Výzkum a vývoj 3D tištěných implantátů pro lokální náhrady kloubní chrupavky
Research and development of 3D printed implants for local articular cartilage replacement
Cíle práce: Smyslem výzkumu je tribologický popis chování implantátů pro lokální náhrady defektů kloubní chrupavky. Jedná se o experimentální práci založenou na využití kombinace biotribologických simulátorů a optických metod. Předpokládá se testování vhodných biokompatibilních materiálů včetně slitin titanu vyrobených aditivní technologií Selective Laser Melting a hydrogelů pro modely kloubní chrupavky.
Spolupráce s ortopedickou společností ProSpon, spol. s r. o. Spolupráce s Ortopedickou klinikou Fakultní nemocnice Olomouc a s Klinikou úrazové chirurgie Fakultní nemocnice Brno. Spolupráce na řešení grantového projektu GA ČR: Tření a mazání implantátů malých kloubů vyráběných aditivní technologií 3D tisku kovů.
Školitel: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Matúš Ranuša, Ph.D.
Biotribologie umělých slz pro léčbu syndromu suchého oka
Biotribology of artificial tears for the treatment of dry eye syndrome
Cíle práce: Cílem výzkumu je experimentální popis vývoje očního slzného filmu s využitím unikátního simulátoru oka a optické metody fluorescenční mikroskopie. Práce bude zaměřena na objasnění účinků vyvíjených umělých slz v podobě očních kapek, které jsou aplikovány při léčbě syndromu suchého oka. Budou uvažovány různé tribologické modely oka, včetně vypreparovaného králičího oka.
Spolupráce na řešení grantového projektu TA ČR Trend: Výzkum a vývoj farmaceutické suroviny do umělých slz pro léčbu syndromu suchého oka. Spolupráce s firmou Contipro, a. s. v podobě stáží, práce v laboratořích a tvorby společných publikací v impaktovaných časopisech.
Školitel: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D. Školitel specialista: doc. Ing. David Nečas, Ph.D.
Predikce opotřebení dentálních výplňových materiálů při čištění zubů
Prediction of wear of dental filling materials during tooth cleaning
Cíle práce: Výzkum je zaměřen na analýzy opotřebení dentálních výplňových materiálů v důsledku čištění zubů pomocí zubního kartáčku a zubní pasty při každodenní ústní hygieně. Jedná se o experimentální práci, ve které budou diskutovány zejména vlivy materiálu zubní výplně, tvaru zakončení a tvrdosti vláken kartáčku, abrazivity zubní pasty či vliv použití manuálního a elektrického kartáčku.
Spolupráce s kosmetickými firmami SynCare Plus, spol. s r. o. a Nobilis Tilia, spol. s r. o. Spolupráce s výzkumnou skupinou Pokročilé biomateriály na CEITEC VUT v Brně.
Školitel: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Pavel Čípek, Ph.D.
Tribologie polymerních materiálů pro výrobu podešví
Tribology of polymers for shoe sole application
Cíle práce: Výzkum bude zaměřen na analýzu protiskluzových vlastností materiálů využívaných pro výrobu podešví bot. Jedná se o experimentální práci zaměřenou na popis vývoje součinitele tření a chování mazacího filmu v kontaktu podešve s definovanou podložkou při skluzu. Předpokládá se využití kombinace optických tribometrů a zařízení pro měření součinitele tření v kontaktu celé boty s podlahou a venkovním prostředím např. chodníkem nebo ledovou plochou.
Spolupráce s Centrem výzkumu obouvání z Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně v podobě stáží a měření v laboratořích.
Školitel: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D. Školitel specialista: Ing. David Rebenda, Ph.D.
Aditivně vyráběné struktury s tvarovou pamětí
Additivelly manufactured structures with shape memorry effect
Cíle práce: Cílem práce je pomocí technologie selektivního laserového tavení zpracovat slitinu s tvarovou pamětí do formy struktury. Předpokládá se studium procesních parametrů pro slitinu niklu a titanu až do úrovně velmi tenkých stěn a prutových struktur. Studium mechanických vlastností materiálu v závislosti na tepelném zpracování. Studium chování efektu tvarové paměti v závislosti na procesních parametrech a transformačních teplotách.
