|
|
Tvorba edukačních úloh pro výuku metody konečných prvků
Sovadina, František ; Vrbka, Martin (oponent) ; Nečas, David (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá zmapováním úloh využívaných pro výuku metody konečných prvků (MKP) na tuzemských a zahraničních univerzitách. V první části je vytvořen přehled úloh zaměřených na MKP, které jsou při výuce na tuzemských i zahraničních univerzitách využívány. Tyto úlohy lze použít pro výuku MKP na Fakultě strojního inženýrství v Brně. V druhé části bakalářské práce bylo na základě získaných podkladů z univerzit vytvořeno nové zadání úlohy, pro které byl následně i proveden modelový výpočet pomocí programu ANSYS. Výsledky výpočtu byly poté ověřovány i provedením experimentu na fyzickém modelu.
|
|
|
Mechanickohydraulický model rekuperace energie vozidel
Pisklák, Jan ; Vrbka, Martin (oponent) ; Nevrlý, Josef (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce rešeršně zpracovává matematicko-fyzikálního model rekuperace kinetické energie vozidla, kterým se zabýval A. Pourmovahed a kolektiv. Využívá metodu determinovaných tepelných časových konstant. Navazuje na vědecké studie Greena W. L. a Otise D. R.. Zahrnuje analytické zpracování, které je poté porovnáno s experimentálními výsledky.
|
|
|
Experimentální studium tření a mazání TEP kyčle
Urban, Filip ; Čermák, Jan (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
V této práci byla řešena problematika tření a mazání totální endoprotézy kyčelního kloubu. Na simulátoru kyčelního kloubu na principu kyvadla byla nejprve provedena studie součinitele tření pro různé materiálové kombinace, zatížení a teploty. Poté byl proveden experiment, kde bylo pozorováno formování mazacího filmu v kontaktu hlavice kyčelního kloubu a jamky, která byla vyrobena ze skla, ale svojí geometrií a rozměry odpovídala jamce reálné kyčelní náhrady, za použití kolorimetrické interferometruie. Vrbka et al. [25] poukazuje na skutečnost, že se zvyšující se konformitou povrchů se zvyšuje i tloušťka mazacího filmu. Taktéž byla pozorována adsorpce proteinů na kontaktní povrchy. Díky ní byla naměřena tloušťka filmu 80 nm i při nulové relativní rychlosti povrchů. Taktéž byla pozorována agregace proteinů na okrajích kontaktu. Podobné agregace pozoroval i Myant et al. [29] na kontaktu ball-on-disk, nebo Vrbka et al. [25] na kontaktu ball-on-lens, tyto agregace pravděpodobně vznikají při smykovém namáhání kapaliny obsahující proteiny a mohou pozitivně ovlivňovat tloušťku mazacího filmu. Pokud není relativní pohyb hlavice a jamky dostatečný, proteinová vrstva v kontaktu se nemůže obnovovat a dochází ke ztenčování mazacího filmu. Součinitel tření naměřený při pozorování mazacího filmu byl 0,13 nejblíže této hodnotě je z reálných endoprotéz materiálová kombinace MoP.
|
|
|
Konstrukce modulu simulátoru pro analýzu tření a opotřebení zubů při čištění
Snopek, Lukáš ; Streďanská, Alexandra (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem modulu pro tribologický simulátor Bruker UMT TriboLab, který bude využit při výzkumu v oblasti analýz opotřebení tvrdých zubních tkání a výplňových materiálů v důsledku čištění zubů. Cílem této práce byl návrh podmínek experimentu, konstrukce modulu, tvorba výkresové dokumentace, výroba a následná realizace validačního experimentu. Podmínky experimentu byly stanoveny na základě rešerše a k vytvoření optimálního konstrukčního řešení byly průběžně vyráběny prototypy pomocí metody 3D tisku. Nakonec byly na základě výkresové dokumentace vyrobeny dva upínače zubního kartáčku a dva upínače vzorku zubní výplně. Následnou montáží upínačů a realizací experimentu na tribometru byla ověřena jejich funkčnost, čímž je možné prohlásit všechny cíle za úspěšně splněné. Nyní tyto upínače budou součástí několika výzkumných úkolů v oblasti orální biotribologie.
|
|
|
Výpočtové systémy na bázi MKP určené pro konstruktéry
Frémund, Libor ; Vaverka, Michal (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá výpočtovými systémy na bázi metody konečných prvků určené pro konstruktéry. Jsou zde popsány nejčastěji používané systémy, jejich funkce a obsažené moduly, které pomáhají konstruktérovi při práci. Práce popisuje čtyři nejpoužívanější výpočtové programy - ANSYS Workbench, COSMOS DesingSTAR, Abaqus a FEMPRO. Každý systém je dále rozčleněn do podkapitol, ve kterých jsou popsány jeho vlastnosti a možností pracování se systémem. V závěru jsou zhodnoceny a srovnány jednotlivé systémy a dále také určena vhodnost použití jednotlivých systému za daných podmínek.
