, p. 82-89. ISBN 978-80-7372-483-2. (100%) 13
Hoang Sy Tuan, Marvalová, B.: Magnetoelastic anisotropic elastomers in a static magnetic field: Constitutive equations and FEM solutions. Constitutive models for rubber VI, Heinrich et al. (eds.), Taylor & Francis, London, ISBN978-0-415-56327-7, pp.453-8. (100%) Marvalová, B., Petríková, I., Mázik, L.: Experimental Measurement of the Dynamic Moduli of Naturally Aged Rubber Segments. 47th International Scientific Conference Experimental Stress Analysis EAN 2009. Technical University of Liberec. 2009, June 8-11, p. 145-152. ISBN-978-80-7372-486-2. (100%) Petríková, I., Marvalová, B.: Experimental Determination of the Mechanical Properties of Naturally Aged Rubber. International Conference of Constitutive Model for Rubber VI. Taylor&Francis Group, 2009, September 7 10, p. 143-147. ISBN-978-0-415-56327-7. (100%) Fridrichová, L., Petríková, I., Jína F.: Influence Prestressing of Textile on Stiffness Upholstery of Automobile Seat. 47th International Scientific Conference Experimental Stress Analysis EAN 2009. Technical University of Liberec. 2009 June 8-11. p. 105-108. ISBN-978-80-7372-486-2. (30%) Vlach, J., Hoang Sy Tuan, Marvalova, B.: Experimental and numerical research of Magneto-sensitive elastomers. Proc. 47. Int. Conf. Experim. stress analysis, EAN 2009, pp. 283-290, ISBN 978-80- 7372-483-2. (100%) 4.3 a Příspěvky cizojazyčné ve sbornících z mezinárodních konferencí (uveďte ISBN pokud byl přidělen) (přepočtený počet celkem: 14,9) Blekta, J., Mevald, J.: Reduction of the Vibration Effects Actuating In General Direction On Colliery Machine Driver. In: Proceedings of abstracts, Applied Mechanics 2009. Smolenice, April 6-8, 2009, p. 19-20. ISBN 978-80-89313-32-7. (100%) Blekta, J., Mevald, J.: Reduction of the Vibration Effects Actuating In General Direction On Colliery Machine Driver. In: Book of extended abstracts, Engineering mechanics 2009. Svratka, May 11-14, 2009, p. 26-27. ISBN 978-80-86246-35-2. (100%) Blekta, J., Mevald, J., Lufinka, A.: Platform With Six Degrees Of Freedom - Simulation Model Of Car Seat And Its Verification. In: CD Extended Abstracts, Computational Mechanics 2009. Nečtiny, November 9-11, 2009. ISBN 978-80-7043-824-4. (70%) Cirkl, D.: Modelling of damping force of dynamically loaded specimen of polyurethane foam in dependence on its density. In: Proceedings, International Conference on Structural Engineering Dynamics 2009. Instituto Superior Téchnico Lisboa, Ericeira, Portugal, June 22.-24., 2009, ISBN: 978-989-96276-0-4. (100%) Čihák, M., Mevald, J., Šidlof, P.: Analysis of torsional vibration of the Arway coach drivetrain. In: CD Extended Abstracts, Computational Mechanics 2009. Nečtiny, November 9-11, 2009. ISBN 978-80-7043-824-4. (70%) Denk M., Korf J., Šír M.: Robotized Chassis, Modeling of the Mechanical and Mechatronics Systems MMaMS 2009, Zemplínska Šírava, Slovakia, September 22. -24. 2009, page: 86, ISBN 978-80-553-0288-1 (100%) Jirásko, P., Václavík, M.: Residual Spectra of Displacements of Conventional ana Electronics Cams. In: Book of extended abstracts, Engineering mechanics 2009. Svratka, May 11-14, 2009, p. 114-115. ISBN 978-80-86246-35-2. (50 %) 14