Zapojení do mezinárodního projektu BAANG. Půlroční stáž na technické univerzitě ve Vídni
Školitel: doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Ondřej Červinek
Výzkum tenkých hydrostatických filmů zohledňující komplexní vliv klíčových faktorů
Research of thin hydrostatic films considering the combined effects of key influencing factors
Cíle práce: Cílem je vyvinout experimentálně ověřený numerický model popisující průtokové a výkonnostní parametry v úzkých spárách velkorozměrných hydrostatických uložení s uvažováním vlivů elastické deformace, geometrických chyb, asymetrického zatížení, termálních efektů a řízení průtoku.
Zapojení do řešení mezinárodního projektu GAČR LA
Možnost stáže u spoluřešitele projektu - Gdansk University of Technology
Školitel: doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Michal Michalec
Cíle práce: Cílem je výrobní a výkonnostní optimalizace geometrie kapsy a buňky velkorozměrového hydrostatického ložiska pomocí CFD simulace s experimentálním ověřením. Jedná se o výzkumnou experimentální práci vedoucí ke snížení ztrátového součinitele a energetické náročnosti hydrostatických uložení.
Zapojení do řešení projektu.
Stáž na zahraniční univerzitě.
Školitel: doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Michal Michalec
Vliv nestacionárního elektrického pole na chování iontových kapalin
Influence of non-stationary electric field on behavior of ionic liquids
Cíle práce: Cílem je objasnit mechanismus utváření mazacího filmu ve vysoce zatížených kontaktech mazaných iontovými kapalinami za působení nestacionárního elektrického pole. Jedná se o experimentální práci založenou na využití kolorimetrické interferometrie, jejíž součástí je vývoj experimentálního simulátoru pro měření tření, tloušťky a teploty maziva.
Stáž na zahraniční univerzitě
Školitel: doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Petr Šperka, Ph.D.
Mazání jednorázově používaných součástí ve vesmírných aplikacích
Lubrication of single-used components in space applications
Cíle práce: Cílem práce je experimentální výzkum možností mazání součástí ve vesmírných aplikacích, které vykonají jen jeden či velmi nízký počet cyklů. Může se jednat například o čepy pyrotechnický aktuátorů, pružiny pro rozvin solárních panelů, šrouby apod. Tyto součásti většinou musí splnit pouze jeden pracovní cyklus, nicméně s vysokou spolehlivostí. Práce bude zaměřena na popis možností mazání těchto dílů a vysvětlení podstaty funkce jednotlivých maziv v závislosti na metodě jejich aplikace a v kombinaci s materiály dílů.
Podílení se na vývoji technologií pro mechanismy do vesmíru; spolupráce s předním českým výrobcem v aerospace odvětví; zkušenost s testováním zařízení ve vakuové termální komoře
Školitel: prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. Školitel specialista: Ing. David Košťál, Ph.D.
Výzkum a vývoj magnetoreologických kapalin
Research and development of magnetorheological fluids
Cíle práce: Cílem tématu je výzkum a vývoj nové generace magnetoreologických kapalin s vysokou sedimentační stabilitou, vhodnými reologickými vlastnostmi, krátkou časovou odezvou, výbornými tribologickými vlastnostmi a životností. Téma je zaměřeno také na pochopení chování této kapaliny v neuniformních magnetických polích.
Účast na mezinárodním projektu základního výzkumu GAČR: "Reologie magnetoreologických kapalin v neuniformních magnetických polích",
kooperace se zahraničními univerzitami AGH University of Science and Technology (Polsko), Cracow University of Technology (Polsko) či TU Dresden (Německo), možnosti stáží na těchto univerzitách
Školitel: Ing. Michal Kubík, Ph.D.
Vývoj strukturovaných magnetických obvodů
Development of structured magnetic circuits
Cíle práce: Cílem tématu je výzkum a vývoj strukturovaných magnetických obvodů vyráběných metodou 3D kovového tisku. Vývoj lze směřovat do několika oblastí jako například:
(i) vývoj strukturovaných rotorů elektromotorů;
(ii) vývoj pístů rychlých magnetoreologických tlumičů,
(iii) vývoj rychlých elektromagnetických ventilů či aktuátorů.
