Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FSIZkratka: D-IMEAk. rok: 2009/2010
Program: Aplikované vědy v inženýrství
Délka studia: 4 roky
Akreditace od: Akreditace do: 1.3.2012
Profil
Teorie modelování mechanických soustav – modelování experimentální a výpočtové (simulace, identifikace, optimalizace, citlivostní analýza). Deformační, napjatostní, stabilitní, spolehlivostní, vibrační a hlukové analýzy technických objektů s uvažováním všech typů nelinearit (velké deformace, kontakt, materiálové nelinearity), pro materiály kovové, pryže a kompozita, pro problémy přímé a nepřímé. Lomová mechanika a problémy homogenizace složených materiálů. Výpočtové modelování vybraných technologických procesů (tváření apod.) Dynamika interaktivních pohonových a rotorových soustav, dynamika vozidel, vybrané problémy vibroakustiky. Biomechanka svalově-kosterní, srdečně cévní, dentální a sluchové soustavy – řešení problémů klinické praxe, např. endoprotézy velkých kloubů, problematiky patologie páteře, implantáty cévní soustavy (umělé cévní náhrady, stenty), zubní implantáty.
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Práce bude zaměřena na: 1. Podrobnou rešeršní studii týkající se příčin hluku počítačů a možností jejich odstranění 2. Pro vytypovaný počítač bude odladěn konečnoprvkový model umožňující výpočet generovaného hluku 3. Bude proveden výpočet hlukového pole generovaného počítačem (systém Ansys, Sysnoise popř. SEADS). Bude provedeno testování účinnosti možných protihlukových opatření (aplikace absorpčních povrchů, vliv počtu otáček, změna tvaru lopatek a průměru větráků, krytování větráků apod. 4. Na základě získaných zkušeností budou dána doporučení pro možná protihluková opatření u počítačů
Školitel: Pellant Karel, doc. RNDr., CSc.
Častým problémem obytných domů je obtěžování hlukem výtahu, tento problém je přitom obzvlášť aktuální v souvislosti se současně prováděnými rekonstrukcemi výtahů podle předpisů EU. Hladiny hluku v obytných místnostech sousedících se strojovnou popř. šachtou výtahu závisí hlavně na hodnotách vyzařované akustické energie do vzduchového prostoru strojovny a do základové konstrukce uchycení motoru, významnou roli však také hraje uspořádání okolních stavebních konstrukcí. Cílem práce je diskuse zavádění možných protihlukových opatření - užití pryžových podložek pod rotující části a pod dorazy pojezdů, obkládání stěn místnosti strojovny výtahu, používání protihlukových krytů motorů apod. Jednou z možností jak analyzovat účinnost navrhovaných protihlukových opatření je použití matematického modelování. Pro tento účel se předpokládá aplikace metody SEA (statistická energetická analýza) a MKP (metoda konečných prvků).
Přenos zvuku lidským uchem lze studovat na MKP modelech. Při přerušení řetězce středoušních kůstek jsou v současné době aplikovány protézy zajišťující mechanické propojení bubínku a fluidního prostředí vnitřního ucha. Cílem práce je analýza vlivu místa uchycení, způsobu uchycení a fyzikálně-mechanických vlastností protézy na frekvenčně závislý přenos signálů z vnějšího zvukovodu do oblasti vnitřního ucha.
Dnešní úroveň výpočetní techniky a programového vybavení umožňuje s dostatečnou přesností analyzovat a početně simulovat mechanismus přenosu zvuku ze zevního prostředí až do místa smyslového vnímání zvuku. Pro vlastní matematické modelování jsou hlavně používány metody konečných a hraničních prvků, které umožňují provádět studium přenosových vlastností lidského ucha s uvážením všech fluid-strukturních interakcí. Kompletní konečnoprvkový model lnormálního idského ucha je na ÚMTMB již vyvinut. Cílem této práce je upřesnění tohoto modelu a využití tohoto pro modelování šíření zvuku při aplikaci různých typů ušních sluchadel.
