|
|
Design of the Anchorage Length of FRP Reinforcement with the Influence of Extreme Temperature Loading Due to the Effects of Fire
Vašátko, David ; Zlámal, Martin ; Čairović, Đorđe ; Lagiň, Juraj ; Zlámalová, Pavlína ; Štěpánek, Petr
The extremely high temperatures from fire exposure have a negative impact on the behaviour of reinforced concrete structures regardless of the type of reinforcement used. The reduced mechanical properties of the materials need to be taken into account in the design of the structure, including anchorage length, to ensure that the reinforcement does not detach from the concrete. In the case of Fibre Reinforced Polymers (FRP) reinforcement, there are limited number of codes addressing the design issues in a fire situation. This article, based on experimental findings, proposes a procedure for determining anchorage length of FRP reinforcement under elevated temperatures.
|
|
|
Explosive Shapes in Smoothed-Particle Hydrodynamics (SPH) Method for Structural Analysis of Concrete Members
Jindra, Daniel ; Hradil, Petr ; Kala, Jiří
The study compares performances of numerical finite element (FEM) analyses of simply supported concrete slabs reinforced by BFRP bars (basalt fibre reinforced polymer) exposed to close-range (1 m distance) explosions. A sensitivity study of slab deflection and reinforcement strain on various shapes of TNT charges is conducted. Smoothed-particle hydrodynamics (SPH) method is used to model the geometry of the TNT charges (variously rotated cylinders, cubes and spheres), detonation and interaction with the concrete slab, which is modelled by Lagrangian mesh. Karagozian and Case (K&C) nonlinear material model is used for concrete slabs exposed to high-velocity impact load. Finite element analyses have been conducted in explicit solvers suitable for high strain rates. The results of numerical simulations are compared with physical experiment data obtained from the scientific literature.
|
|
|
Studium interakce nabitých kataniontových vezikul s opačně nabitými polyelektrolyty
Havlíková, Martina ; Lehocký, Marián (oponent) ; Táborský, Petr (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Předložená dizertační práce pojednává o kladně nabitých kataniontových vezikulách a o jejich interakcích s opačně nabitým hyaluronanem. Kataniontové vezikuly byly složeny z iontových amfifilních párů hexadecyltrimethylamonium-dodecyl sulfátu (HTMA-DS), kladně nabitým dvouřetězcovým tenzidem, který vezikuly stabilizoval elektrostaticky, a v neposlední řadě cholesterolem. Ten zásadně ovlivňuje fyzikálně-chemické vlastnosti vezikul, proto bylo nejdříve nutné zjistit jeho optimální množství v membráně. Zejména byla sledována velikost a stabilita vezikul pomocí dynamického a elektroforetického rozptylu světla, mikroviskozita membrány pomocí anizotropie fluorescence a hydratace vnější části membrány pomocí generalizované polarizace. Bylo zjištěno, že vezikuly z HTMA-DS vykazují ideální vlastnosti při množství cholesterolu cca 40 mol.%. Tyto kataniontové vezikuly interagovaly s hyaluronanem, a to nehledě na jeho molekulovou hmotnost. Kolem jejich izoelektrického bodu docházelo ke tvorbě viditelných agregátů, které se ale s potupnými přídavky polymeru rozpadaly. Tento rozpad byl odlišný pro různé molekulové hmotnosti hyaluronanu. Zvýšení iontové síly, resp. koncentrace chloridu sodného nad 25 mM, mělo destabilizační vliv na neobalené i hyaluronanem obalené vezikuly. Zajímavé také bylo, že zvýšením iontové síly docházelo k ovlivnění mikroviskozity membrány, která se stávala více fluidní, ale nedocházelo k žádným signifikantním změnám v hydrataci její vnější části. Předložená práce se také zabývala přípravou a charakterizací nového typu kataniontových vezikul, kde byl vyměněn kationtový tenzid HTMAB za Septonex. K jejich charakterizaci byly vybrány stejné metody, jako v případě výše zmiňovaných vezikul. Ukázalo se, že tato výměna tenzidů má zásadní vliv na výsledné vlastnosti vezikul, které jsou stabilní i při velmi nízkém obsahu cholesterolu. V souladu s dlouhodobou stabilitou byla jako vhodná koncentrace cholesterolu zvolena od 15 mol.% dále.