Segľa, Š.: Approximate Dynamic Analysis of the Elevating Work Platform VPH 1500. In: Book of Extended Abstracts, Vol. 11 (2009), 13th International Conference on Developments in Machinery Design and Control 2009. University of Technology and Life Sciences in Bydgoszcz, Bydgoszcz, December 11.-12., 2009, p. 91-92 (full text on a CD). ISBN 978-83-87982-13-3. (100%) Sivčák, M., Denk, M., Škoda, J.: Verification of mathematical model of the gyroscopic stabilizer, In Computational mechanics 2009, The 25th conference with international participation CM2009, November 9-11 2009, Nečtiny, Czech Republic, CD-ROM Extended abstracts, ISBN 978-80-7043-824-4, Západočeská Univerzita v Plzni. (100%) Votrubec R., Sivčák M.: Measurement and analysis of dynamic properties of active sanitary coach, Engineering Mechanics 2009, Svratka, 11.-14. 5.2009, ISBN 978-8/0-86246-35-2 (50%) Votrubec R., Sivčák M.: The correction and compensation motors for the gyroscopic stabiliser, Mechtronic system and materials 2009, Vilnius Gediminas Technical University, Vilnius, Litva, p. 136-138, ISBN 978-9955-28-493-2 (50%) Šklíba, J., Škoda, J.: About dynamics problems of the vibroisolation system with the gyroscopic stabilizer, In Mechatronic systems and materials MSM 2009, The 5th international conference MSMS 2009, October 22-25 2009, Vilnius, Lithuania, Book of Abstracts, p. 140-142, ISBN 978-9955-28-493-2, Vilnius Gediminas Technical University. (100%) Šklíba, J., Škoda, J.: About the latest possibility of stiffness reduction of ambulance couch suspension, Proceedings of the International Conference VIBROENGINEERING 2009, 8th International Conference, September 16-18 2009, Klaipeda, Lithuania, p. 63-66, ISSN 1822-1262, Klaipeda University, Kaunas University of Technology. (100%) Šklíba, J.: Eigen values of the full and simplified system of gyroscopic stabilizer, Dynamics of machines 2009, Proceedings of National colloquium with international participation, February 3-4 2009, Prague, Czech Republic, p. 141-144, ISBN 978-80-87012-16-1, Institute of Thermomechanics Academy of Sciences of the Czech Republic. (100%) Šklíba, J., Čapek, L., Segla, Š. About a possibility of the simplification of the dynamical system with gyroscopic stabiliser, In Book of extended abystracts Engineering Mechanics 2009, National conference with international participation, May 11-14 2009, Svratka, Czech Republic, p. 262-263, ISBN 978-80-86246-35-2, Ústav Termomechaniky AVČR. (33%) Tuan Hoang Sy, Marvalová, B.: Simulation of Viscoelastic Fiber-Reinforced Composites at Finite Strains in Comsol Multiphysics. Applied Mechanics 2009, 11th International Scientific Conference. Smolenice, April 6-8, 2009, Slovak Rep., pp. 45-46, ISBN 978-80-89313-32-7. (100%) Tuong N.V., Tuan H. S., Pokorny P.: Matlab-based programming for free-form surfaces. International Conference 2009 Manufacturing systems today and tomorrow. TUL, Liberec, November 19-20, 2009, Czech, pp. 17, ISBN 978-80-7372-541-9. (33%) Chihaoui, A., Chambert, J.,Capek, L., Richard, F., Dzan, L., Jacquet, E.: Numerical identification of initial stress within in vivo human skin, ISBS International Symposium - From surface to deepness, International Society for Biophysics and Imaging of the Skin (ISBS), September 10-12, 2009, Besançon, France. (30%) Saidi, K., Capek, L., Tiennot, E., Placet, V., Berriet, C., Dzan, L., Jacquet, E.: Analyse des contraintes de tension sur la peau humaine, 19ème Congrès Français de Mécanique, Marseille, Francie. (30%) 15