Z lékařského hlediska je důležitá úloha zjišťování vlivu některých ušních onemocnění na sluch a predikce účinnosti prováděných chirurgických zásahů. Tuto úlohu lze počítačově simulovat pomocí matematického modelování MKP. Cílem práce je sledování změn v přenosové charakteristice mechanické soustavy lidského ucha na matematických modelech simulujících důsledky plánovaných chirurgických zásahů. Výsledky modelování budou konfrontovány s výsledky audiologických vyšetření pacientů.
Práce bude zaměřena na: 1. Rešeršní studii obličejového skeletu z hlediska fixačních technik používaných při úrazech nebo degenerativních změnách obličejového skeletu 2. Na základě rešeršní studie, určení současných typů a vývojových trendů obličejových fixátorů 3. Pro vytypované fixátory provedení deformačně napěťové analýzy
Školitel: Florian Zdeněk, doc. Ing., CSc.
Práce bude zaměřena na: 1. Rešeršní studii ruky a podrobnou rešeršní studii fixátorů ruky 2. Na základě rešeršní studie, určení současných typů a vývojových trendů fixátorů a protéz (TEP) 3. Pro vytypované fixátory provedení deformačně napěťové analýzy 4. Na základě získaných zkušeností vlastní návrh protézy.
Práce bude zaměřena na: 1. Rešeršní studii vlivu skoliózy na biomechaniku páteře 2. Na základě rešeršní studie, určení současných a vývojových trendů fixačních technik v oblasti skoliózy páteře 3. Pro vytypované fixátory provedení deformačně napěťové analýzy
Jedná se o aktuální problematiku z oblasti biomechaniky. Téma práce je zaměřeno na výpočtové modelování deformačně-napěťových stavů vznikajících ve výdutích břišní aorty a některých mozkových tepen. Jedná se o modelování interakce kapaliny (přibližně newtonské) s nehomogenní stěnou tepny obecného geometrického tvaru, vykazující nelineární konstitutivní závislosti v důsledku velkých deformací a komplikované vnitřní struktury. V důsledku probíhajících změn geometrických a materiálových parametrů se deformačně napěťové stavy patologických tepen v oblasti postižené aneurysmatem liší od tepen zdravých. Modely geometrie budou vytvářeny na základě skutečné geometrie aneurysmat zjištěných na CT, Pro výpočty budou využívány specifické konstitutivní modely, pro jejich identifikaci může být využito unikátní zařízení pro zkoušky tkání dvouosým tahem. Výpočtové modely budou využity k návrhu kritéria pro posouzení rizika ruptury aneurysmatu.
Školitel: Burša Jiří, prof. Ing., Ph.D.
Zvládnout problematiku návrhu, optimalizace a experimentálního ověření rotoru turbodmychadel s radiálními a axiálními kluznými ložisky. 1. Provedení konstrukčního návrhu ložisek s pevnými segmenty. 2. Výpočtová analýza dynamických vlastností rotorové soustavy s těmito ložisky. 3. Experimentální ověření návrhu.
Školitel: Malenovský Eduard, prof. Ing., DrSc.
Jedná se o aktuální problematiku z oblasti mechaniky hyperelastických materiálů, která souvisí s možností výpočtového posuzování spolehlivosti pneumatik. Cílem je zvýšení úrovně výpočtového modelování deformačně-napěťových stavů a mezních stavů kompozitu pryž-ocel. Protože dosud nebyla formulována obecně použitelná mezní podmínka ani pro samotné elastomery, prvním krokem je verifikace příslušných konstitutivních modelů, dále pak popis porušování elastomerů, ke kterému dochází rozdílnými mechanismy podle typu napjatosti. K verifikaci, resp. falzifikaci podmínky porušení elastomerů při statickém zatěžování, která byla pracovníky ústavu navržena, je zapotřebí rozsáhlé experimentálně-výpočtové modelování. K dosažení tohoto cíle je nutné také získání a rozšíření poznatků o materiálových charakteristikách komponent těchto složených materiálů.
