Tento obor připravuje studenty na samostanou tvůrčí práci v konstrukční praxi a klade důraz na komplexní znalosti, integrování poznatků vědy, techniky a také umění v procesu projektování. Studenti , kteří se soustředí na problémy oblasti procesního inženýrství, jsou vedeni k samostatnosti při řešení vývoje, optimálního vedení, efektivního navrhování a projekce procesů v různých průmyslových oblastech.

prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.

1. Diferenciály s řízeným dělením momentu pro užitková vozidla

   Užitková vozidla jsou provozována s velkým rozsahem zatížení. Vozidla se provozují jak plně zatížená, tak i prázdná. To má za následek velké změny v ovladatelnosti vozidla. Jednou z cest jak částečně eliminovat tento problém je využít diferenciálů s řízeným dělením momentu a regulovat rozdělení hnacích sil mezi jednotlivými koly. Toto řešení se již úspěšně používá u osobních vozidel a vozidel kategorie SUV. U těžkých užitkových vozidel se tento druh diferenciálů zatím nepoužívá. Předmětem doktorské práce je výzkum jejich využití ke zlepšení ovladatelnosti užitkových vozidel.

   Školitel: Kaplan Zdeněk, doc. Ing., CSc.

2. Jízdní komfort vozidla

   Jízdní komfort vozidla je jedním ze základních prvků aktivní bezpečnosti. Při vývoji dnešních vozidel je v oblasti jízdního komfortu využíváno stále především subjektivního hodnocení. Ze strany výrobců vozidel však roste snaha o objektivizaci zkoušek jízdního komfortu a také o vývoj simulačních nástrojů pro určení veličin charakterizujících jízdní pohodlí již ve fázi vývoje vozidla. Náplní dizertační práce tak je tvorba pokročilých modelů vozidla na základě FEM a MBS. K řešení bude využíváno kombinace komerčně dostupných MBS a FEM programů, případné řídicí prvky systému odpružení budou navrženy v programovém prostředí Matlab Simulink. Budou hledány vhodné matematické postupy, které zaručí propojení subjektivního a objektivního hodnocení jízdního komfortu s jejich dobrou korelací. Předpokládané práce povedou ke skutečnostem, že nově navrhovaná vozidla budou vykazovat požadované funkční vlastnosti již ve fázi prvních prototypů, tedy dojde ke značné redukci nákladných technických experimentů spolu s výrazným zkrácením doby vývoje od prvních koncepčních návrhů k finálnímu výrobku. Zároveň bude možné již ve fázi vývoje odhadovat subjektivní hodnocení jízdního komfortu budoucími uživateli vozidla. Ověření výsledků výpočtových modelů bude provedeno v laboratořích Ústavu automobilního a dopravního inženýrství. V průběhu studia se předpokládá dlouhodobá studijní stáž v zahraničí (např. FEV Aachen SRN, AVL Graz, Rakousko, Ricardo Shoreham UK, O-v-G Magdeburg SRN nebo MAGNA Steyr Rakousko).

   Školitel: Kaplan Zdeněk, doc. Ing., CSc.

3. Model predikce teploty spalin na výstupu z turbodmychadla

   Vypracování matematických modelů pro způsob predikce teploty spalin na výstupu z turbodmychadla na základě tepelné bilance s uvažovaním většiny ztrát (mechanické, tepelné,...) pro celý rozsah provozních režimů turbodmychadla. Simulační model bude zkalibrován na základě experimentálního měření teplot.

   Školitel: Štětina Josef, prof. Ing., Ph.D.

4. Modelování pohyblivých silových účinků na nosné konstrukce mobilních pracovních strojů

   Práce bude zaměřena na modelování a analýzu pohyblivých silových účinků na nosné konstrukce dopravních a manipulačních strojů. Cílem bude návrh koncepce pro modelování zatěžování pohyblivými silovými účinky, které působí na nosné konstrukce mobilních pracovních strojů. Práce bude orientována na identifikaci zatížení vznikajících zejména u stavebních a lesnických mobilních strojů. V experimentální části se bude jednat zejména o verifikaci vybraných navržených modelů.

   Školitel: Škopán Miroslav, doc. Ing., CSc.

5. Optimalizace výrobní logistiky pomocí konceptu stabilní produkce

   Jedním z předpokladů racionalizace hromadné výroby automobilů a snížení nákladů na finální výrobek je optimalizace stability výrobního programu. Jedná se o nalezení optima dvou protichůdně působících výrobních vlivů - z hlediska snižování nákladů je optimální model výroby jediné verze vozu po co nejdelší období (stabilita výrobního programu), z hlediska nutnosti pružnosti výroby dle požadavků odbytu jsou vyráběny a montovány v jednom výrobním toku nejrůznější verze vozidel. Cílem práce bude provedení analýzy stability výrobního programu a jeho vlivů a dopadů na skladové hospodářství a koncepty navážení materiálu k montážním linkám při zachování požadované úrovně spolehlivosti plynulosti zásobování montážních linek včetně následné verifikace. Předpokládá se tvorba koncepčních modelů a jejich analýza v softwarovém prostředí Plant Simulation a dalších (Ave Sim, Matlab).

   Školitel: Škopán Miroslav, doc. Ing., CSc.

