|
|
Experimentální stanovení vlivu orientace polyetylénového acetabula na vývoj plastických deformací v počáteční fázi opotřebení
Zeman, Jakub ; Daniel, Matej (oponent) ; Ranuša, Matúš (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na počáteční fázi opotřebení celkové náhrady kyčelního kloubu s polyethylenovým acetabulem. V této fázi dochází k přizpůsobování artikulačních povrchů náhrady a k nezanedbatelným plastickým deformacím acetabula, které jsou způsobené tečením (creepem). Experimentálně je zkoumán rozsah deformací acetabula v závislosti na jeho orientaci v lidském těle, která je učena při implantaci náhrady. Zároveň je monitorován stav artikulačních povrchů náhrady a vývoj koeficientu tření. V rámci práce je realizován nový modul kloubního simulátoru, který umožňuje fyziologickou orientaci acetabula vůči simulovanému zatížení a kinematice kloubního páru při jeho zaplavení kloubní kapalinou a výhřevu na teplotu lidského těla. Deformace a stav artikulačních povrchů jsou sledovány optickými metodami a elektronovou mikroskopií. Získaná data o dějích v počáteční fázi opotřebení jsou konfrontována s existujícími MKP analýzami této fáze pro ověření správnosti zjednodušení těchto analýz. Popis deformací acetabula také může pomoci zpřesnit diagnostiku opotřebení náhrady v klinické praxi.
|
|
|
The effect of viscoelasticity and operating conditions on friction of compliant contacts
Quinn, Cheney ; Daniel, Matej (oponent) ; Nečas, David (vedoucí práce)
Compliant contacts containing polymer or rubber members may be found in both technical and biological applications. Despite the development in the field, certain effects influencing the tribological performance of these contacts are yet to be investigated. This work investigates the effects of kinematic conditions, configuration, viscoelasticity, and lubricant viscosity on friction in lubricated compliant contacts. Experimental data were also used to develop a numerical simulation capable of predicting fluid friction in compliant contacts. Mini Traction Machine (MTM) in the ball-on-disc configuration was used to successfully gain insight into the behaviour of compliant contacts, allowing the investigation of the mentioned effects. Findings in the technical applications have confirmed that viscoelastic effects are present in all configurations, being soft-on-hard, hard-on-soft and soft-on-soft, where they seem to be more profound in the configurations using compliant discs. The experimental data also suggest that the slide-to-roll ratio affects rolling friction in all configurations which is contrary to current literature. Data from the biological applications suggest that native lubricants may be substituted by simple lubricants under certain conditions. These findings have the potential to lay the ground for further investigations of compliant contacts.
|
|
|
Modelování synchronního motoru s permanentními magnety v nestandardních situacích
Daniel, Martin ; Otava, Lukáš (oponent) ; Václavek, Pavel (vedoucí práce)
V průmyslových aplikacích dochází k stále většímu nasazení synchronních motorů s permanentními magnety. Proto je požadována i simulace chování těchto motorů v neobvyklých situacích. Díky těmto simulacím chceme předejít zničení motoru. Výsledkem simulací jsou průběhy jednotlivých signálů. Bakalářská práce se zabývá návrhem simulačních schémat. Konkrétně se jedná o zkrat fází na vstupu motoru, odpojení motoru od napájení a změnu střídy měniče. Součástí práce je vytvoření uživatelského prostředí na zadávání technických parametrů motoru a spouštění simulací s využitím vytvořených simulačních schémat.
|
|
|
Analýza mazání TEP kyčle s využitím fluorescenční mikroskopie
Tkadlec, Tadeáš ; Daniel, Matej (oponent) ; Nečas, David (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá experimentální analýzou mazání totální endoprotézy kyčle s využitím fluorescenční mikroskopie, přičemž se jedná o vůbec první práci zaměřenou na takzvané měkké kloubní páry. Experimenty byly provedeny na simulátoru kyčelního kloubu, který byl upraven a odladěn pro účely fluorescenční mikroskopie. Cílem bylo stanovit vliv jednotlivých složek synoviální tekutiny na proces mazání. Pro tyto účely byly navrhnuty rozdílné modelové kapaliny, které reprezentovaly složením, obsahem proteinů a ostatními složkami lidskou synoviální kapalinu. Experimenty byly rozčleněny na experimenty sledující vliv proteinu albuminu, -globulinu a kyseliny hyaluronové při procesu mazání. Dále byly experimenty rozčleněny podle způsobu zátěže do dvou kategorií na experimenty probíhající při dynamickém zatížení (reprezentující chůzi) a kombinovaném zatížení (reprezentující stání a krátkodobou chůzi). Výstupem z provedených experimentů byly hodnoty fluorescenční intenzity popisující mazání v závislosti na čase, které představovaly bezrozměrný parametr tloušťky mazacího filmu. Tyto hodnoty byly zaznamenány do grafů a doplněny o fluorescenční snímky z charakteristických částí měření. Takto naměřená data byla následně konfrontována s doposud publikovanými články. Výsledky ukázaly, že z hlediska formování filmu je zásadní složkou synoviální kapaliny protein albumin, zatímco protein -globulin společně s kyselinou hyaluronovou formují tenkou stabilní vrstvu, na kterou následně adsorbuje právě albumin.