Tématem disertace bude analýza dostupných podmínek tvárného lomu v komerčních systémech MKP, jejich srovnání z hlediska teoretických východisek, praktické aplikovatelnosti a vhodnosti pro predikci porušení materiálu při vybraných operacích tváření a dělení. Tato etapa bude základem pro zvládnutí implementace vlastních modifikací podmínek porušování, vhodných zejména k popisu rychlých dynamických dějů řešených explicitním algoritmem MKP, které jsou nezbytné pro další rozvoj simulačního modelování při tváření, stříhání, řezání či obrábění materiálu. Pozornost bude věnována rovněž problémům kalibrace potřebných materiálových parametrů pro jednotlivé podmínky.
Školitel: Petruška Jindřich, prof. Ing., CSc.
Vetšina konstrukcních elementu je namáhána zpusobem znacne odlišným od stavu homogenní jednoosého zatežování v tahu-tlaku, které je typické pro laboratorní testy únavové životnosti. Proto se stále casteji ve svete používají dvojosé únavové zkoušky materiálu, zejména kombinace ohybu a krutu, které spolu s jednoosými testy poskytují dostatecne relevantní soubor dat. V posledních letech došlo k výraznému rozšírení a zdokonalení kritérií na bázi mechaniky kontinua, používaných k výpoctum únavové životnosti. Existuje tedy široké pole k jejich overování a aplikaci. V Ceské republice je však zatím tento výzkum v pocátecním teoretickém i experimentálním stadiu. Obsahem práce je aplikace kritérií životnosti pri víceosém kmitavém namáhání v ohybu a krutu na predikci lomového procesu kovových materiálu a jejich vzájemné srovnání. Práce budou probíhat za podpory grantového projektu GACR. Výsledky výzkumu prispejí ke zdokonalení výpoctu životnosti pri víceosém únavovém zatežování. Predpokládá se úcast na svetových konferencích, seminárích a letních školách k problematice víceosé únavové životnosti a lomové mechanice.
Školitel: Pokluda Jaroslav, prof. RNDr., CSc.
Moderní konstrukce jsou často tvořeny z kompozitních materiálů jenž obsahují materiálová rozhraní, která mohou významně ovlivnit jejich životnost. Jako příklad takových konstrukcí můžeme uvést např. vícevrstvé polymerní kompozity jenž slouží např. pro výrobu potrubních systémů pro distribuci vody či plynu či keramické materiály, u kterých se vrstvením dá zvýšit jejich lomová houževnatost. Cílem disertační práce je stanovení vlivu materiálového rozhraní mezi dvěma materiály na podmínky jejich porušení, šíření trhlin v uvedených materiálech a popř. jejich zbytkovou únavovou životnost. Speciální pozornost bude věnována zejména vrstevnatým materiálům. Přínos doktoranda bude spočívat v sestavení vhodné procedury pro určení vlivu rozhraní na životnost složených materiálů. K nezbytným numerickým výpočtům bude využit MKP systém Ansys a matematický software Matlab.
Školitel: Náhlík Luboš, prof. Ing., Ph.D.
Práce se bude zabývat výzkumem a vývojem algoritmů nelineárního řízení, které využívají dynamický model řízené soustavy. Předpokládá se simulační modelování v prostředí Matlab+ a experimentální práce s využitím Real-Time Rapid Prototyping hardware dSPACE, které je současným de facto standardem v automobilovém průmyslu. Teoretické výsledky budou prakticky ověřeny na konkrétních reálných servomechanismech s DC motory používaných v průmyslu (škrticí klapka, aktuátor nastavení turbodmychadla).
Školitel: Grepl Robert, doc. Ing., Ph.D.