|
|
|
Development of Film Thickness in Elastohydrodynamically Lubricated Compliant Contacts
Křupka, Jiří ; Fillot, Nicolas (oponent) ; Glovnea, Romeo (oponent) ; Křupka, Ivan (vedoucí práce)
Lubrication of polymer machine elements, such as polymer gears, is a current subject of the interest in multiple mechanical engineering applications in terms of simulation of lubrication processes and optimization of tribological conditions to increase the performance of these elements. The present dissertation thesis deals with an experimental study of the development of the fluid-film thickness in elastohydrodynamically lubricated compliant contacts. The main aim of the thesis is to clarify the formation of film thickness in compliant contacts operating in the transition region (TR) between isoviscous-elastic (I-E) and piezoviscous-elastic (P-E) modes of the elastohydrodynamic lubrication (EHL) regime. For this purpose, laboratory experiments were performed on the rotary optical tribometer in ball-on-disc configuration, and the method of optical chromatic interferometry was implemented. Both the rheological response of the lubricant and the constitutive viscoelastic response of the polymer to the formation of the fluid-film thickness were experimentally analyzed. Based on the results, the low validity of the I-E and P-E film thickness prediction models in the TR region was documented. The findings presented in this thesis extend the knowledge of the formation of lubricant film in compliant contacts operating in the EHL regime and can thus be considered in the design of polymer machine elements or in lubrication management.
|
|
|
Pharmacokinetics of Intramuscularly Administered Thermoresponsive Polyacrylamides
Groborz, Ondřej
5 Farmakokinetika intramuskulárně aplikovaných termoresponzivních polyakrylamidů Autor: Ondřej Groborz Vedoucí práce: doc. Mgr. Martin Hrubý, Ph.D., DSc. Ústav makromolekulární chemie, Akademie věd České republiky Konzultanti: Ing. Pavel Švec RNDr. Lenka Loukotová, PhD. Abstrakt Roztoky některých polymerů vykazují dolní kritickou rozpouštěcí teplotu (lower critical solution temperature, LCST). Takové polymery za určitých podmínek vytvářejí homogenní roztoky, ale jakmile teplota roztoku překročí kritickou teplotu (cloud point temperature, TCP), dojde k fázové separaci. Pro tyto polymery bylo navrženo nespočet aplikací v rámci medicinální chemie a medicíny, například in situ formovaná depa pro radioterapii (brachytherapii), in situ formovaná depa pro protrahované uvolňování léčiv, imunoradiotherapie, injekční thermogelling pro tkáňová inženýrství a pěstování buněčných kultur, tracery pro magnetickou rezonanci (MRI) a mnoho dalších. Navzdory četným navrženým využitím a rozsáhlému výzkumu těchto polymerů, farmakokinetika injekovaných termoresponzivních polymerů stále není dostatečně dobře prozkoumána. V této práci se věnujeme syntéze a důkladné fyzikálně-chemické charakterizaci čtyř různých termoresponzivních polyakrylamidů, konkrétně poly(N-(2,2-difluoroethyl)akrylamidu, poly(N- isopropylakrylamidu),...
|
|
|
Využití elektromagnetické a akustické emise pro diagnostiku moderních kompozitních materiálů
Trčka, Tomáš ; Chobola, Zdeněk (oponent) ; Lokajíček,, Tomáš (oponent) ; Koktavý, Pavel (vedoucí práce)
Tématem disertační práce je teoretické a experimentální studium elektromagnetické a akustické emise generované při tvorbě trhlin v elektricky nevodivých pevných látkách. Teoretická část práce je zaměřena na metodu elektromagnetické emise, se kterou souvisí řada dosud nevyřešených problémů jak v oblasti měření generovaných emisních signálů, tak i v oblasti správné interpretace získaných experimentálních dat. Postupně zde byla řešena problematika detekce emisních signálů kapacitním snímačem a transformace primárních parametrů trhliny na měřené veličiny v rámci sestaveného přenosového systému. Výsledkem bylo rozšíření metody elektromagnetické emise na kompozitní materiály (zejména vláknové polymerní kompozity se skelnou výztuží), včetně identifikace významných emisních zdrojů v těchto moderních materiálech, ale také vytvoření metodiky pro vyhodnocování primárních parametrů trhliny na základě měřených průběhů emisních signálů v časové a frekvenční oblasti. V experimentální části byla navržena komplexní metodika pro kontinuální záznam obou emisních signálů a údajů z dodatečných senzorů, průběžné zpracování a vyhodnocování měřených dat a monitorování odezvy namáhaného materiálu na aplikovanou mechanickou zátěž v reálném čase. Do této metodiky byly postupně integrovány dílčí výsledky z různých oblastí prováděného výzkumu, především se jednalo o detekci emisních signálů, realizaci vhodné měřicí aparatury, analýzu měřených signálů v časové i frekvenční oblasti a pokročilé metody zpracování a vyhodnocování získaných dat.