Účast na projektech:
(i) Semiaktivní systém tlumení pro jednopodlažní elektrickou jednotku (TAČR );
(ii) Přechodové chování magneticky aktivních polymerů (připravovaný GAČR);
(iii) Vývoj elektro enduro kola s elektronicky řízenými tlumiči (připravovaný projekt TAČR Trend)
kooperace se zahraničními univerzitami Maryland, INHA, Krakow, Tsinghua Peking
možnosti stáží na těchto univerzitách.
Školitel: Ing. Michal Kubík, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.
Návrh semiaktivního systému odpružení pro horská kola
Design of semiactive suspension systém for mountain bikes
Cíle práce: Cílem práce bude vyvinout systém inteligentního odpružení horských elektrokol. Současné komerčně nabízené elektricky řízené systémy odpružení na kolech nevyužívají potenciál rychlé semiaktivní regulace. Současné systémy tak pouze umožňují automatické ovládání ventilů, které se u starších modelů musely nastavovat ručně. Kvalitou jízdy ale tyto elektricky ovládané tlumiče nejsou schopny zajistit lepší jízdní vlastnosti oproti optimálně nastavenému pasivnímu nebo adaptivnímu tlumiči. Rychlé semiaktivní tlumení s magnetoreologickými tlumiči umožňuje kvalitativní posun v dosažitelném pohodlí jízdy a přítlaku kola na vozovku. V současnosti probíhá vývoj demonstrátorů jednotlivých komponent. Tyto komponenty ale bude nutné integrovat do celého funkčního systému a experimentálně ověřit funkčnost. Těžiště práce bude zejména ve zjištění omezujících vlastností reálných prvků systému (tlumiče, senzory atd.) a následnému návrhu optimálního řízení systému. Významnou částí práce budou jízdní zkoušky.
Předpokládá se spolupráce s komerčním partnerem z oblasti výroby horských kol a jejich odpružení (Kuberg).
Školitel: Ing. Michal Kubík, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.
Magneticky aktivní elastomery
Magnetically active elastomers
Cíle práce: Magneticky aktivní polymery jsou materiály, které dokáží měnit svoji tuhost, tlumení či rozměry v závislosti na aplikovaném vnějším magnetickém poli. Míra změny těchto vlastností je dána především složením elastomeru. Ukazuje se, že rychlost změny těchto vlastností, na skokovou změnu magnetického pole, je zatím neprobádaná oblast. Cílem tématu je výzkum a vývoj magneticky aktivních elastomerů se zaměřením na jejich dynamické chování. Výsledky tohoto výzkumu mohou být použity pro vývoj nové generace vibroizolačních systémů, senzorů či aktuátorů. Slibné se jeví i použití bioaplikacích.
Spolupráce na řešení práce a možnost stáže na TU Dresden (Německo). Účast na projektech:
(i) Přechodové chování magneticky aktivních polymerů (připravovaný GAČR)
Školitel: Ing. Michal Kubík, Ph.D.
Vývoj semiaktivně řízeného vibroizolačního systému na bázi magneticky aktivních elastomerů
Development of a semi-actively controlled vibration isolation system based on magnetically active elastomers
Cíle práce: V současné době probíhá intenzivní vývoj a výzkum v oblasti magneticky aktivních elastomerů a jejich aplikací. Tyto materiály dokáží reverzibilně změnit tuhost v závislosti na aplikovaném vnějším magnetickém poli. Zajímavou aplikací těchto materiálů jsou inteligentní vibroizolační systémy či silentbloky, které dokáží reagovat na aktuální zatížení. Cílem práce je vývoj a experimentální ověření vibroziolačního systému pracující s magneticky aktivním elastomerem.
Spolupráce na řešení práce a možnost stáže na TU Dresden (Německo). Účast na projektech:
(i) Přechodové chování magneticky aktivních polymerů (připravovaný GAČR)
Školitel: Ing. Michal Kubík, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.