4.3 b Příspěvky v českém jazyce ve sbornících z národ. konferencí (uveďte ISBN), (přepočtený počet celkem: 1,65) Segľa, J., Segľa, Š., Optimalizácia odpruženia zadného kolesa motocykla. In: Sborník přednášek ze VII. mezinárodní konference Dynamika tuhých a deformovatelných těles 2009. Univerzita J. E. Purkyně v Ústí nad Labem, Ústí nad Labem, září 9.-11., 2009, p. 141-146. ISBN 978-80-7414-153-9. (60 %) Šklíba, J., Škoda, J., Sivčák, M., Votrubec, R.: Radiální korekce gyroskopického stabilizátoru, In Proceedings of Interaction and feedbacks 2009, 26th National seminar with international participation, November 24-25 2009, Prague, Czech Republic, p. 55-60, ISBN 978-80-87012-23-9, Institute of Thermomechanics Academy of Science Czech republic. (75%) Němeček P.,Čapek L.,Novák J: Aplikace vibračních metod v medicínské oblasti, 28. mezinárodní vědecká konference DIAGO 2009. (30%) 5 Teze doktorských prací s ISBN (počet celkem:1 ) Sivčák M.: Dynamika vibroizolačního systému s více stupni volnosti, Technická univerzita v Liberci, 2009, ISBN 978-80-7372-547-1. Ondrášek J.: vyvažování setrvačných účinků těles při periodickém vratném pohybu. Technická univerzita v Liberci, 2009, ISBN 978-80-7372-520 - 4. 6 Udělené patenty (nikoliv přihlášky!) (přepočtený počet celkem: ) 7 Ohlasy publikací citace SCI počet : 2 Ostatní počet : 6 8 Výsledek typu Z viz příloha č. 2 Metodiky hodnocení výzkumu a vývoje v roce 2008. a. Poloprovoz (uveďte název díla, garanta díla a firmu kde se dílo realizovalo) b. Ověřená technologie (uveďte název díla, garanta díla a firmu kde se dílo realizovalo) 9 Výsledek typu F viz příloha č. 2 Metodiky hodnocení výzkumu a vývoje v roce 2008. a. Užitný vzor (udělený) b. Průmyslový vzor (udělený) 10 Výsledek typu G viz příloha č. 2 Metodiky hodnocení výzkumu a vývoje v roce 2008. a. Prototyp (uveďte název díla, garanta díla a firmu kde se dílo ověřilo) b. Funkční vzorek (uveďte název díla, garanta díla a kde se dílo ověřilo) Experimentální náprava robotizovaného podvozku, Šír, M., TU v Liberci, katedra mechaniky, pružnosti a pevnosti. Tribometr typu ball on disc - přístroj pro měření třecích vlastností materiálů, s řízenými otáčkami a synchronizovaným měřením a zápisem normálné síly a dvou složek tečné síly. Marvalová B., TU v Liberci, katedra mechaniky, pružnosti a pevnosti. Biaxiální zatěžovací zařízení pro kompozitní materiály umožňující synchronizované zatížení vzorků ve dvou navzájem kolmých směrech a měření a záznam zatěžujících sil. Marvalová B., TU v Liberci, katedra mechaniky, pružnosti a pevnosti. 16
Sada pneumaticky poháněných gyroskopů uložených v aerodynamických ložiskách doplněných o stanici pro výrobu tlakového vzduchu, garantem projektu je prof. RNDr. Jan Šklíba, CSc., TU v Liberci, katedra mechaniky, pružnosti a pevnosti. Biaxiální zatěžovací rám pro lidskou kůži in vivo (BiEx), Čapek L., přístroj využívaný v rámci výzkumu biomechaniky lidské kůže a dermatologického výzkumu. Krajská nemocnice Liberec (MUDr. L. Dzan/MUDr. A. Dzanová). 8. AKADEMIČTÍ PRACOVNÍCI Kmenovými akademickými pracovníky KMP v roce 2009 byli Jméno Ing. Jiří Blekta, Ph.D. Ing. David Cirkl, Ph.D. Ing. Lukáš Čapek, Ph.D. Dr. Ing. Tomáš Hruš Ing. Jitka Jágrová, CSc. doc. Ing. Bohdana Marvalová,CSc. doc. Ing. Josef Mevald, CSc. Ing. Iva Petríková, Ph.D. doc. Ing. Štefan Segl'a, CSc. Ing.Michal Sivčák doc. Ing. Miroslav Šír, CSc. prof. RNDr. Jan Šklíba, CSc. prof.ing. Miroslav Václavík,CSc. doc. Ing. Rudolf Vrzala, CSc. Souhrn podle akademických hodností: počet podíl profesor 2 14,3 docent 5 35,7 odborný asistent s CSc., Dr., Ph.D. 6 42,9 odborný asistent 0 0 asistent 1 7,1 CELKEM 14 100 Habilitační a profesorská jmenovací řízení Na KMP bylo v roce 2009 zahájeno habilitační řízení Ing. Ivy Petríkové, Ph.D. Profesorské jmenovací řízení neproběhlo žádné. 17
