Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Název projektu
Experimentální a výpočtové modelování v aplikaci na vybrané úlohy technické praxe
Kód
SP2018/63
Řešitel
Školitel řešitele projektu
doc. Ing. Martin Fusek, Ph.D.
Období řešení projektu
01. 01. 2018 - 31. 12. 2018
Předmět výzkumu
Projekt bude zaměřen na následující výzkumné části: Experimentální část: 1) Činnost: Realizace zkoušek mechanických vlastností pro individuálně zkoumané materiály s využitím optických metod, aplikace a vývoj konstitučních vztahů pro správný popis napěťově-deformačního chování. Posouzení aktuálně používaných postupů identifikace materiálových parametrů v nízkocyklové únavě materiálu. Stručný popis: Budou realizovány zkoušky pro tyto materiály: bezolovnaté pájky - spolupráce s firmou Continental, zkoušení za vysokých rychlostí deformace- spolupráce s firmou ABB, oceli železničního kola – spolupráce s firmou Bonatrans Bohumín, nerezová ocel 316L – návaznost na projekt GAČR ve spolupráci s TU ve Varně, vysokopevnostní materiál MS300 – spolupráce s University of Limerick v Irsku. 2) Činnost: Analýza šíření hluku se zvláštním důrazem na nízkoúrovňová měření. Stručný popis: Součástí práce bude detailní technický návrh experimentálního laboratorního zařízení pro měření hluku na zdrojích s velmi nízkou hladinou akustického výkonu. 3) Činnost: Aplikace DIC metody při měření a vyhodnocení mechanických materiálových zkoušek vybraných typů zkušebních vzorků. Stručný popis: Bude provedena série experimentů v oblasti nízkocylové a vysokocyklové únavy. Návrh přípravku pro testování zkušebních vzorků v ohybu a ohybu s vnitřním přetlakem. Realizace experimentů v oblasti vysokocyklové únavy materiálů. 4) Činnost: Experimentální ověření vybraných numerických metod, zaměřených na modální analýzu Lambových vln v případě přítomnosti vady v dané struktuře. Stručný popis: Předmětem řešení je inkorporace numerických simulací pro účely predikce pole napětí a deformací v okolí vybraných typů diskontinuit. Výsledky těchto simulací poslouží ke stanovení komplexních amplitud přítomných módů Lambových vln s využitím modální dekompozice těchto polí. Dosažené výsledky budou posléze experimentálně ověřeny na zvoleném typu vady. 5) Činnost: Výroba, montáž a ověření biomedicínských nástrojů a přístrojů. Stručný popis: Vývoj, návrh, pevnostní kontrola a výroba biomechanického a medicínského vybavení. Při numerických simulacích bude používána metoda konečných prvků, modely budou vytvořeny na základě biomedicínských dat ze zobrazovacích technik používaných ve zdravotnictví - angio, CT, MR. Za účelem kvalitního zpracování těchto dat, bude zakoupena nástavba pro SW Space Claim. Výpočetní část: 1) Činnost: Problematika modelování textilního anizotropního kontinua v interakci s kapalinou. Stručný popis: Metodika bude studována na problému chování textilních vaků, naplněných kapalinou. 2) Činnost: Návrh testovacích rotorových soustav a sestavení jejich výpočtových modelů. Stručný popis: Bude realizováno sestavení počítačových algoritmů a programů, realizace počítačových simulací a vyhodnocování výsledků, vypracování metodiky pro hodnocení energetických ztrát v ložiskách rotorů a její experimentální testování. 3) Činnost: Vyhodnocení a publikace výsledků experimentálního a numerického řešení v biomechanice zevní a vnitřní fixace. Stručný popis: Dokončení disertační práce Biomechanika – Zevní a vnitřní fixátory pro léčbu různých typů komplikovaných zlomenin kosti. Dokončení disertační práce na téma Biomechanika - Osteosyntéza zlomenin calcanea. Vývoj, návrh, pevnostní kontrola a výroba biomechanického a medicínského vybavení. 4) Činnost: Návrh pružného připojení ozubeného věnce rotační sušicí pece. Stručný popis: V provozu rotační sušicí pece na hnojiva v podniku Duslo Šala, dochází k praskání svarových spojů uvedených pružných členů v místě připojení na buben. Cílem počítačových simulací bude navrhnout nové připojení s cílem výrazně zmenšit maximální napětí ve svaru. Po návrhu zkontrolovat tento svarový spoj na únavu. 5) Činnost: Vnitřní schodiště patrového železničního vozu. Stručný popis: Jedná se o optimalizaci návrhu schodiště pro patrový železniční vůz. Cílem opravy návrhu je využití moderních materiálů a navržení vyztužení a umístění podpor schodiště s cílem minimalizace hmotnosti a maximalizace prostoru pod schodištěm. 6) Činnost: Únavová analýza tělesa armatury dle norem pro jaderné zařízení. Stručný popis: Provést analýzu armatury s využitím numerického modelování a srovnání výsledků s normovanými výpočetnímy postupy a dále pak s výsledky získanými z experimentů. Cílem je optimalizovat výpočetní postupy vhodné pro design nových prvků. Získané teoretické i praktické znalosti a zkušenosti studentů z řešení dílčích, výše popsaných, úloh projektu povedou ke zvýšení jejich odborné úrovně a po úspěšném absolvování studia i k lepšímu uplatnění na trhu práce. Témata zpracovávaných diplomových prací: Návrh zadní zábrany proti podjetí na rámu vozidel Tatra Analýza ocelové nádrže pro uskladnění vody Analýza vlivu křivosti tepny na napjatost v aterosklerotickém plátu Návrh metodiky vyhodnocování signálů nespojité akustické emise Optimalizace počítačového modelování porušení držáku světlometu při statickém testu pomocí SW LS-DYNA Optimalizace nosného projektorového rámu světlometu Pevnostní ověření krytu střechy železničního vozu Biomechanika - Implantáty v traumatologii a ortopedii Vnitřní schodiště patrového železničního vozu Únavová analýza tělesa armatury dle norem pro jaderné zařízení
Členové řešitelského týmu
Abdulaziz Suliman H Alawaji
Tariq Abdulaziz A Aldabash
Abdulaziz Mubarak M Almubarak
Ali Khalid A Alsaif
Ahmad Ghadyyr D Alshammari
Ing. Daniel Antoš
Ing. Vojtěch Bajtek
Bc. Yasin Batiha
Ing. Radomír Bělík
Mgr.Ing. Alena Bilošová, Ph.D.
Bc. David Bolek
Ing. Rostislav Čech
Bc. Jan Chrobok
Ing. Jakub Cienciala
Sowmiya Duraimurugan
Ing. Petr Ferfecki, Ph.D.
doc. Ing. František Fojtík, Ph.D.
doc. Ing. Karel Frydrýšek, Ph.D.
doc. Ing. Martin Fusek, Ph.D.
Ing. Petr Gál
Bhuvanesh Govindaraj
Ing. Pavel Hajdík
doc. Ing. Radim Halama, Ph.D.
Bc. Jaroslav Helštýn
Bc. Lukáš Hertl
Ing. Milada Hlaváčková, Ph.D.
Ing. Lukáš Horňáček
prof. Ing. Petr Horyl, CSc., dr.h.c.
Bc. Jan Hrček
Bc. Ondřej Hurník
Bc. Tomáš Kmínek
Bc. Adam Komínek
Ing. Marek Konečný
Ing. Michal Kořínek
Ing. Pavel Kovář
Ing. Michal Kováčik
Bc. Michal Krmášek
Bc. David Krzikalla
Ing. Mgr. Dagmar Ličková
Dhanishkumar Loganadaneejil
Bc. Filip Lužný
Ing. Vojtěch Machalla
Bc. Robert Mališ
Ing. Alexandros Markopoulos, Ph.D.
Ing. Martin Maťas
Bc. Petr Matějů
Ing. Pavel Maršálek, Ph.D.
Mgr. Magda Štěpánová
Ing. Michal Molčan
Arvind Murali
Avinash Musiri Ramalingam Pillai Baskar
Bc. Timotej Naglák
Venkatesh Nagarajan Kamaladevi
Ing. Martin Nevřela
Bc. Tomáš Novotný
Bc. Radek Páleník
Ing. Zbyněk Paška
Ing. Pavel Pavlíček
Bc. Jakub Pavelek
Ing. Luboš Pečenka, Ph.D.
Bc. Pavel Pergler
Bc. Jan Petzuch
doc. Ing. Jiří Podešva, Ph.D.
Sinan Polat
doc. Ing. Stanislav Polzer, Ph.D.
Kishore Ragav Poorna Chandran
doc. Ing. Zdeněk Poruba, Ph.D.
Ing. Jana Bartecká
James Akshay Nicholas Rajkumar Arokiaraj
Balaji Ramdas
Bc. Vojtěch Řepa
Jorge Alberto Rodríguez García
Bc. Daniel Rohel
Ing. Jaroslav Rojíček, Ph.D.
Bc. David Rybanský
Fatih Sari
Bc. David Schwarz
Ing. František Sejda
Ing. Kateřina Šimečková
Mutaz Fawzi M Sindi
Bc. Ondřej Skoupý
Bc. Jan Slovík
Ing. Jiří Šmach
doc. Ing. Michal Šofer, Ph.D.
Bc. Martin Šotola
Bc. Martin Šrámek
Bc. Dominik Šťastný
Bc. David Stareczek
Ing. Anilraj Sudhakar
Bc. Jakub Trušina
Bc. Marek Týn
Prabhakaran Varudharajaperumal
Ing. Radek Vitásek
Ing. Michal Weisz, Ph.D.
prof. Ing. Jaroslav Zapoměl, DrSc.
Bc. Petr Zondlak
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)
Cílem tohoto projektu realizace experimentů a výpočetních simulací vedoucí k dosažení popsaných cílů, které se zaměřují na oblasti biomechaniky, únavy a dalších problémů technické praxe.