Práce se bude zabývat výzkumem nových metod řízení pohybu kolových vozidel, které jsou založeny na využití dynamického modelu soustavy. Jedná se o aktuální průmyslově i vědecky zajímavou problematiku, která nachází uplatnění např. v systémech jízdní stability osobních automobilů (ABS, ASR). Předpokládá se simulační modelování v prostředí Matlab+ a experimentální práce s využitím Real-Time Rapid Prototyping hardware dSPACE, které je současným de facto standardem v automobilovém průmyslu. Navržené simulační modely budou založeny jak na holonomní tak i na neholonomní kinematice. Teoretické výsledky budou prakticky ověřeny na konkrétním reálném modelu čtyřkolového vozidla.
Použití systémové metodologie pro mechatronický návrh řízení soustavy při udržování optimálního pracovního režimu vírové turbíny. Uvažována bude především otáčková regulace turbíny s ohledem na polohu horní a dolní hladiny a případné dopady na prostorovou a funkční integraci zařízení. Spolupráce s průmyslem.
Školitel: Březina Tomáš, prof. RNDr. Ing., CSc.
Napjatosti povrchových vrstev válce od teplotních a mechanických účinků při provozních režimech válcování ovlivňují životnost válců. Jeho podstatou tématu je optimalizace režimů válců pro dosažení maximální životnosti. Základem pro optimalizaci je výpočtové stanovení cyklické napěťové a deformační odezvy povrchových vrstev pracovního válce během pracovního režimu. Na základě této analýzy poté možné optimalizovat chlazení pro vyšší životnost a provozní parametry válce. Rozbor musí obsahovat respektování mechanismů vzniku a šíření trhlin a studium abrazivního a oxidačního opotřebení. Chladicí systémy ve válcovnách používají většinou ruční ovládání chlazení válců. Zpravidla je pak chlazení zapnuto kontinuálně. Tento stav je nevyhovující jednak z hlediska podchlazování povrchu válce v době delších mezer mezi válcováním a dále pak vysokou spotřebou energie. Dalším cílem práce je proto vyvinout systém, využívající prvky umělé inteligence, který by byl schopen regulovat chlazení z hlediska optimalizace namáhání válce.
Školitel: Raudenský Miroslav, prof. Ing., CSc.
Cílem disertace bude získání nových poznatků z oblasti přenosových jevů při krystalizaci a chladnutí plynule odlévaných rozměrných hmotných ocelových čtvercových (tzv. sochorů) případně kruhových profilů na zařízení pro plynulé odlévání (ZPO). Bude třeba sestavit off-line a on-line model nestacionárního teplotního pole, který bude proces analyzovat v případě on-line verze i v reálném čase. Modely budou upřesňovány a ověřovány experimentálním měřením přímo v provozu. Předpokládá se, že model bude používán k optimalizaci technologie lití na ZPO (TŘINECKÉ ŽELEZÁRNY, a.s.)
Školitel: Kavička František, prof. Ing., CSc.
Toto interdisciplinární téma se zaměřuje jak na co nejpřesnější matematický popis reálného tělesa, tak na měření, teorii experimentu, záznam veličin a na vyhodnocovací postupy. Cílem je vývoj nových přístupů k dosažení co nepřesnějších matematický modelů popisujících nestacionární vedení tepla v reálných nehomogenních tělesech. Tyto úlohy jsou z matematického hlediska často nestabilní, musí však mít jednoznačné, fyzikálně správné řešení. Součástí práce je zpracování metodiky experimentu podmíněného procesem vyhodnocování experimentálních dat s cílem dosažení maximální přesnosti a opakovatelnosti výsledků. Předpokládá se značný rozsah studia matematických metod a experimentální práce s aplikacemi z oblasti přenosu tepla. Taktéž bude kladen důraz na řešení grantů ČR i EU, zaměřených na experimentální výzkum tepelných procesů. Doktorand se seznámí s metodami měření fyzikálních veličin v mechanice, s přenosem a zpracováním měřených údajů. Bude studovat vliv způsobu měření a zpracování signálu na přesnost experimentu. Součástí studia je podrobné prostudování metod používaných pro inverzní úlohy v mechanice, způsoby diskretizace spojitého problému a dopadu na přesnost výpočtů. Výsledkem práce by měl být návrh metodiky pro dosažení velmi přesných matematických modelů vedení tepla popisujících nehomogenní reálná tělesa s teplotně závislými materiálovými vlastnostmi při zachování malé výpočtové náročnosti, která je nezbytná při řešení inverzních úloh. Předpokládá se využití metod identifikace, vícerozměrné optimalizace, genetických algoritmů a dalších matematických přístupů.