9. HODNOCENÍ ČINNOSTI Katedra je subjektem hodnocení ze strany fakulty. Hodnocení se provádí na základě výkonových kritérií z oblasti výuky, vědecké a výzkumné činnosti, publikačních aktivit, kvalifikační struktury a hospodářské činnosti. Na základě propočtů výkonového sytému fakulty přísluší katedře 9,35 % výkonu fakulty, což je 6. pořadí, stejně jako v minulém roce. 10. DALŠÍ AKTIVITY KATEDRY Konference, semináře a ostatní odborné akce Katedra v roce 2009 byla pořadatelem 47. ročníku Inter. Scientific Conference Experimental Stress Analysis EAN 2009. Konference se konala ve dnech 8. - 11. 6. 2009 v hotelu Sychrov. Zúčastnilo se jí 47 účastníků s příspěvkem a cca 25 bez příspěvku. Rozpočet konference byl vyrovnaný: příjmy 308 680,- Kč, výdaje 308 680,- Kč; dary sponzorů 40 000,- Kč. Sborník byl zařazen do databáze Thomson Reuters (ISI Proceedings). Dále se pracovníci katedry aktivně, tj. s příspěvky, zúčastnili následujících významných konferencí, kolokvií a seminářů o International Conference of Constitutive Model for Rubber VI., Dresden 2009 Germany, o International Conference on Structural Engineering Dynamics 2009. Instituto Superior Téchnico Lisboa, Ericeira, Portugal, o ISBS International Symposium - From surface to deepness, International Society for Biophysics and Imaging of the Skin (ISBS), Besançon, France, o 19ème Congrès Français de Mécanique, Marseille, Francie o Mechtronic system and materials 2009, Vilnius Gediminas Technical University, Vilnius, Litva, o 8th International Conference Vibroengineering 2009, Klaipeda, Lithuania o 13th International Conference on Developments in Machinery Design and Control 2009. University of Technology and Life Sciences in Bydgoszcz, Bydgoszcz, Poland, o 47th Inter. Scientific Conference Experimental Stress Analysis 2009, Sychrov, o Dynamics of machines 2009, Ústav termomechaniky AV ČR, Praha, o konference Interaction and Feedbacks 2009. Ústav termomechaniky AV ČR, o Praha, Engineering Mechanics 2009, National conference with international participation, Svratka, o Computational Mechanics, Nečtiny 2009, o Modelovanie mechanických a mechatronických soustav MMaMS 2009, Zemplínská Šírava, Slovenská rep. o o 11th International Scientific Conference Applied Mechanics 2009, Smolenice, Slovenská rep. VII. mezinárodní konference Dynamika tuhých a deformovatelných těles 2009. Univerzita J. E. Purkyně v Ústí nad Labem, Ústí nad Labem. 18
Katedra se 14. 16. 9. 2009 zúčastnila tradičního setkání kateder a oddělení pružnosti a pevnosti Čech v Kokoříně, které pořádalo oddělení pružnosti a pevnosti Ústavu mechaniky, biomechaniky a mechatroniky Strojní fakulty ČVUT v Praze. Členství ve významných českých a zahraničních institucích prof. Ing. Miroslav Václavík, CSc.: člen Hlavního výboru České společnosti pro mechaniku ČAV člen exekutivy (Executive Council) IFToMM člen Národního komitétu IFToMM člen Společnosti Who s Who in Mechanical Engineering v USA předseda Rady programu Eureka při MŠMT Praha člen odborné komise Rady pro výzkum a vývoj člen Rady AVO (Asociace výzkumných organizací) člen Rady programu