Vývoj semiaktivně řízeného systému odpružení elektrické vlakové soupravy
Development of a semi-actively controlled suspension system for electric trainsets
Cíle práce: Současný vývoj podvozků kolejových vozidel ukazuje značný potenciál pro zlepšení vlastností pojezdu pomocí semiaktivně řízených tlumičů. Nicméně většina dostupných informací vychází z dat získaných na základně simulací. Cílem této práce je experimentální ověření přínosu semiaktivně řízeného systému odpružení kolejového vozidla. Součástí práce bude vývoj vhodného tlumícího prvků a jeho testy na jednopodlažní elektrické jednotce. V roce 2024 jsou plánovány testy na nízkopodlažní elektrické jednotce InterPanter na reálné trati.
Testy vyvinutého systému odpružení na elektrické nízkopodlažní jednotka InterPanter na reálné trati. Spolupráce s VÚKV (dříve Výzkumný ústav kolejových vozidel), dopravní fakultou Jana Pernera Univerzity Pardubice či s Výzkumným a zkušebním ústavem v Plzni.
Školitel: Ing. Michal Kubík, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.
Výzkum a vývoj umělé kloubní chrupavky na bázi hydrogelu
Research and development of hydrogel-based artificial cartilage
Cíle práce: Cílem je výzkum, vývoj a komplexní popis materiálu na bázi hydrogelu, který lze potenciálně využít jako náhradu kloubní chrupavky. Jedná se o experimentální práci založenou na využití kombinace biotribologických simulátorů při současném studiu mechanických a viskoelastických vlastností. Výstupem bude materiál, kterým bude možné alespoň částečně nahradit kloubní chrupavku bez nutnosti zavedení kloubní náhrady.
Spolupráce s CEITEC VUT v Brně, Kyushu University v Japonsku, zahraniční stáž.
Školitel: doc. Ing. David Nečas, Ph.D. Školitel specialista: Ing. David Rebenda, Ph.D.
Využití povlaků při vývoji nové generace kloubních implantátů
Application of coatings for the development of new-generation joint implants
Cíle práce: Cílem je komplexní tribologický popis chování kloubních náhrad s aplikovaným povlakem. Jedná se experimentální práci založenou na studiu tření, mazání a opotřebení s využitím biotribologických simulátorů. Předpokládá se spolupráce jak s akademickou, tak s komerční sférou, přičemž výstupem bude implantát nové generace, který bude splňovat požadavky biokompatibility a bude tak vhodný ke klinickým testům.
Spolupráce s FAU Erlangen-Nürnberg v Německu a společností Cidetec ve Španělsku, zahraniční stáž.
Školitel: doc. Ing. David Nečas, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Matúš Ranuša, Ph.D.
Optimalizace textury povrchu pro prodloužení životnosti kloubních náhrad
Optimization of surface texturing towards extended service life of joint replacements
Cíle práce: Cílem je optimalizace parametrů textury aplikované na povrchy náhrad velkých kloubů člověka při snaze zlepšit podmínky mazání, snížit tření a opotřebení a tím prodloužit životnost náhrady. Předpokládá se spolupráce s akademickou i komerční sférou, přičemž výstupem bude prototyp moderního implantátu, který bude vhodný pro klinické testování.
Spolupráce s Pontificia Universidad Católica de Chile v Čile, Meijo University v Japonsku, zahraniční stáž.
Školitel: doc. Ing. David Nečas, Ph.D. Školitel specialista: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D.
3D tisk flexibilních kovových struktur
3D printing of flexible metal structures
Cíle práce: Cílem práce je studium chování tenkostěnných 2D struktur s různými typy buněk a různými rozměrovými parametry buněk a popis jejich deformačních charakteristik při různých způsobech zatěžování (ohyb, krut, tlak...). Práce zahrnuje jak experimentální studium 3D tištěných struktur, tak výpočtové modelování jejich chování s využitím MKP. Globálním cílem je dosáhnout popisu chování různých typů struktur tak, aby bylo možné jejich vhodnou kombinací navrhovat jednoduché jedno-komponentní flexibilní mechanismy.