Školitel: Horský Jaroslav, prof. Ing., CSc.
Pevnostní optimalizace kompozitní materiálové struktury vybrané strojní části.
Školitel: Vrbka Jan, prof. RNDr. Ing., DrSc., dr. h. c.
Moderní polymerní materiály se navrhují často jako vrstevnaté. Vliv rozhraní mezi jednotlivými složkami polymeru má zásadní význam pro životnost kompozitních součástí. V tomto projektu je studován vliv materiálového rozhraní na chování trhliny, která je charakterizována pomocí zobecněných lomově mechanických parametrů. Protože se jedná zejména o šíření creepových trhlin v polymerních materiálech, které jsou poměrně silně visco-elastické, budou dosavadní poznatky a postupy pro stanovení životnosti zobecněny na tento typ materiálů. Výsledky numerických simulací budou porovnány s experimenty prováděnými na HDPE polymerních strukturách. Na základě zobecněného popisu a doporučení plynoucích z tohoto projektu bude možno lépe optimalizovat konstrukci vrstevnatých polymerních systémů.
Školitel: Hutař Pavel, prof. Ing., Ph.D.
Náplní práce bude výpočtová analýza nestacionárních problémů teplotní napjatosti při válcování, a to jak z hlediska válců, tak válcovaných produktů. Cílem řešení bude poskytnout spolehlivé výpočtové modely analýzy teplotních, napěťových i deformačních veličin, které by bylo možno využít pro predikci životnosti, rozměrové stability, reziduální napjatosti a mechanických vlastností nástroje i produktu válcovacího procesu. Výpočtové modely budou verifikovány s pomocí experimentálních dat ve spolupráci s Laboratoří přenosu tepla a proudění FSI VUT v Brně a budou dále využity při optimalizaci návrhu chlazení válcovacích tratí.
V oblasti inteligentní průmyslové robotiky se v oblasti řízení strojů či procesů setkáváme velmi často s potřebou zpětné vazby prostředí-stroj. Schopnost stroje rozpoznat biologickou entitu (například identifikace obsluhy, identifikace nežádoucího objektu, identifikace objektu za účelem třídění) může být v mnoha aplikacích velmi žádoucí. Cílem práce bude teoretický návrh a reálná implementace navržených metod. Při řešení se předpokládá využití metod rozpoznávání obrazu ve spojení s metodami umělé inteligence (neuronové sítě, fuzzy neuronové sítě aj.), se zřetelem na praktickou realizaci. Předpokládá se simulační modelování v prostředí Matlab.
Školitel: Ošmera Pavel, prof. Ing., CSc.