|
|
|
Electrospinning of Modified Biopolymers for Medical Applications
Pavliňáková, Veronika ; Martinová,, Lenka (oponent) ; Zajíčková, Lenka (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Proposed dissertation thesis is dedicated to the preparation and characterization of novel biocompatible nanofibers with both biological and medical potential applications. The main emphasis of this thesis was focused on the preparation of composite nanofibers respecting the principles of "green chemistry", meaning hard requirements of tissue engineering. The theoretical part summarizes knowledge about the electrospinning process and its parameters. The literature review also describes the electrospinning of proteins like collagen and gelatin, their blends with synthetic polymers and biopolymers as well as with inorganic fillers. One chapter deals with various kinds of crosslinking agents to improve nanofiber hydrolytic stability. The last chapter is aimed to halloysite inorganic nanotubes (HNT) gaining much attention for the use as drug carrier due to its remarkable physical (mechanical reinforcement) and biological (biocompatibility and low toxicity) properties. The experimental part is divided into two chapters, each of them examines issues of nanofibrous material preparation from different perspective. The first part is focused on novel hydrolytically stable antibacterial gelatin nanofibers modified with oxidized cellulose. The unique inhibitory effect of the nanofibers was examined by luminometric method using genetically modified Escherichia coli strain. Seeded adenocarcinoma lung cells proved good adhesion and proliferation. Second experimental part explores the effect of source and amount of natural tubular halloysite on the structure and properties of biocompatible amphiphilic nanofibers based on a polycaprolactone and gelatin. The addition of HNT improved the thermal stability, mechanical properties (both stiffness and elongation) and reduced the crystallinity of nanofibers. The HNT from different sources did not affect the cell behavior but slightly influenced the proliferation and viability of cells on nanofibers.
|
|
|
Modification of polymer blends based on polyhydroxybutyrate and their properties
Melčová, Veronika ; Tocháček, Jiří (oponent) ; Přikryl, Radek (vedoucí práce)
Theoretical part of this work describes properties and modification possibilities of poly(3-hydroxy butyrate) (PHB) and amorphous poly(lactic acid) (PLA) and their blends. In experimental part, reactivity of Joncryl, Raschig, and phosphite reagents triphenyl phosphite, tris(nonylphenyl) phosphite, and diphenyl isodecyl phosphite with neat PLA and PHB are studied. Raschig, an oligomeric polycarbodiimide based additive, was proven to enhance melt viscosity of both polymers in amount 2%wt., therefore was used for preparation of blends in five PHB/(PHB+PLA) ratios. Samples with Raschig and corresponding non-reactive samples were studied using rheology, gel permeation chromatography and modulated differential scanning calorimetry. Results showed possible reaction of Raschig and PHB/PLA blends leading to branched structures. However, the rate of reaction is not sufficient to completely compensate decrease in viscosity due to processing degradation. Thus, non-reacted amount of Raschig remains in matrix. On the basis of these findings, it is concluded that Raschig behaves rather as a relatively effective stabilizer of rheological properties than as a reagent for the intentional modification of PHB/PLA blends’ structure. In order to study mechanical properties of these blends, samples plasticized with acetyltributylcitrate were prepared using twin screw extruder.
|
|
|
Aplikace superabsorbentů do půdy a její vliv na růst rostlin
Závodská, Petra ; Kalina, Michal (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá přípravou a studiem superabsorbentů s obsahem nutrientů, konkrétně makronutrientů dusíku, fosforu a draslíku. Superabsorbenty jsou polymery, nejčastěji polymery kyseliny akrylové, které dokážou pojmout obrovské množství vody, aniž by se v nich rozpustily. Ve své struktuře jsou schopny vodu udržet a z tohoto důvodu jsou velmi perspektivními látkami pro použití v zemědělství. Experimentální část byla zaměřena na porovnání pěstované kukuřice s přítomností superabsorbentů v půdě a v samotné půdě bez přídavku superabsorbentů. Rostliny byly pěstovány ve třech časových úsecích, konkrétně 46 dní, 60 dní a 74 dní. Po dobu experimentů byly rostliny pěstovány s dostatkem vláhy a v kontrolovaných podmínkách pěstebního boxu pod UV lampou, která simulovala den a noc, kdy byla 12 hodin zapnuta a 12 hodin vypnuta. Nakonec byla provedena obrazová analýza v programu HARFA, ze které jsme dostali informaci o rozvětvení kořenů. Výsledky byly doplněny o rozbory půdy a rostlin.
|
|
|
Stanovení účinnosti zařízení Polymer Separation System Purifier N 1024
Duliková, Michaela ; Charvátová,, Michaela (oponent) ; Čáslavský, Josef (vedoucí práce)
V této diplomové práci je nastíněna problematika recyklace PET lahví ve společnosti PETKA CZ, a.s. Jedná se o italskou technologii AMUT navrženou pro fyzikální recyklaci PET lahví. Je zde především řešena problematika jakosti výsledného produktu recyklace, tzv. PET vloček, zejména v rámci jednotlivých nežádoucích příměsí jako jsou PVC, ostatní polymery a mechanické nečistoty. V důsledku zhoršujícího se vývoje jakosti PET vloček bylo testováno zařízení Polymer Separation System Purifier N 1024, který má významně snížit podíl nežádoucích příměsí v PET vločkách. Jak se ukázalo, dosavadní postupy při řešení potíží s jakostí již nejsou dostatečné.
|
host ::
RSS.