|
|
Návrh optoelektrického snímače biologických tkání
Balík, Zdeněk ; Bartlová, Milada (oponent) ; Tománek, Pavel (vedoucí práce)
Biologické tkáně jsou opticky nehomogenní a absorpční materiály. Jsou složeny z různých struktur, jako jsou buňky, buněčné organely a různé vláknové struktury. Vlivem těchto struktur dochází k různým interakcím se světlem a k jevům jako je absorpce, rozptyl nebo polarizace světla. Ke zkoumání zralosti masa se používají četné metody ultrazvukové, elektromagnetické, elektrické i optické. Svaly představují anizotropní prostředí, jehož elektrické a optické vlastnosti se mění v závislosti na směru šíření signálů. V této práci je zkoumáno porovnání elektrických impedančních měření s měřením rozptýleného polarizovaného světla. Zvolili jsme vzorky vepřového a kuřecího masa, které se vyznačují relativně homogenní strukturou. Elektrická metoda je slibná v tom, že poskytuje mnohem více informací pomocí relativně laciného a rychlého měřicího systému. Navržená optická metoda umožnuje měřit stáčení polarizační roviny s časem zrání masa v rozsahu 95°. Přes první nadějné dosažené výsledky v této diplomové práci bude třeba provést další měření, která by ukázala vztah mezi optickým rozptylem, elektrickou anizotropií a strukturálními změnami v mase při jeho stárnutí.
|
|
|
The use of small punch tests for materials with a higher level of structural inhomogeneity
Gordiak, Michal ; Řehořek, Lukáš (oponent) ; Válka, Libor (vedoucí práce)
Master's thesis deals with evaluating applicability of correlation relationships between material characteristics determined by Small Punch Test and standard tensile test for material AlSi7Mg0,6 manufactured by casting and technology SLM. Results of Small Punch Tests are correlated with yield strength, tensile strength, elongation, and Young's modulus of elasticity. For each material characteristic various correlation methods are compared, while for each method corresponding coefficients are determined. Consequently, the applicability of individual methods is evaluated by substituting coefficients determined by various studies. Primarily analyzed are correlation methods for which future normalization is expected. The results of master's thesis show that structural inhomogeneity caused by SLM process does not result in high inaccuracies in determining material characteristics. Larger impact on material characteristics has high porosity, which was identified in cast material and led to significant deviations in evaluating tensile strength and elongation.
|
|
|
Manufacturing of a Component by Using Hydroforming Technology and Its Optimization
Harant, Martin ; Peterková, Eva (oponent) ; Řiháček, Jan (vedoucí práce)
The project deals with analysis and optimization of the geometry of the stamped part produced by the pillow hydroforming. The blank consists of two sheets of steel DC01, which is welded by laser beam. The forming process can cause excessive thinning and cracking of the part. By evaluation of mechanical tests is created material model, which is the basis for numerical simulation created in software PAM-STAMP. The outputs are analysis which provide information about critical points, failure pressure, limiting deformations and prediction of springback. Validity of the numerical simulation is verified by comparison with the experimentally obtained data. The comparative criterions are the failure pressure and the material thickness at various locations. Based on the results of the numerical simulation, the optimization of the geometry is created. The optimization uses different values of radius at the crack point.
|
|
|
Směsné lipidy a jejich interakce s biopolymery
Cigánková, Hana ; Smilek, Jiří (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na studium interakcí hyaluronanu s lipidem DOTAP (1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propan) a jeho směsí s lipidem DPPC (1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-fosfatidylcholin) ve vodě. Nejprve bylo proměřeno agregační chování samotného lipidu a jeho směsí a poté ovlivnění hyaluronanem o různých koncentracích. Dále byla změřena anizotropie fluorescence sondy DPH v těchto směsích a její ovlivnění přídavkem cholesterolu. Tyto vlastnosti byly sledovány pomocí fluorescenční spektroskopie, za využití fluorescenčních sond pyrenu a DPH. Bylo zjištěno, že hyaluronan má vliv na agregační chování lipidu DOTAP i jeho směsí s DPPC a že cholesterol ovlivňuje fluiditu liposomů.