6 měsíční stáž na TU Wien
Školitel: doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Ondřej Červinek
Multi-materiálový 3D tisk pro vesmírné aplikace
Multi-material 3D printing for space applications
Cíle práce: Cílem je výzkum vlivu procesních parametrů na multi-materiálové rozhraní dvou kovových materiálů vytvářených pomocí aditivního procesu laserové fúze práškového lože (LPBF). Součástí práce je nalezení vhodné materiálové kombinace. Prvním možným zaměřením jsou teplotně namáhané komponenty typu tělesa raketového motoru, kde je třeba zpracovat rozhraní slitiny na bázi mědi a niklové superslitiny. Druhou možností je zaměření na rozhraní slitiny titanu a hliníku, které míří na strukturální díly satelitu vyžadující dobrou pevnost a zároveň dobrou lokální teplotní vodivost.
Školitel: doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Martin Malý
Návrh rychlého semiaktivního tlumiče s elektromagnetickým ventilem pro kolejová vozidla
Design of a fast semi-active damper with electromagnetic valve for rail vehicles
Cíle práce: Současný vývoj podvozků kolejových vozidel ukazuje značný potenciál pro zlepšení vlastností pojezdu pomocí semiaktivně řízených tlumičů. V modelech byl doposud ověřen přínos rychlých magnetoreologických tlumičů, které jsou ale drahé a v konzervativní komunitě vývojářů železničních vozidel příliš progresivní. Tyto problémy by mohly být eliminovány, pokud by na trhu byly dostupné klasické semiaktivní tlumiče s možností řízení pomocí solenoidového ventilu. Změna tlumící síly v reakci na řídicí signál u dostupných tlumičů tohoto typu je ale příliš pomalá. Cílem práce je tedy vývoj a experimentální ověření semiaktivního tlumiče se solenoidovým ventilem s rychlou časovou odezvou.
Spolupráce s průmyslovým partnerem - výrobce tlumičů Strojírna Oslavany (STOS).
Školitel: doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D. Školitel specialista: doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.
Vývoj magnetoreologického systému tlumení rázových dějů pro armádní aplikace
Development of a magnetorheological shock attenuation system for military applications
Cíle práce: V armádních aplikacích je důležitým požadavkem efektivní utlumení rázového zatížení. Může se jednat o tlumení zákluzů děl, tlumení sedaček při výbuchu či pádu stroje, a další. Publikované práce ukazují, že nasazení magnetoreologického (MR) systému odpružení spolu se semi-aktivním řízením může být významný posunem v této oblasti. Pro tyto aplikace je typické, že se pístové rychlosti pohybují v jednotkách m/s a dosahuje se vysokých tlumících sil. Jedná se tedy o poměrně extrémní pracovní podmínky pro tlumiče. Těžiště práce bude zejména v oblasti popisu chování MR kapaliny ve vysokých rychlostech a následná aplikace těchto poznatků do konstrukce magnetoreologického tlumiče. Důležitou oblastí bude i problematika návrhu senzorů a způsobu řízení. Cílem práce tedy bude vývoj a experimentální ověření MR systému odpružení pracujících za vysokých pístových rychlostí.
Aktuální problematika řešená ve spolupráci s průmyslovým partnerem Excalibur arms a v rámci výzkumného projektu Evropské obranné agentury.
Školitel: doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.
Výzkum vzniku a šíření hluku v kolejové dopravě
Research on noise generation and propagation in rail transport
Cíle práce: Hluk vznikající za provozu kolejových vozidel je stále aktuálním společenským problémem. Jedním z hlavních zdrojů silných hlukových projevů je kontakt kola a kolejnice. V případě nepřiznivých provozních podmínek může dojít k nadměrnému příčnému rozkmitání kola, které vede k vyzáření silného akustického signálu. Ačkoliv již byly popsány některé hypotetické mechanismy, jak hluk v kontaktu kola a kolejnice vzniká, stále nebyla celá řada jevů uspokojivě prozkoumána. Zejména v souvislosti s moderním přístupem řízení adheze na rizikových traťových úsecích díky aplikaci tekutých či pevných látek na povrch či boky kolejového svršku. Cílem práce je zkoumání vlivu provozních podmínek v modifikovaném kontaktu na výskyt nežádoucího hluku a jeho šíření do okolí.