POKROK a IMPULS při MPO Praha místopředseda Inženýrské akademie člen Akademického sněmu ČAV Praha člen Dozorčí rady ČAV Praha předseda správní rady Výzkumného centra Textil II člen vědecké rady Nadace ČVUT MEDIA LAB prof. RNDr. Jan Šklíba, CSc. člen Národního komitétu IFToMM člen technického komitétu (Technical Committee) IFToMM, sekce: člověk a stroj člen European Mechanics Society (EUROMECH) předseda pobočky Liberec a člen výboru České společnosti pro mechaniku člen redakční rady periodika Inženýrská mechanika Ing. Jitka Jágrová, CSc. - zástupce FS ve Výboru České společnosti pro mechaniku Praha, předsedkyně revizní komise ČSM Ing. Iva Petríková, Ph.D. - členka České společnosti pro mechaniku doc. Ing. Josef Mevald, CSc. - člen České společnosti pro mechaniku doc. Ing. Miroslav Šír, CSc. - člen České společnosti pro mechaniku doc. Ing. Rudolf Vrzala, CSc. - člen České společnosti pro mechaniku doc. Ing. Bohdana Marvalová, CSc. - členka České společnosti pro mechaniku Ing. Lukáš Čapek, Ph.D - člen České společnosti pro mechaniku, člen American society of Biomechanics Ing. Jiří Blekta,Ph.D. - člen České společnosti pro mechaniku Ing. David Cirkl, Ph.D. - člen České společnosti pro mechaniku Dr. Ing. Tomáš Hruš - člen České společnosti pro mechaniku Účast v grémiích fakulty, vědeckých radách, oborových radách, přijímacích a zkušebních komisích Vědecká rada FT prof. Ing. Miroslav Václavík, CSc. Oborová rada DSP SF - obor Stroje a zařízení prof. Ing. Miroslav Václavík, CSc. Oborová rada DSP TF - obor Textilní inženýrství prof. Ing. Miroslav Václavík, CSc. 19
doc. Ing. Josef Mevald, CSc. Komise pro přijímání studentů do navazujícího magisterského studia na FS: Dr. Ing. Tomáš Hruš Ing. Jitka Jágrová, CSc. doc. Ing. Bohdana Marvalová, CSc. doc. Ing. Rudolf Vrzala, CSc. Komise pro přijímání studentů do doktorského studia Obor: Aplikovaná mechanika doc. Ing. Miroslav Šír, CSc. Zkušební komise SZZ Obor: Aplikovaná mechanika Zaměření: Inženýrská mechanika Místopředseda: Obor: Konstrukce strojů a zařízení Zaměření: KDMS Zaměření: PSM Obor: Výrobní stroje a zařízení prof. Ing. Miroslav Václavík,CSc. prof. RNDr. Jan Šklíba, CSc. doc. Ing. Miroslav Šír, CSc. doc. Ing. Rudolf Vrzala, CSc. doc. Ing. Josef Mevald, CSc. Ing. Jitka Jágrová, CSc. prof. Ing. Miroslav Václavík,CSc. Zkušební komise SDZ FS TU v Liberci Obor: Aplikovaná mechanika Zaměření: Inženýrská mechanika doc. Ing. Josef Mevald, CSc. doc. Ing. Miroslav Šír, CSc. prof. RNDr. Jan Šklíba, CSc. Obor: Výrobní stroje a zařízení prof. Ing. Miroslav Václavík,CSc. Komise pro obhajobu doktorských disertací při SDZ FAV ZČU v Plzni Obor: Aplikovaná mechanika prof. RNDr. Jan Šklíba, CSc. Komise pro obhajobu doktorských disertací při ČAV Praha Obor: Mechanika tuhých a poddajných těles, konstrukcí, mechanismů a prostředí prof. Ing. Miroslav Václavík, CSc. Akademický senát FS Ing. David Cirkl, Ph.D. člen komory zaměstnanců (od 7/2008) Ing. Jiří Blekta, Ph.D. člen komory zaměstnanců (od 7/2008) Doplňková činnost Výroba prostorových modelů na 3D tiskárně (Ing. Čapek), výnos 21 960,- Kč. Výroba a potisk CD a DVD pro JABLOCOM s. r. o. (Dr. Hruš), výnos 66 495,- Kč. "Teoretický a experimentální výzkum hydraulických tlumičů" BRANO a. s. (prof. Šklíba), výnos 75 000,- Kč. 20