|
|
|
Mikroviskozitní sondy ve studiu agregací systému biopolymer-tenzid
Vašíčková, Kamila ; Vala, Martin (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Byl zkoumán vliv koncentrace kationaktivního tenzidu a vliv iontové síly na anizotropii fluorescence sond difenylhexatrienu a fluoresceinu v systému s kationaktivním tenzidem a v systému kationaktivního tenzidu s hyaluronanem. Měření bylo provedeno metodou fluorescenční spektroskopie. Zjištěná anizotropie poskytuje informace o mikroviskozitě zkoumaných systémů. Dále byl zkoumán systém kationaktivního tenzidu s hyaluronanem při použití sond 9-(2-karboxy-2-kyanovinyl)julolidin, 4-(dikyanovinyl)julolidin a 1,3bispyrenylpropan. Informace o mikroviskozitě mikroprostředí udává integrál pod emisní křivkou u 9-(2-karboxy-2-kyanovinyl)julolidinu a 4-(dikyanovinyl)julolidinu a poměr excimer/monomer u 1,3bispyrenylpropanu. Bylo zjištěno, že vliv iontové síly na anizotropii difenylhexatrienu a fluoresceinu se projevil pouze při prvním přídavku soli, tj. při iontové síle 0,025 mol dm-3 a že přídavek hyaluronanu má vliv na anizotropii difenylhexatrienu a fluoresceinu pouze ve vzorcích bez přídavku soli. Výsledky měření s 9(2-karboxy-2-kyanovinyl)julolidinem a 4-(dikyanovinyl)julolidinem popisují vznik agregátů kationaktivního tenzidu s hyaluronanem a charakterizují tyto agregáty s hyaluronanem z hlediska mikroviskozity.
|
|
|
Determination of thermal conductivity anisotropy of polymeric heatsinks for electronics
Brachna, Róbert ; Kůdelová, Tereza (oponent) ; Komínek, Jan (vedoucí práce)
The master's thesis focuses on creating a numerical model of a polymeric heat sink with emphasis on its significant thermal conductivity anisotropy. This anisotropy is caused by highly thermally conductive graphite filler. Its final orientation is given by the melt flow inside the mould cavity during injection molding. The numerical model is created on the basis of a heat sink prototype subjected to experimental measurements, whose physical conditions are reliably replicated by the model. The determination of anisotropy is divided into two parts. The qualitative part is based on the fracture analysis of the heat sink prototype and determines the principal directions of the conductivity tensor in individual sections of the geometry. The computation of principal conductivities falls into the quantitative part, in which this task is formulated as an inverse heat conduction problem. The input data for the proposed task are experimentally obtained temperatures at different places of the geometry. The values of principal conductivities are optimized to minimize the difference between the measured and simulated temperatures.
|
|
|
Numerical solutions of EMC problems of small airplanes
Šeděnka, Vladimír ; Dědková, Jarmila (oponent) ; Mazánek, Miloš (oponent) ; Raida, Zbyněk (vedoucí práce)
The dissertation describes actual problems in certifying small airplanes, which are to be solved by numerical modeling of the airplanes. The work is closely linked to the European project HIRF-SE, which deals with this problem. The essential part of the work is devoted to describing design of two modules within the HIRF SE framework: time-domain finite-element solver BUTFE and its excitation module BUTFE_EXC. The thesis describes solution of absorbing boundary conditions, dispersive media, anisotropy and thin wire approximation. Special attention is devoted to a proper approximation of thin wires with sharp bends. Current implementation of the approximation leads to overlaps of wire segments.