Jako výstupy projektu v souladu s metodikou RVVI se předpokládají:
- 4 odeslané časopisecké články nebo příspěvky na konferenci uvedené v databázích WoS nebo SCOPUS
- 4 odevzdané/obhájené disertační práce;
- 10 odevzdaných/obhájených diplomových prací;

Harmonogram řešení projektu:
jaro 2018 – návrh a plán experimentální a výpočetní činnosti, studium odborných zdrojů.
léto 2018 – příprava experimentů, tvorba výpočetních modelů.
podzim 2018 – realizace měření a vyhodnocení dat, realizace výpočtů.
zima 2018 – diskuze výsledků, prezentace výsledků, zhodnocení projektu.

Rozpočet projektu - uznané náklady

Návrh Skutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
0,- 0,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek) 0,- 0,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti 0,- 0,-
2. Stipendia 190000,- 190000,-
3. Materiálové náklady 100000,- 165193,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek 325000,- 363985,-
5. Služby 304944,- 210952,-
6. Cestovní náhrady 30000,- 19814,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory 133327,- 133327,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory) 0,- 0,-
9. Pořízení investic 250000,- 250000,-
Plánované náklady 1333271,-
Uznané náklady 1333271,-
Celkem běžné finanční prostředky 1333271,- 1333271,-
Zpět na seznam