Jedná se o interdisciplinární téma se zaměřením na teorii experimentu, metody měření, snímání a záznamu veličin a postup vyhodnocování. Cílem je vývoj nových přístupů k inverzním úlohám vedení tepla. Tyto úlohy jsou z matematického hlediska nekorektní, musí však mít jednoznačné, fyzikálně správné řešení. Součástí práce je zpracování metodiky experimentu podmíněného procesem vyhodnocování experimentálních dat s cílem dosažení maximální přesnosti a opakovatelnosti výsledků. Téma předpokládá značný rozsah studia matematických metod a experimentální práce s aplikacemi z oblasti přenosu tepla. Předpokládá se podíl na řešení grantů ČR i EU, zaměřených na experimentální výzkum tepelných procesů. Doktorand se seznámí s metodami měření fyzikálních veličin v mechanice, s přenosem a zpracováním měřených údajů. Bude studovat vliv způsobu měření a zpracování signálu na přesnost experimentu. Součástí studia je podrobné prostudování metod používaných pro inverzní úlohy v mechanice. Výsledkem práce by měl být návrh metodiky řešení inverzních úloh založených na nových matematických přístupech. Předpokládá se zejména využití neuronových sítí a genetických algoritmů ale i dalších matematických přístupů.
Použití systémové metodologie pro mechatronický návrh hydrostatického vedení lineárních os velkých těžkých obráběcích strojů. Uvažováno bude především zvýšení přesnosti vedení pomocí kompenzací jeho deformací v reálném čase (zejm. termických, deformací od technologických sil, deformací způsobených vlastní hmotností obrobku, atd.) prostřednictvím proměnného tlaku v hydrostatických kapsách. Spolupráce s Fraunhofer-Institut.
Cílem disertace bude získání nových poznatků z oblasti přenosových jevů při krystalizaci a chladnutí plynule odlévaných rozměrných hmotných ocelových profilů výrazně obdélníkového tvaru (tzv. bramy) na zařízení pro plynulé odlévání (ZPO). Bude třeba sestavit dynamický model nestacionárního teplotního pole, který bude proces analyzovat v reálném čase, případně v čase kratším. Součástí modelu bude program ke snímání všech reálných provozních parametrů. Na jeho rozhraní bude výpočet teplotního pole bram konfrontován s provozními parametry měřenými on-line. Po stanovení limitních hodnot rozhodujících výstupních parametrů se vypracuje systém řízení a korekce chodu stroje na základě známého aktuálního stavu stroje a doporučených limitních hodnot. Předpokládá se, že model bude začleněn do systému řízení ZPO (VÍTKOVICE STEEL, a.s.)
Aplikace matematického modelování pro účely rozvodového systému motoru UŘ3 traktoru Zetor. Pro tento účel budou aplikoványsystémy Pro-engineer Wildfire3, MSC Adams a CFD Fluent. Maximální výkon motoru a únosné namáhání motoru rázovými silami budou používány jako hlavní kritéria navrženého optimálního načasování časování ventilů. Výsledky modelování budou ověřeny experimentálně pomocí laserové interferometrie. Pro tento účel bude kompletován funkční model válce motoru a rozvodového mechanismu.
Deformačně napětová analýza v kole.
Školitel: Janíček Přemysl, prof. Ing., DrSc.
Mikrolaminátové systémy představují velmi atraktivní třídu mikrostruktur konstrukčních materiálů díky přirozené tendenci řady materiálů vytvářet vrstevnaté struktury a díky tomu, že vrstvení materiálů představuje velmi účinný mechanismus pro růst houževnatosti. Mikrolaminátové struktury se využívají v řadě pokročilých aplikací jako např. MEMS. Cílem disertační práce je vytvoření výpočtového modelu šíření trhliny napříč mikrovrstev. Zvláštní pozornost bude věnována analýze přechodu trhliny přes ostré rozhraní při uvážení vlivu residuálních napětí v jednotlivých vrstvách. Pro stanovení lomově mechanických parametrů bude využita koncepce Bettiho recipročního teorému v kombinaci s MKP. V případě gradientních přechodů mezi vrstvami bude předchozí postup dále rozšířen o nové speciální postupy řešení. Teoretické výsledky budou srovnávány s experimentálními daty naměřenými v Ústavu fyziky materiálů AVČR. Předpokládá se rovněž využití výsledků molekulárních simulací rozhraní prováděných na Universitě v Lundu, Švédsko.
