|
|
Viskoelastická deformace v geofyzikálních aplikacích
Sládková, Kateřina ; Čadek, Ondřej (vedoucí práce) ; Průša, Vít (oponent)
Práce se zabývá zapojením viskoelastického modelu do modelu pro termální konvekci formou vlastního kódu ve Fortranu 90 a zkoumáním role viskoelasticity v tomto modelu. Původně se viskoelasticita měla vyjádřit formou Maxwellova modelu, z numerických důvodů ovšem přecházíme k Oldroydově-B modelu. U tohoto modelu postupně nahrazujeme objektivní derivaci jejími jednotlivými členy a zkoumáme jejich vliv na chod konvekce - parciální derivace a advekční členy byly zcela zahrnuty, korotační členy vyžadují další numerické testování. Naše práce naznačuje, že vliv viskoelasticity na termální konvekci je znatelný. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Viskoelasticita kostí - metodika měření
Cihlář, Zdeněk ; Ďoubal, Stanislav (vedoucí práce) ; Kuchařová, Monika (oponent)
Univerzita Karlova v Praze, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra biofyziky a fyzikální chemie Kandidát: Mgr. Zdeněk Cihlář Konzultant: Prof. RNDr. Ing. Stanislav Ďoubal, CSc. Název rigorózní práce: Viskoelasticita kostí - metodika měření Cílem práce bylo ověření metodiky měření viskoelastických parametrů lidských kostí za použití vhodné měřící aparatury, která umožňuje měřit dynamické charakteristiky. Metoda stanovení viskoelastických parametrů kosti je založena na měření deformační odezvy na deformující sílu ve tvaru obdélníkového impulsu působícího na vzorek hlavice kosti stehenní při zatěžování v ohybu a měření impulsní charakteristiky při namáhání v torzi. V případě namáhání v ohybu se tedy jedná o měření tzv. křivky toku a tlumených kmitů na základě krátkého účinku deformující síly. Vyvinutou metodikou byly měřeny přechodové a impulsní charakteristiky. Na základě těchto charakteristik byly určovány viskoelastické parametry vzorků, kterými jsou Youngův modul pružnosti, modul ve smyku a viskózní člen. Z hodnot Youngova modulu a modulu ve smyku bylo spočítáno Poissonovo číslo, které udává poměr mezi příčným zkrácením a podélným prodloužením materiálu při deformaci. Naměřené hodnoty Youngova modulu pružnosti se pohybují v intervalu od 62MPa do 670MPa. Hodnoty modulu ve smyku se pohybují...
|
|
|
Anelastická deformace planetárních těles
Vach, Dominik ; Čadek, Ondřej (vedoucí práce) ; Běhounková, Marie (oponent)
Pozorování naznačují, že některé ledové měsíce ve Sluneční soustavě mají podpovrchové oceány zahřívané působením slapových sil. Pro popis této anelastické deformace je vhodné použít metody známé z mechaniky kontinua a nalézt tak disipovanou energii pro jednotlivá tělesa. V této práci je porovnáván Maxwellův a Kelvin-Voigtův deformační model a jejich schopnost určit tepelný výkon těles. Narozdíl od Maxwellova modelu, obecně nepoužívaný Kelvin-Voigt- ův model popisuje vratnou deformaci, a tedy by mohl umožňovat popis jevů, které mohou být jinak vysvětleny pouze pomocí gravitačních účinků. Za účelem porovnání obou modelů pro různá tělesa byl vyvinut program ve Fortranu, který modeluje 3D anelastickou deformaci planetárních těles za přítomnosti slapové síly. Výsledky naznačují, že předpovězený výkon může být různý v závislosti na použitém modelu a že Kelvin-Voigtův model by mohl najít uplatnění například v krátkodobých procesech. 1
|
|
|
Adhesive properties of matrix tablets
Kišková, Martina ; Šnejdrová, Eva (vedoucí práce) ; Mužíková, Jitka (oponent)
Univerzita Karlova, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra farmaceutickej technológie Meno a priezvisko: Martina Kišková Názov diplomovej práce: Adhézne vlastnosti matricových tabliet Školiteľ: PharmDr. Eva Šnejdrová, Ph.D. Diplomová práca sa zaoberá hodnotením reologických a adhéznych vlastností mucínu, vodných disperzií polymérnych nosičov a matricových tabliet na báze chitosanu, alginátu sodného alebo iota-karagénanu s kyselinou salicylovou na absolútnom rotačnom reometri. Teoretická časť sa zaoberá charakterizáciou a rozdelením matricových tabliet, charakterizáciou alginátu sodného, chitosanu a karagénanu, a tiež princípom vyhodnotenia rotačných, adhéznych a oscilačných testov realizovaných v experimentálnej časti. Mucín z prasacích žalúdkov ako modelový podklad pre adhézne testy sa chová ako viskoelastická pevná látka a jeho sila adhézie klesá so zvyšujúcou sa hydratáciou. Významne vyššia adhézna sila bola zistená u chitosanu pri pH 1,2 a alginátu sodného pri pH 6,8 v porovnaní s adhéznou silou iota-karagénanu. Z hľadiska viskoelastických vlastností sú chitosan a alginát sodný viskoelastické tekutiny, ale iota-karagénan je viskoelastická pevná látka. Iota-karagénan tvorí po hydratácií v pH 6,8 najtuhší gél a má aj najnižší stupeň štrukturálnej relaxácie pri namáhaní, preto je vhodnejší...