Únava kyčelních náhrad a jejich pevnostní výpočty pro BEZNOSKA, s. r. o. (Ing. Čapek), výnos 121 500,- Kč "Posouzení silových a deformačních poměrů na zkušebním zařízení pro stanovení momentu na mezi kluzu součástí ve tvaru kolíku." Státní zkušební ústav (doc. Marvalová), výnos 12 000,- Kč Celkový výnos doplňkové činnosti katedry za rok 2009 byl 296 955,- Kč. Další ekonomická činnost Katedra v rámci rozšíření výukových opor nabízí k prodeji nebo k zapůjčení DVD s přednáškami předmětů základního studia (prozatím k dispozici kompletní sady přednášek - 14 DVD ze Statiky, 14 DVD z Kinematiky, 11 DVD z Dynamiky a 21 DVD z Pružnosti a pevnosti I), celkový výnos za prodej 764 ks a zapůjčení 643 ks byl v roce 2009 29 983,- Kč. 11. ROZVOJ KATEDRY Investiční rozvoj KMP byla přidělena v roce 2009 finanční částka z FRIMu ve výši 478 599,- Kč. Byla použita následujícím způsobem: jako investice ve vlastní režii byla sestavena měřící ústředna, zahrnující měřící kartu Dewetron včetně měřícího a vyhodnocovacího softwaru Dewesoft a měřící PC 115 970,- Kč, bylo zakoupeno zařízení pro snímání prostorových objektů 3D Scanner HD se sw ScanStudio CAD - 71 449,- Kč, z FRIMu byl také financován nákup softwaru Magic 12, sloužící k tvorbě symetrických i nesymetrických implantátů v lebeční oblasti - 194 900,- Kč. Celkem byl v roce 2009 zakoupen z FRIMu investiční hmotný a nehmotný majetek ve výši 382 319,- Kč. Z investičních prostředků výzkumného záměru byly pořízeny tři investice ve vlastní režii v celkové výši 513 048,- Kč: Experimentální náprava robotizovaného podvozku v hodnotě 177 257,- Kč. Tribometr typu ball on disc - pro měření třecích vlastností materiálů, s řízenými otáčkami a synchronizovaným měřením a zápisem normálné síly a dvou složek tečné síly - 179 562,- Kč. Biaxiální zatěžovací zařízení pro kompozitní materiály umožňující synchronizované zatížení vzorků ve dvou navzájem kolmých směrech a měření a záznam zatěžujících sil - 156 229,- Kč. Z investičních prostředků grantového projektu 101/09/1481 GAČR byla ve vlastní režii pořízena investice - sada pneumaticky poháněných gyroskopů uložených v aerodynamických ložiskách v celkové výši 200 000,- Kč. 21
Modernizace a výstavba V roce 2009 neprobíhala žádná stavební úprava ani výstavba či modernizace v prostorách katedry. Plánovaná stavební investice ve výši 139 139,-Kč bude realizována v roce 2010 v rámci stavebních úprav souvisejících s řešením projektu FRVŠ na modernizaci počítačových laboratoří katedry, zejména na stavební úpravy při umístění tabulí a dataprojektorových připojení. Neinvestiční rozvoj Projekt: FRVŠ MŠMT č.2599/2009/f1/a Název úkolu: Inovace výuky nelineární mechaniky těles ve vybraných předmětech studia strojního inženýrství. Nositel: VUT v Brně Spolunositel: TU v Liberci Řešitel: prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. Spoluřešitel: Ing.Jitka Jágrová,CSc. Dotace: Celkem/INV/NIV: 93 000/0/93 000 Kč z celk. 298 000/0/298000 Kč. Rozvojové projekty Projekt: MŠMT Program: Program na rozvoj přístrojového vybavení a moderních technologií Podprogram: rozvoj přístrojového vybavení Název úkolu: Modernizace a rozšíření přístrojového vybavení pro bezkontaktní měření vibrací a pro optické měření velkých deformací. Nositel: TU v Liberci Řešitel: prof. Dr. Ing. Zdeněk Kůs, Ing. Iva Petríková, Ph.D. Dotace: Celkem/INV/NIV: 2 580 000/2 500 000/80 000 Kč Z prostředků projektu byla instalována a uvedena do provozu dvě zařízení pro bezkontaktní měření: 1. Zařízení pro bezkontaktní měření vibrací PONTOS 5M. 2. Rozšíření zařízení