|
|
|
Optimalizace v řízení dynamických systémů
Daniel, Martin ; Václavek, Pavel (oponent) ; Pohl, Lukáš (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá využitím lineárních maticových nerovností (LMI) v řízení dynamických soustav. Pomocí LMI můžeme definovat stabilitu systému. Definováním LMI můžeme zkoumat zda jsou póly systému v zadaných oblastech, umístěných v levé polorovině komplexní roviny. LMI můžeme také použít pro stavovou zpětnou vazbu s nulovou ustálenou odchylkou na výstupu soustavy od žádané hodnoty. V práci je popsán návrh regulátoru minimalizujícího normu ze vstupu na výstup systému. Dále je zde popsán návrh LQ regulátoru s použitím LMI. Na závěr práce jsou uvedeny dva příklady návrhu LQ regulátoru, který minimalizuje normu ze vstupu na výstup systému a který přesune póly systému do daných oblastí v komplexní rovině. V prvním případě se LMI použijí pro návrh spojitého LQ regulátoru. Ve druhém případně navrhujeme diskrétní LQ pomocí LMI.
|
|
|
Analýza odezvových veličin kostní tkáně při mechanickém zatěžování
Vosynek, Petr ; Daniel, Matej (oponent) ; Janíček, Přemysl (oponent) ; Návrat, Tomáš (vedoucí práce)
Dizertační práce shrnuje výsledky výpočtového a experimentálního modelování z oblasti biomechanicky. Analýzy jsou zaměřeny na vybrané veličiny, které doplňují, nebo mohou doplnit, stávající metody predikce zlomenin kostí. Z hlediska výpočtového modelování jsou to zejména veličiny, které vycházejí z deformačně napěťových analýz. Větší část práce byla věnována experimentálnímu modelování, které bylo použito pro sledování dvou dominantních složek kostní tkáně, jímž jsou minerály a kolagenní vlákna. Současná nejvíce používaná veličina pro popis úbytku kostní tkáně (osteopenie, osteoporóza) je plošná hustota minerálů (BMD – bone mineral density). Nepostihuje ovšem žádnou informaci o změně celkového objemu potažmo o změně jak minerálů, tak i kolagenu. Navržené mechanické veličiny sledují úbytek obou složek při simulaci úbytku minerálů (demineralizace) a při simulaci úbytku kolagenu (deproteinizace) in vitro na dlouhých krůtích kostech.
|
|
|
Studium tření a mazání v kontaktu oka a kontaktní čočky
Kulíšek, Vlastimil ; Daniel, Matej (oponent) ; Nečas, David (vedoucí práce)
Miliony uživatelů kontaktních čoček trpí podrážděním očí v důsledku syndromu suchého oka (SSO), který je nejčastěji léčen aplikací umělých slz. Jelikož primárním zdrojem podráždění a diskomfortu je tření mezi povrchem oka, čočky a víčka, má výzkum tribologie kontaktních čoček potenciál přinést nové poznatky v oblasti terapie SSO. Tato diplomová práce si kladla za cíl objasnit vliv vlastností kontaktní čočky a vlastností maziva na tření a formování mazacího filmu v modelovém kontaktu kontaktní čočky a víčka. Experimenty proběhly za využití pin-on-plate tribometru, který dokáže zaznamenávat součinitel tření při současné možnosti pozorování mazacího filmu. Kontakt byl mazán dvanácti druhy maziv lišících se obsahem mucinu, typem pufru a molekulovou hmotností (MH) kyseliny hyaluronové (KH). Efekt typu maziva byl studován na dvou typech kontaktních čoček. Výsledky ukázaly, že u čoček s obsahem aktivního smáčedla je přítomnost mucinu v mazivu zásadní pro zvýšení tribologické výkonnosti, zatímco MH KH nehraje významnou roli. Bližší analýza jednotlivých testovaných roztoků ukázala, že nejvyšší výkonnosti pro oba druhy zkoumaných čoček dosáhla KH o střední MH – 337 kDa. Významnou roli však v tomto případě hrál typ pufru. V obecné rovině lze konstatovat, že vhodné umělé slzy k terapii SSO by měly být voleny na základě druhu (materiálu) používaných kontaktních čoček a obsahu mucinu v slzném filmu konkrétního pacienta.
|
|
| |
|
|
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.
|
|
|
Dopady krize způsobené covid-19 na činnost stavebního podniku
Daniel, Martin ; Biolek, Vojtěch (oponent) ; Hanák, Tomáš (vedoucí práce)
Diplomová práce vyhodnocuje jaký dopad měla krize způsobená covidem-19 na stavební podniky a to zejména pomocí dotazníkového šetření a rozhovorů se zástupci stavebních podniků. Teoretická část práce, která předchází dotazníkovému šetření a rozhovorům, popisuje stavební podnik a také vysvětluje témata, jako jsou například protiepidemické restrikce, kompenzační programy nebo nouzový stav, která nastolila covidová krize.
|
host ::
RSS.