6. Pokročilé přístupy řešení dynamiky klikového mechanismu

   Náplní disertační práce je výzkum a vývoj přístupů řešení mechanických problémů klikového mechanismu s detailním zaměřením na pístní skupiny. Daná oblast zahrnuje využití numerických metod na základě FEM, MBS a EHD. K řešení bude využíváno kombinace komerčně dostupných MBS a FEM programů, dílčí části budou navrženy s využitím programovacích jazyků (MATLAB, FORTRAN atd.). Předpokládané práce povedou ke skutečnostem, že nové pohonné jednotky budou vykazovat požadované funkční vlastnosti již ve fázi prvních prototypů, tedy dojde ke značné redukci nákladných technických experimentů spolu s výrazným zkrácením doby vývoje od prvních koncepčních návrhů k finálnímu výrobku. Ověření výsledků výpočtových modelů bude provedeno na pracovištích výrobců a v laboratořích Ústavu automobilního a dopravního inženýrství popřípadě v laboratořích firem z automobilového průmyslu. V průběhu studia se předpokládá dlouhodobá studijní stáž v zahraničí (např. FEV Aachen SRN, AVL Graz, Rakousko, Ricardo Shoreham UK, O-v-G Magdeburg SRN nebo MAGNA Steyr Rakousko).

   Školitel: Novotný Pavel, prof. Ing., Ph.D.

7. Toky nehomogenních materiálů ve žlabech a skluzech

   Laboratorní výzkum toků nehomogenních materiálů včetně tvorby teoretických modelů s cílem optimalizace konstrukce žlabů a skluzů pro nehomogenní materiály. Vhodné korekce uplatňování teoretických fyzikálních i empirických popisů v technické praxi.

   Školitel: Malášek Jiří, doc. Ing., Ph.D.

8. Toky nehomogenních materiálů ze skladovacích zásobníků

   Laboratorní výzkum toků nehomogenních materiálů včetně tvorby teoretických modelů s cílem optimalizace konstrukce výpustí a výtokových otvorů zásobníků a nádrží. Vhodné korekce uplatňování teoretických fyzikálních i empirických popisů v technické praxi.

   Školitel: Malášek Jiří, doc. Ing., Ph.D.

9. Výpočtové modelování dynamiky pohonné jednotky

   Náplní disertační práce je výzkum a vývoj přístupů řešení mechanických problémů pohonné jednotky s detailním zaměřením na interakce mezi jednotlivými konstrukčními celky. Daná oblast zahrnuje využití numerických metod na základě FEM, MBS a EHD. K řešení bude využíváno kombinace komerčně dostupných MBS a FEM programů, dílčí části budou navrženy s využitím programovacích jazyků (MATLAB, FORTRAN atd.). Předpokládané práce povedou ke skutečnostem, že nové pohonné jednotky budou vykazovat požadované funkční vlastnosti již ve fázi prvních prototypů, tedy dojde ke značné redukci nákladných technických experimentů spolu s výrazným zkrácením doby vývoje od prvních koncepčních návrhů k finálnímu výrobku. Ověření výsledků výpočtových modelů bude provedeno na pracovištích výrobců a v laboratořích Ústavu automobilního a dopravního inženýrství popřípadě v laboratořích firem z automobilového průmyslu. V průběhu studia se předpokládá dlouhodobá studijní stáž v zahraničí (např. FEV Aachen SRN, AVL Graz, Rakousko, Ricardo Shoreham UK, O-v-G Magdeburg SRN nebo MAGNA Steyr Rakousko).

   Školitel: Novotný Pavel, prof. Ing., Ph.D.

10. Využití aktivního aerodynamického systému pro zlepšení ovladatelnosti vozidla

    Jedním ze základních cílů výrobců vozidel je zvyšování aktivní bezpečnosti a vzhledem ke snaze snížit počet dopravních nehod má tato oblast celospolečenský význam. Aktivní aerodynamické systémy jsou využívány pro snížení odporu vozidla, pro zlepšení aerodynamických parametrů ve vyšší rychlosti. Využití těchto aktivních aerodynamických systémů jako prvku v každém okamžiku přizpůsobující své nastavení aktuální jízdní situaci, při řešení krizových jízdních manévrů je dosud řešeno jen okrajově. Náplní disertační práce je výzkum a vývoj v oblasti aktivních aerodynamických prvků. Daná oblast zahrnuje využití numerických metod na základě CFD, FEM a MBS. Součástí dizertační práce je rovněž návrh a realizace experimentálního vozidla s aktivními aerodynamickými prvky. Předpokládané práce povedou ke skutečnostem, že aerodynamické prvky vozidel budou aktivně zapojeny do celého vozidlového systému, kde mají především ve vyšších rychlostech výrazný potenciál pozitivním způsobem ovlivňovat řiditelnost a následně tak pomáhat dalším „Driver Assistance“ systémům předcházet vzniku dopravní nehody. Ověření funkčnosti experimentálního vozidla bude realizováno v laboratořích Ústavu automobilního a dopravního inženýrství, verifikace výpočtových modelů potom na specializovaných pracovištích firem z automobilového průmyslu (aerodynamický tunel, testovací polygon). V průběhu studia se předpokládá dlouhodobá studijní stáž v zahraničí (např. FEV Aachen SRN, AVL Graz, Rakousko, Ricardo Shoreham UK, O-v-G Magdeburg SRN nebo MAGNA Steyr Rakousko).

    Školitel: Kaplan Zdeněk, doc. Ing., CSc.