|
|
|
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.
|
|
|
Viscoelastic properties of ferrofluid - Study of normal stresses differences
Šustková, Hana
Od roku 1960 je známa ferrokapalina, koloidní kapalina tvořená ferro- či ferrimagnetickými nanočásticemi rozptýlenými v základové kapalině. Základová kapalina bývá nejčastěji na bázi vody, oleje nebo organických rozpouštědel. Každá nanočástice s rozměry kolem 10-20 nm bývá pokryta ochrannou vrstvou proti shlukování částic. Ferrokapalina obvykle nezůstává zmagnetována po vypnutí vnějšího magnetického pole, proto se řadí spíše mezi superparamagnetika. Tato práce studuje viskoelastické vlastnost vybrané ferrokapaliny APG513a - vlastností v ustáleném stavu a dynamickém režimu v porovnání se standartní kapalinou (základová kapalina a pod.) a MR kapalinou. K provedení experimentu byla navržena a zkonstruována magnetická cela pro použitý reometr, celý systém byl zkalibrován a byly provedeny experimenty s ferrokapalinou, MR kapalinou a referenční kapalinou. Práce se nejvíce zaměřuje na problematiku rozdílů normálových napětí (N1, N2) ve ferrokapalině, které doposud na této kapalině studovány nebyly. Dle odvozeného modelu pro použitou měřicí geometrii lze očekávat, že jsou průběhy N1 a N2 silně závislé na magnetickém poli; tyto vlastnosti byly také experimentálně ověřeny. Jedná se tedy o první práci tohoto druhu. Rozdíl normálových napětí byl zjištěn přímo nebo nepřímo pomocí aplikace Launova pravidla. Ferrokapalina...
|
|
|
Viscoelastic deformation in geophysical applications
Sládková, Kateřina ; Čadek, Ondřej (vedoucí práce)
Práce se zabývá zapojením viskoelastického modelu do modelu pro termální konvekci formou vlastního kódu ve Fortranu 90 a zkoumáním role viskoelasticity v tomto modelu. Původně se viskoelasticita měla vyjádřit formou Maxwellova modelu, z numerických důvodů ovšem přecházíme k Oldroydově-B modelu. U tohoto modelu postupně nahrazujeme objektivní derivaci jejími jednotlivými členy a zkoumáme jejich vliv na chod konvekce - parciální derivace a advekční členy byly zcela zahrnuty, korotační členy vyžadují další numerické testování. Naše práce naznačuje, že vliv viskoelasticity na termální konvekci je znatelný. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Možnosti využití indentečních zátěžových zkoušek při studiu mechanických vlastností měkkých tkání pohybového aparátu člověka in vivo, in situ
Bittner, Václav ; Šifta, Petr (vedoucí práce) ; Bunc, Václav (oponent) ; Čapek, Lukáš (oponent)
MOŽNOSTI VYUŽITÍ INDENTAČNÍCH ZÁTĚŽOVÝCH ZKOUŠEK KE STUDIU MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ MĚKKÝCH TKÁNÍ POHYBOVÉHO APARÁTU ČLOVĚKA IN VIVO, IN SITU ABSTRAKT: Cílem práce bylo na základě syntézy publikovaných poznatků a výsledků vlastních šetření analyzovat možnosti využití indentačních zátěžových zkoušek ke studiu mechanických vlastností měkkých tkání pohybového aparátu člověka in vivo, in situ. V rámci teoretického rozboru problematiky byl vytvořen matematický model indentačního testu. Geometrie úlohy byla formulována pro pevný válec pronikající do nekonečného poloprostoru z viskoelastického materiálu. Řešení je založeno na klasickém analytickém přístupu k problému stacionárního zatížení pružného materiálu. Tento postup je zobecněn pro hyperelastický materiál Neo- Hookeův a velké deformace. Kvantifikace disipativních procesů vychází z předpokladu, že tenzor napětí viskoelastického materiálu lze rozložit na část čistě elastickou a část čistě disipativní. Model umožňuje stanovit jak elastické, tak viskozní vlastnosti materiálu. Experimentální část práce je věnována validačním experimentům. Na základě zjištěných poznatků lze konstatovat, že myotonometrie je validní diagnostickou metodou umožňující objektivní posouzení stavu svalového tonu. Podmínkou objektivity je však předpoklad, že šetření jsou realizována...