|
|
| |
|
|
Přehled způsobů kvantifikace opotřebení u kyčelních kloubů
Zapletal, Jakub ; Vrbka, Martin (oponent) ; Ranuša, Matúš (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou pozorování a kvantifikace opotřebení kyčelních náhrad. Nejprve byly popsány historické mezníky při vývoji kyčelních náhrad, typy používaných implantátů, různé druhy materiálů a životnost náhrad. Následně byla provedena rešeršní studie v oblasti pozorovacích metod a přístrojů, přičemž u každé z nich byly zhodnoceny jejich výhody a nevýhody. V poslední části práce byly tyto metody mezi sebou srovnány a dle autorova názoru byla doporučena nejschůdnější metoda k pozorování a kvantifikaci opotřebení kyčelních náhrad.
|
|
|
Mazání náhrad kyčelního kloubu
Rebenda, David ; Hartl, Martin (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá experimentálním studiem mazání náhrad kyčelního kloubu. S využitím simulátoru kyčelního kloubu, pracujícího na principu kyvadla, byl posouzen vliv složení synoviální kapaliny a vliv materiálu hlavice na tloušťku mazacího filmu. Posouzení obou těchto vlivů proběhlo za podmínek statického a dynamického zatěžování. Výsledky experimentů ukázaly, že k oddělení třecích ploch vrstvou adsorbovaných proteinů není nutný pohyb hlavice vůči jamce. Složení synoviální kapaliny pak výrazně ovlivňuje tloušťku mazacího filmu. Při měřeních se dvěma modelovými synoviálními kapalinami došlo k opačným extrémům, kdy u prvního vzorku došlo ke zformování velmi silného mazacího filmu. U druhého vzorku téměř nedošlo k adsorpci proteinů a v důsledku toho byl vytvořen pouze velmi tenký mazací film. Vliv materiálu je znatelný při porovnání výsledků naměřených s kovovou hlavicí a keramickými hlavicemi. Kovová hlavice formuje za stejných podmínek silnější mazací film. Tento poznatek však může být částečně ovlivněn rozdílnou průměrovou vůli, která byla v případě keramických hlavic vyšší.
|
|
|
Posouzení opotřebení extrahovaných polyetylenů TEP kyčle pomocí optických metod
Přikryl, Adam ; Morovič, Ladislav (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo navržení experimentální metodiky pro analýzu opotřebení extrahovaných polyetylenových kyčelních náhrad. Navrhovaná metodika využívá optického 3D scanneru s optickým profilometrem pro analýzu opotřebení. Navržená metodika pro analýzu opotřebení byla validována gravimetrickou metodou. Výsledky obou metod se velmi dobře shodovaly s rostoucím stádiem opotřebení. Z validace vyplynulo, že metodika není příliš vhodná pro analýzu opotřebení u kovových a keramických náhrad, u kterých jsou hodnoty opotřebení příliš malé. Naopak pro analýzu opotřebení u polyetylenových náhrad se tato metodika ukázala jako víc než dostatečná. Navržená metodika pro analýzu opotřebení byla aplikována na sadu třináctí extrahovaných polyetylenových kyčelních jamek. Výsledkem analýzy opotřebení byly hodnoty opotřebeného objemu materiálu s hodnotami lineárního opotřebení, zaznamenanými v mapě opotřebení. Na extrahovaných jamkách byla měřena drsnost, která byla zaznamenána do mapy drsnosti. Na artikulačním povrchu jamek byly pozorovány oblasti s různými drsnostmi povrchu. Tyto oblasti byly rozděleny na oblast se stopami po nástroji od výroby, oblast vyhlazenou kombinací abrazivního a adhezivního opotřebení, oblast vyhlazená mikro-kontaktní únavou a oblast plasticky zdeformovaného povrchu.
|
|
|
Tření a mazání fascií
Chmelík, Jiří ; Daniel, Matej (oponent) ; Vrbka, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce byla součástí projektu „Regenerace a lubrikace fascií hyaluronanem“ společnosti Contipro a.s., jehož hlavním cílem je vývoj injekčního léčebného přípravku. Přibývá počet pacientů trpící tzv. bolestí myofasciálního původu v dolní části zad. Příčinou bolesti je zvýšená viskozita kyseliny hyaluronové, která je produkována mezi vrstvami fascií. Pokud je viskozita nízká, tak nedochází k ovlivňování vrstev fascií a součinitel tření je nízký. Úkolem přípravku je zlepšit klouzavý pohyb fascií a ulevit pacientovi od bolesti. Hlavní složkou léčebného přípravku je kyselina hyaluronová. Součástí projektu byla reologická a tribologická analýza vzorků kyseliny hyaluronové. Pro analýzu součinitele tření byl vytvořen tribologický model fascií v konfiguraci pin-on-plate. Na základě použitých modelů fascií byla zjištěna závislost mezi součinitelem tření a viskozitou u nativních roztoků kyseliny hyaluronové. U modelů a reálných fascií se zjistilo, že nativní roztok (Bonharen) dosahoval lepších třecích vlastností nežli roztoky derivátů kyseliny hyaluronové. Tyto analýzy přispěly nejen k vývoji léčebného přípravku, ale i pro vznik dalších studií, které by se chtěly zabývat biotribologií fascií.
|
host ::
RSS.