ISTRA pro optické měření 3-D velkých deformací. Byla vypracována metodika měření a připraveno několik názorných úloh pro laboratorní cvičení v předmětech Experimentální a aplikovaná dynamika, Biomechanika a Mechanika kompozitních materiálů. Strategie rozvoje katedry v příštím období Katedra bude v příštím období pokračovat v rozvoji v oblasti pedagogické i vědeckovýzkumné: 1. zaměří se na zvýšení účinnosti studia u předmětů v BSP, Mechaniky I, II, III, Pružnosti a pevnosti I, II, zejména na vyřešení problému s neúměrnou náročností předmětu Mechanika II, 2. bude pokračovat v přípravě studijních opor - tvorba skript, DVD s přednáškami, rozšíření databáze příkladů v e-learningovém systému, 3. zahájí přípravu pro akreditování nového 2letého oboru NMSP, 22
4. vytvoří nabídku nových předmětů v rámci celoživotního vzdělávání - Vybrané kapitoly z mechaniky, 5. přistoupí k modernizaci katedrových učeben výměna počítačového vybavení a instalace interaktivní tabule a dataprojektoru, pořízení výkonného serveru pro provoz katedrové sítě, webových stránek a správu licencí v učebně P16. V učebně P10 bude umístěno PC pro výukové potřeby a dataprojektor, s jehož instalací se počítá i v učebně P16C, 6. zaměří se na vytvoření podmínek pro habilitační řízení pracovníků s vědeckou hodností, 7. ve vědecko - výzkumné činnosti bude pokračovat na řešení úkolů a témat v rámci výzkumného záměru, výzkumného centra, projektů MPO a GAČR, bude se rozvíjet další výzkum v biomechanice, 8. katedra se zaměří na zvýšení účinnosti publikační činnosti v souladu s pravidly hodnocení výsledků, včetně podávání patentních přihlášek, 9. pro řešení mechanických vlastností materiálů se počítá s využitím zakoupeného stroje pro tahové a tlakové zkoušky, laserového extenzometru, elektrodynamického zatěžovacího stroje pro grantové projekty a v dalším i pro hospodářskou činnost, 10. katedra bude usilovat o získání projektů MPO, GAČR a zaměří se na přípravu projektů v evropském výzkumu a strukturálních fondech, 11. v doplňkové činnosti se počítá s rozvojem spolupráce s firmou Idiada, Škoda Mladá Boleslav, Beznoska Kladno, Lasac, VÚTS, Crytur Turnov a dalšími, 12. katedra bude v příštím roce pořádat dvě konference: mezinárodní konferenci Human Biomechanics 2010 pod patronací České společnosti pro biomechaniku na Sychrově v říjnu 2010 a konferenci Aplikovaná mechanika 2010 pro mladé vědecké pracovníky v Jablonci nad Nisou, duben 2010. Strategie rozvoje katedry období do roku 2012 Strategie rozvoje katedry navazuje na předchozích 12 bodů, z nichž většina přesáhne dobu realizace o jeden i více let. Ve vědecko-výzkumné činnosti by zájmem katedry bylo nejen pokračování v zapojení se do tradičních projektů národních ale i do evropských projektů, především na podporu výuky Vzdělávání pro konkurenceschopnost z prostředků ESF a projektů 7. RP např. programu Výzkumný potenciál. Katedra bude usilovat o získání nových prostor pro laboratoře experimentální biomechaniky, cranio-maxilofaciální biomechaniky a virtuálních prototypů. Katedra bude pokračovat v přístrojovém vybavování nově vzniklé laboratoře experimentální mechaniky. V personální oblasti se počítá s průběžným přijímáním akademických pracovníků z řad absolventů doktorského studia i z průmyslové praxe. Plán zvyšování kvalifikací akademických pracovníků Pro rozvoj katedry je nezbytný profesionální růst akademických pracovníků. Zatímco v počtu profesorů, docentů a doktorů má katedra ideální skladbu, z hlediska průměrného věku není situace ideální především u profesorů a docentů. Katedra se 23