|
|
|
Analysis of direction dispersion of collagen fibers in soft tissues
Sádovská, Terézia ; Lisický, Ondřej (oponent) ; Turčanová, Michaela (vedoucí práce)
The bachelor thesis deals with the directional distribution of collagen fibres in soft tissues especially in arteries and tendons. The first part gives basic information about anatomy of human vascular system, particulary structure of the arteries. There are explained polarization microscopy principle of materials exhibiting birefringence. Further is described relation between direction of density and mechanical properties expresses as modulus in tensile. In the next section, we will be defined stress in arterial wall using linear stregth and stiffness. In the last part of thesis will be observed dispertion of collagen fibres in tendon. This dispertion is described by circular distribution Von Mises. At the end is evaluated how dispertion of collagen fibres effects mechanical properties of arteries.
|
|
|
Interakce záporně nabitých vezikulárních systémů na bázi iontových amfifilních párů s polykationty
Fardová, Lucie ; Venerová, Tereza (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na přípravu záporně nabitých vezikulárních systémů z amfifilních párů zbavených protiiontů a jejich interakce s polykationtem. Nejprve byly připraveny vezikulární systémy z povrchově aktivních látek dodecylsíranu sodného a cetyltrimethylamonium bromidu. Přídavkem cholesterolu a kyseliny fosfatidové došlo ke stabilizaci a zároveň získání záporného náboje. Následně proběhla interakce s polykationtem hydrochloridu diethylaminoethyl-dextranu. Systémy byly zkoumány měřením velikosti částic, zeta potenciálu, generalizované polarizace a anizotropie. Měření generalizované polarizace bylo umožněno pomocí sondy laurdan a měření anizotropie bylo uskutečněno zavedením sondy 1,6-difenyl-1,3,5-hexatrien. Výsledky ukazují na úspěšnou přípravu stabilních systémů se záporným nábojem, které interagovaly s kladným hydrochloridem diethylaminoethyl-dextranem, ten ovlivnil chování vnější membrány, ale vnitřní nikoli. Systémy se stále držely ve stabilní oblasti.
|
|
|
Computational Modelling of Mechanical Behaviour of "Elastomer-Steel Fibre" Composite
Lasota, Tomáš ; Okrouhlík,, Miloslav (oponent) ; Nováček,, Vít (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
This thesis deals with composite materials made of elastomer matrix and steel reinforcement fibres with various declinations. It presents computational simulations of their mechanical tests in uniaxial tension and three-point bending realized using finite element (FE) method, and their experimental verification. The simulations were carried out using two different models - bimaterial and unimaterial computational models. The bimaterial model reflects structure of the composite in detail, i.e. it works with the matrix and individual fibres. When the bimaterial model is used, then it is necessary to create each fibre of the composite in the model and it makes numbers of disadvantages (creation of the model is laborious, higher number of elements are needed for discretization of an individual fibre in FE softwares and computational time is higher). On the other side, the unimaterial model does not distinguish the individual fibres, but it works with a model of the whole composite as a homogeneous material and the reinforcing effect of the fibres is included in the strain energy density function. Comparison between experiments and simulations shows that the bimaterial model is in good agreement with the experiments unlike the unimaterial one being able to provide adequate results in the case of tension load only. Hence, a new way was sought of how to extend the unimaterial model by the bending stiffness of fibres. In 2007 Spencer and Soldatos published a new extended unimaterial model that is able to work with both tension and bending stiffnesses of fibres. However, their model is based on Cosserat continuum theory, it is very complicated and is not suitable for practical application. Hence, a new simplified model was created in the thesis (partially according to the Spencer and Soldatos) with own strain energy density function proposed. In order to verify the new unimaterial model with bending stiffness, all the needed equations were derived and a new own finite element solver was written. This solver is based on Cosserat continuum theory and contains the mentioned anisotropic hyperelastic unimaterial model with bending stiffness. It was necessary to use the so called C1 elements, since the Cosserat theory works with second derivatives of displacements. The C1 elements ensure continuity of both displacements field and their first derivatives. Finally, new simulations were performed using the created FE solver and they show that the bending stiffness of fibres can be driven by the appropriate material parameter. In conclusion of this work it is discussed whether the new unimaterial model with bending stiffness is able to provide the same results as the bimaterial model, namely for both tension and bending loads of a composite specimen.
|
host ::
RSS.