Aktuální problematika řešená ve spolupráci s Dopravním podnikem města Brna.
Školitel: doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Radovan Galas, Ph.D.
Pokročilá diagnostika ložisek pro větrné elektrárny
Advanced bearing diagnostics for wind farms
Cíle práce: Větrné elektrárny (VE) jsou jedním z celosvětově rozšířených alternativních zdrojů elektrické energie. Snaha o maximalizaci účinnosti elektrárny vede k vysokým nárokům na konstrukci a zároveň je požadována vysoká spolehlivost všech konstrukčních částí. Mezi kritické součásti patří zejména ložiska hnacího ústrojí. Vzhledem k časově proměnlivému zatížení je obtížné stanovit spolehlivě jejich životnost a zároveň je třeba zabránit jejich havárii za provozu, neboť může dojít k poškození celé turbíny a vysokým škodám. Cílem práce je vývoj pokročilé prediktivní diagnostické metody pro sledování technického stavu ložiska VE s využitím metod nedestruktivního testování.
Spolupráce s průmyslovým partnerem - výrobce techniky pro nedestruktivní testování DAKEL.
Školitel: doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D. Školitel specialista: Ing. František Vlašic, Ph.D.
Tuhé materiály pro modifikaci tření v kolejové dopravě
Solid Stick Friction Management
Cíle práce: Cílem práce je navrhnout vhodné složení tuhých modifikátorů tření pro aplikaci na okolek a běhoun kola kolejových vozidel. Při hledání vhodného složení musí být kromě velikosti adheze hodnocena také spotřeba navržených kompozice a redukce kvílivého hluku.
Spolupráce s Ceitecem a průmyslovými partnery
Školitel: prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Radovan Galas, Ph.D.
Digitální dvojče rozhraní kolo-kolejnice
Digital twin of wheel-rail contact
Cíle práce: Cílem práce je pomocí experimentálních metod vyvinout model, který bude popisovat třecí chování kontaktu kolo-kolejnice v přítomnosti maziv. Model využije data z reálného provozu k predikci tření v kontaktu, díky čemuž mazací systém pozná, kdy je nutná opětovná aplikace maziva. Výsledek práce bude mít vliv na efektivnější proces mazání kontaktu kola s kolejnicí. Dojde k optimalizaci spotřeby maziva při redukci opotřebení kontaktních těles .
Spolupráce na řešení projektu, který vyvinutý model využije pro řízení mazání kontaktu na reálné železniční trati.
Školitel: prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Daniel Kvarda
Analýza mechanismů mazání nehladkých těles pomocí strojového učení
Analysis of rough bodies lubrication by machine-based learning
Cíle práce: Cílem práce je využít algoritmy strojového učení pro analýzu experimentálních dat z měření mazaných bodových kontaktů. Téma se týká vztahu tření a tloušťky mazací vrstvy pro povrchy s reálnou drsností. Vyvinuté algoritmy pomohou zjistit nové empirické závislosti automatickou analýzou velkého množství měřených dat.
Spolupráce a stáže na zahraničních pracovištích
Školitel: prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Petr Šperka, Ph.D.
Vliv lokálních změn parametrů povrchů na mazání kluzných kontaktů
The effect of local surface changes on lubrication of plain bearings
Cíle práce: Cílem práce je objasnit jak lokální změny geometrie a povrchových vlastností působí na tření a únosnost hydrodynamicky mazaných kluzných kontaktů. Práce obsahuje měření mazacího filmu na simulátorech s transparentním tělesem pro opticky vhled do kontaktu. Nové poznatky umožní vyvinout výkonově optimalizovaná kluzná ložiska.
práce na projektu Grantové agentury České republiky
Školitel: prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Petr Šperka, Ph.D.
