Předložená diplomová práce se zabývá problematikou modelování chování magnetostrikčních materiálů (materiály reagující na magnetické pole) a jejich využití v mechatronických aktuátorech. Práce poskytuje ucelený návod a přehled, jak tyto pokročilé funkční materiály modelovat, definuje potřebná materiálová data a ukazuje jejich chování na praktických úlohách zvolených aktuátorů. Vytvořený model umožňuje efektivně analyzovat vliv konstrukčních a provozních parametrů aktuátorů na výsledné aktuační vlastnosti a představuje vhodný základ pro další vývoj a optimalizaci těchto systémů. Při řešení práce student postupoval samostatně, pravidelně konzultoval dosažené výsledky s vedoucím práce a aktivně reagoval na jeho připomínky. Vzhledem k tomu, že problematika numerického modelování magnetostrikčních jevů není běžnou součástí výuky, musel si potřebné teoretické znalosti i postupy implementace modelů v prostředí ANSYS Maxwell i Mechanical samostatně nastudovat z odborné literatury a dostupných zdrojů. Zde oceňuji zejména schopnost řešit dílčí technické problémy související s tvorbou výpočtového modelu. Jediné, co mne na práci mírně mrzí, je stručnější forma praktické části, kde by bylo zajímavé některé prováděné analýzy ještě více rozvést/diskutovat - např. ukázat vliv různých parametrů modelu na jeho výstupy, či doplnit nějakou parametrickou analýzu což by pomohlo ještě více zvýšit praktickou využitelnost práce. Absence těchto pasáží byla nicméně způsobena časovým tlakem v závěru zpracování, vzniklým zdržením při ladění výpočtového modelu, u kterého trvalo delší dobu, než se jej autorovi podařilo zprovoznit do podoby, kdy začal produkovat správné výsledky. Vzhledem ke specifičnosti tématu, obecné absenci demonstračních úloh, které by s vytvářením modelu významně pomohly a faktu, že splnění cílů práce nebylo tímto nijak dotčeno, lze však z mého pohledu toto zdržení, a tedy i absenci uvedeného rozšíření částečně omluvit. Závěrem lze konstatovat, že všechny zadané cíle práce byly splněny, student prokázal při řešení schopnost samostatné práce, orientaci v odborné literatuře i schopnost aplikovat získané poznatky při řešení konkrétního inženýrského problému. Práci, navzdory stručnější praktické části, hodnotím tedy stále výslednou známkou "A" a doporučuji ji k obhajobě.

Autor práce Roman Ševčík se ve své práci zabývá výpočtovým modelováním magnetostrikčních aktuátorů. V úvodní části autor čtenáře seznámil s principem magnetostrikčního jevu a jednotlivými jevy a fyzikální principy a přehledně shrnul konstrukce různých aktuátorů. Pro autora oponentského posudku znalého piezoelektrických materiálů a principů elektrostrikce je nápomocná podobnost mezi těmito fenomény a magnetismem, kdy v kapitole 2.1.1. je drobný rozpor, kde autor uvádí, že při otočení magnetického pole se materiál smršťuje. Protože je magnetostrikce, podobně jako elektrostrikce, efekt druhého řádu, viz [I], dochází v obou směrech magnetického pole k protahování, jak ukazují i závěry v práci. Jelikož jsou tyto fenomény předmětem diskuse dodnes, dovoluji si vnést malé ujasnění, že fyzikální princip piezoelektricity a elektrostrikce je odlišný, kdy druhý zmíněný vykazuje větší skupina feroelektrických dielektrik bez permanentní polarizace. Tyto efekty si mohou vzájemně stínit. Obdobně je tomu i u piezomagnetismu a magnetostrikce, kdy autorem studované materiály nenesou permanentní magnetickou polarizaci v jednom směru a vykazují tedy dominantně magnetostrikci. Rovnice (2.1) a (2.2) představují linearizované konstitutivní vztahy pro piezomagnetismus, navíc tam v posledním členu chybí síla magnetického pole H, resp. mechanické napětí. Nicméně, autor práce převzal vztahy z článku [2], kde jeho autoři tyto vztahy uvádějí bez referencí na jinou práci, a jsem trochu skeptický o korektnosti těchto vztahů, kde se autoři o chybějících parametrech nerozepisují, a je tedy možné, že vnikly sloučením veličin v jeden parametr. V jiné literatuře, např. [II], rovnice (9), jsou tyto vztahy v kapitole o piezomagnetismu, ze kterých se ovšem rovnice pro magnetostrikci odvozují. To ovšem nijak nesnižuje autorovo snažení a náplň práce při výpočtovém modelování magnetostrikce, nastavení parametrů a propojení modulů v softwaru ANSYS a Maxwell. Autor dále srovnává různé přístupy chování materiálu, jako jsou lineární, nelineární a anizotropní vlastnosti. Studuje vliv předpětí a magnetického biasu pomocí permanentního magnetu, kterým je možné vytvořit i smršťování Terfenolu-D. V závěru autor navrhl a spočítal dva typy aktuátorů a ukázal jejich funkčnost. Úroveň práce snižuje kvalita některých grafů a gramatická úprava, zejména ignorace čárek v souvětích. Cíle práce se podařilo splnit, práci doporučuji k obhajobě s celkovým hodnocením B.

[I] Ekreem, N.B. et al. An overview of magnetostriction, its use and methods to measure these properties, Journal of Materials Processing Technology, Volume 191, Issues 1–3, 2007, Pages 96-101, ISSN 0924-0136.

[II] Dapino, M.J. Magnetostrictive Material: Their Use in Smart Structure Applications, Encyclopedia of Smart Materials, John Wiley and Sons., 2002. Topics for thesis defence:

1. Na straně 32 student hovoří o zadání předpětí do magnetostrikčního elementu. Jakým způsobem to ANSYS realizuje?
2. Na Obr. 28 jsou průběhy magnetostrikce, nicméně barvy grafů nejsou zvoleny šťastně a není jasné, kde jsou ona maxima a minima. Prosím autora o upřesnění.
3. Na Obr. 28 autor studuje vliv koercivity. Co tento vektor a jeho hodnoty znamenají z hlediska materiálových vlastností?
4. Na Obr. 26 autor píše, že při studiu vlivu sítě průběh magnetostrikce neodpovídá očekávání. Co je tedy to očekávání? Data z testu? Stejně tak zdůvodnění v textu nad Obr. 33.