|
|
| |
|
|
Morphogenesis and Viscoelastic Properties of Dimethacrylate Networks
Bystřický, Zdeněk ; Lehocký, Marián (oponent) ; Bradna, Pavel (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
The thesis deals with the investigation of dimethacrylate networks morphogenesis. Simple model resin mixtures used in this work were based on the monomers, which are typically employed as the components of matrix systems of dental resin composites. Kinetics and mechanisms of polymer networks formation were studied with respect to a structure of monomers, molar ratio of comonomers, and a concentration of the radical polymerization initiation system. Calculated profiles of functional groups conversion and polymerization rate were used as a basis for understanding and interpretation of mechanisms of networks morphogenesis and comparison with known models. Furthermore, kinetics of thermal degradation process was studied because it is closely related to the morphology of the networks. Then, temperature dependence of viscoelastic modulus was determined and the relationship between supramolecular structure of dimethacrylate networks and their viscoelastic response within the given temperature range was quantified. Polymerization kinetics was studied by differential photo-calorimetry (DPC) and infrared spectroscopy (FTIR). Process of thermal degradation was analyzed using thermo-gravimetric analysis (TGA). Viscoelastic parameters were measured using dynamic-mechanical analysis (DMA). Reactivity of dimethacrylate systems is derived from the molecular structure of monomers, because it affects mobility of reacting species during polymerization. Kinetics of polymerization is controlled by diffusion. Rate of diffusion is given by the monomer rigidity, concentration of functional groups, and an impact of physical interactions. The mobility restrictions, affecting growing chains, pendant side chains and free monomers, lead to monomolecular termination of macroradicals and limited degree of conversion. Since the mobility is restricted severely from the early phases of the reaction, i.e. from the gel point, phase separation is suppressed despite any potential thermodynamic instability, and the copolymerization process is random. This was confirmed by identification of single glass transition temperature in DMA experiments of copolymers. Heterogeneous character of morphogenesis is related to a varying reactivity of pendant functional groups. In the early phases of the polymerization, propagation proceeds via intramolecular attack of the radical site to the pendant, leading to the primary cycle formation. Probability of the cyclization is increased by flexibility of the monomer backbone. Heterogeneity of the curing reaction is characterized by formation of internally crosslinked structures, i.e. microgels, followed by their interconnections. On contrary, rigidity of the monomer leads to a higher effectivity of crosslinking and more homogeneous morphology of the corresponding networks. Presence of the inhomogeneities, characterized by coexistence of structurally distinct regions, is related to a two-step mechanism of thermal decomposition. Progress of the storage modulus and the glass transition temperature correlate with the network stiffness, effectivity of crosslinking, and the presence of physical interactions that reinforce the structure beyond the scope of covalent crosslinking. Structural heterogeneity is manifested by broad transition region indicating wide variations in relaxation times. Experimental data are in qualitative correlation with the numerical models that simulates kinetics of free radical network polymerization.
|
host ::
RSS.