Snižování tření pomocí maziv s nanočásticemi
Friction reduction by nanoparticle containing lubricants
Cíle práce: Cílem práce je dosáhnout režimu nízkého tření v bodových kontaktech za pomocí synergie povrchových vlastností kontaktních těles a nanočástic rozptýlených v kapalném mazivu. Práce obsahuje studium tření, opotřebení a tloušťky mazací vrstvy v mezném a smíšeném režimu mazání. Nové technologie umožní snížit energetické ztráty v tribologických uzlech.
Spolupráce a stáže na zahraničních pracovištích
Školitel: prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Petr Šperka, Ph.D.
Přechodové jevy ovlivňující tření v bodových kontaktech
Transient phenomena affecting friction in point contacts
Cíle práce: Cílem práce je poskytnout experimentální důkaz o přechodovém chování bodových kontaktů za přítomnosti suspenze vody a pevných částic v okamžiku propadu tření a vysvětlit povahu tohoto jevu na základě optického pozorování kontaktu. Důraz je kladen na popis rozsahu tohoto problému ve smyslu provozních podmínek a reologických parametrů suspenze.
Spolupráce na projektu základního výzkumu s výzkumným centrem v Rakousku
Školitel: prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Milan Omasta, Ph.D.
Modelování přechodového chování suspenzí v bodových kontaktech těles
Modelling the transient behaviour of suspensions in point body contacts
Cíle práce: Práce je zaměřena na využití metod CFD/DEM k modelování chování suspenze vody a pevných částic ve vysoce zatížených kontaktech těles. Cílem je poskytnout teoretické vysvětlení přechodového chování souvisejícího s propadem tření v těchto kontaktech.
Pracovní úvazek ve výzkumném centru v Rakousku
Školitel: prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Milan Omasta, Ph.D.
Emise částic z kolejové dopravy
Particle emissions from rail transport
Cíle práce: Práce se věnuje experimentálnímu výzkumu emisí pevných částic z rozhraní kolo-kolejnice, vnikajících zejména při aplikaci maziv a materiálů pro obnovu trakce. Cílem je popsat kritické faktory ovlivňující jejich vznik a působení na okolí.
Práce kombinující laboratorní experimenty a měření na reálné trati
Školitel: prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Milan Omasta, Ph.D.
Experimentální výzkum mechanizmů poškození kluzných ložisek
An experimental research on damage mechanism of journal bearings
Cíle práce: Práce je zaměřena na experimentální studium mezních stavů a poškození velkorozměrných kluzných ložisek pro větrné elektrárny. Cílem je implementovat do metodiky testování pokročilé metody (vibrodiagnostika, akustická emise) pro sledování stavu a diagnostiku vzniku a rozvoje poškození.
Spolupráce s průmyslem a využití unikátních pozorovacích metod
Školitel: prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Milan Omasta, Ph.D.
Vývoj mísícího systému pro 3Dtisk aditivovaných cemento-kompozitních směsí
Development of a mixing system for 3D printing of additived cement composite mixtures
Cíle práce: Cílem je navržení a ověření komponent mísícího zařízení pro dosažení homogenity suspenze cemento-kompozitní směsi při průběžném aditivování základní směsi. Extrudát bude aditivovaný jednou nebo více komponentami s rozdílnými reologickými vlastnostmi a chemickým složením. Pro zajištění správných vlastností směsi je nutné dosáhnout rovnoměrné distribuce (homogenity) jednotlivých míchaných složek během relativně krátkého času.
Dílčí cíle:
1. stanovení metodického postupu vývoje od simulace přes výrobu po ověření zařízení
2. definování hypotézy o vlivu zvolených parametrů zařízení na homogenitu směsi
3. návrh, výroba a experimentální provoz experimentálních prototypů
4. popsání vlivu geometrie míchadel na míru homogenity směsi
5. popsání vlivu procesních parametrů zařízení (např. otáčky) a jejich vazba na materiálové vlastnosti a procesní parametry 3D tisku
6. výsledkem jsou buď 3 impaktované publikace nebo 3 zapsané výstupy duševního vlastnictví alespoň typu užitný vzor (je možné kombinovat)
Spolupráce se spin-off 3Deposition, práce na projektu TA ČR
Školitel: doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. Školitel specialista: Ing. David Škaroupka, Ph.D.