Školitel: Kotoul Michal, prof. RNDr., DrSc.
Náplní práce bude formulace spolehlivých výpočtových modelů porušování materiálu při vyšších rychlostech zatěžování, jejich implementace do komerčních systémů MKP a aplikace na typické úlohy rázově zatěžovaných konstrukcí jako jsou crash testy automobilů, pádové zkoušky, případně simulace impaktních dějů. Výpočtové modely budou využívat kritéria porušování materiálu, respektující základní procesy probíhající na úrovni mikrostruktury materiálu, jako je lokalizace plastické deformace a formování adiabatických smykových pásů. Navržené modely budou posouzeny z hlediska možností praktického využití při kalibraci potřebných materiálových parametrů, řešení reálných průmyslových problémů, a s ohledem na soulad mezi výpočtovou predikcí a výsledky experimentů. Závěry budou formulovány v podobě návrhu postupů řešení typických úloh rázového zatěžování s porušením, vhodných jako výpočtový nástroj v podmínkách průmyslové praxe.
Jedná se o aktuální problematiku z oblasti biomechaniky. Téma práce je zaměřeno na výpočtové modelování deformačně-napěťových stavů vznikajících v izolovaných hladkých svalových buňkách při jejich mechanických zkouškách. Výsledky zkoušek poskytují biomechanické laboratoře prof. Hayashiho při Okayama University of Science, Japonsko, příp. budou vyhledávány v literatuře. Výpočtový model zahrnuje vnitřní strukturu buňky (jádro, cytoplasma, membrána, cytoskelet) a cílem je identifikace konstitutivních parametrů jednotlivých částí modelu na základě výsledků mechanických zkoušek buňky a jejích komponent. Tento model se následně použije pro určení deformačně napěťových stavů buňky v cévní stěně. Změna deformačně napěťových stavů buněk cévní stěny zpětně ovlivňuje patofyziologické, resp. biochemické procesy probíhající ve stěně tepny, takže znalost těchto stavů je velmi důležitá pro poznání podstaty aterosklerotických a remodelačních procesů v cévní stěně.
Cílem práce je studium šíření trhlin podél rozhraní kompozitních materiálů tvořených keramickou matricí zpevněnou různým typem vláken a částic, včetně piezočástic poskytujících selfdiagnostickou funkci. Rozhraní budou mít charakter jak náhlého přechodu, tak přechodu s gradientní vrstvou. Pro gradientní přechody budou navrženy mikromechanické modely. V rámci disertace bude vytvořen výpočtový model MKP na principech dvouparametrové lineární lomové mechaniky. Teoretické výsledky budou srovnávány s experimentálními daty naměřenými v Ústavu fyziky materiálů AVČR. Předpokládá se rovněž využití výsledků molekulárních simulací rozhraní prováděných na Universitě v Lundu, Švédsko.
Rešerše a studium publikovaných prací z oblasti plánování trasy robota (robot motion planning) ve scéně s překážkami. Předpokládají se statické i dynamické překážky obecných tvarů, znalost scény nemusí být deterministická a při pohybu je třeba uvažovat i rozměry robota a omezení při jeho pohybu (změna směru, otáčení apod.). Aplikace moderních metod počítačové geometrie a jejich struktur (Voroného diagramy, Delaunayho triangulace, grafy viditelnosti) a stochastických heuristických metod s podporou přibližného usuzování. Implementace algoritmů pro 2D i 3D scénu a různé konstrukce robotů. Analytické vyjádření časové složitosti navržených algoritmů a porovnání jejich efektivity v závislosti na problémově specifických omezujích podmínkách (např. pohyb pouze v 8 směrech) a rozsahu datových struktur.
Školitel: Šeda Miloš, prof. RNDr. Ing., Ph.D.
Studijní plán oboru není zatím pro tento rok vygenerován.