proto v příštím roce zaměří na zvyšování kvalifikace u svých pracovníků. V příštím roce bude zakončeno obhajobou před Vědeckou radou FS TU v Liberci habilitační řízení Ing. Ivy Petríkové, Ph.D. Z pracovníků s vědeckou hodností doktor se k habilitačnímu řízení připravuje Ing. David Cirkl, Ph.D. (v roce 2011). Ing. Michal Sivčák, asistent, odevzdal doktorskou disertační práci a připravuje se k obhajobě, která proběhne v 1. pololetí roku 2010. Dále budou v nejbližší době zahájena profesorská jmenovací řízení doc. Ing. Bohdany Marvalové, CSc. a doc. Ing. Štefana Segl y, CSc. 12. ZÁVĚR Katedra mechaniky, pružnosti a pevnosti vyvíjí úspěšně činnost ve všech hlavních směrech aktivit Fakulty strojní. Tradičně největší výkony podává v základním studiu v bakalářském a navazujícím magisterském studijním programu, neboť zde pokrývá výukou 4 kapacitně největší předměty 1. a 2. ročníku. Roste význam výuky v navazujícím magisterském studijním programu. Výuka v oborovém studiu má řádově menší rozsah, je však pro život katedry velmi důležitá, protože pěstuje odborně náročnější předměty, které jsou důležitým předpokladem pro uplatnění absolventů včetně jejich přijetí do následujícího doktorského studijního programu. Vědecko-výzkumná činnost se na katedře rozvíjí rychlým tempem díky významné účasti katedry na dotovaných programech, výzkumných záměrech a výzkumných centrech. V roce 2009 došlo k navýšení dotace na řešení VZ. Katedra získala finanční podporu pro projekt TIP MPO společně s firmou Ella-cs, s.r.o. a pro projekt GAČR. Publikační činnost katedry přitom čerpá právě z těchto zmíněných aktivit, má rostoucí tendenci, katedra je úspěšná v publikování na konferencích evidovaných v databázi ISI Web of Knowledge. V letošním roce byly podány dva patenty (doc. Šír) a vytvořeno pět funkčních vzorků. V dalších letech se katedra ještě více zaměří na publikování a další aktivity v souladu s požadavky databáze RIV. Trvalý růst vykazuje i objem prací v doplňkové činnosti. Katedra zaznamenává v posledních několika letech pokles zájmu o problematiku aplikované mechaniky u studentů, kteří se rozhodují o pokračování v oborovém studiu MSP resp. NMSP, a bude se snažit negativní trend analyzovat. Prvním krokem bylo vytvoření propagačního materiálu pro zájemce o studium z řad studentů univerzity i středních škol. Katedra zaznamenala v posledním roce zvýšený příliv zájemců ze zahraničí o různé formy pracovních nebo studijních pobytů a stáží v rámci programů pro výměnné pobyty - tříměsíční studijní pobyt 1 studenta z Francie, měsíční pobyt učitele z bělehradské univerzity, půlroční pobyt diplomantky z Francie. V příštím roce je ohlášen studijní pobyt 1 doktoranda a 1 diplomanta z helsinské univerzity a učitelská stáž ze sofijské univerzity. Pracovníci katedry byli iniciativní i v podávání grantů a projektů. Úspěšní byli v získávání prostředků na přístrojové vybavení laboratoří v rámci rozvojových projektů MŠMT a výukových projektů FRVŠ. Katedra pracuje ve stabilizovaném personálním složení. Problémem je vysoký průměrný věk nejkvalifikovanějších pracovníků. V personální oblasti je pozitivní, že na katedře jsou ke konci roku 2009 všichni akademičtí pracovníci (s výjimkou jednoho) minimálně s vědeckou hodností Ph.D., resp. CSc. 24