Habilitation Thesis
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Specifika konstruování velkých tvářecích strojů(Západočeská univerzita v Plzni, 2018) Kubec, VáclavV práci je provedena analýza typických konstrukčních řešení rámů velkých tvářecích strojů pro volné kování. Jedná se především o hydraulické lisy s označením CKV, CKW a CKZ o velikosti nad 50 MN. Na základě této analýzy byl vytvořen rámec informací o těchto tvářecích strojích s cílem popsat specifika konstruování velkých hydraulických lisů pro volné kování. V práci jsou dále představeny konkrétní projekty, při nichž bylo využito optimalizačních postupů, které byly ověřovány pomocí virtuálního měření. V závěru práce jsou uvedeny obecné závěry týkající se specifik konstruování velkých hydraulických lisů pro volné kování.
Item Pulsní laserová depozice a přidružené výzkumné činnosti(Západočeská univerzita v Plzni, 2017) Křenek, TomášItem Charakteristika vybraných HVOF otěruvzdorných nástřiků, vhodných pro aplikaci za vysokých teplot(Západočeská univerzita v Plzni, 2020) Houdková Šimůnková, ŠárkaHabilitační práce pojednává o možnostech ochrany povrchů komponent, namáhaných opotřebením a působením vysoké teploty aplikací povlaků nanášených pomocí technologie vysokorychlostního žárového nástřiku plamenem (HVOF). Je zaměřena na hodnocení mikrostruktury, mechanických a tribologických vlastností tvrdokovových povlaků na bázi karbidu chromu a slitinových povlaků na bázi Co a Ni a na hodnocení vlivu působení prostředí, simulujícího pracovní prostředí komponent parních turbín, na sledované charakteristiky. Pozornost je věnována i potenciálu využití laserového tepelného zpracování ke zvýšení funkčních vlastností hodnocených povlaků. Hlavním cílem práce je ověřit vhodnost použití vybraných typů materiálů pro povlakování povrchů komponent parních turbín. Na základě dosažených výsledků bylo zpracováno doporučení nahradit obvykle využívané materiály povlaků na bázi karbidů chromu vybranými povlaky na bázi slitin Co a Ni.Item Využití virtuální a rozšířené reality v průmyslových podnicích(Západočeská univerzita v Plzni, 2019) Hořejší, PetrPráce se zabývá aktuální problematikou nasazení virtuální a rozšířené reality (čili imerzních technologií) v průmyslu. V současnosti, kdy mnohé podniky již prošly fází digitalizace, začínají být připraveny na budoucí realizaci vize Industry 4.0. Využití virtuální a rozšířené reality je (dle prestižních prognostických agentur) jedním ze stěžejní pilířů pro realizaci této vize. V současnosti dosáhla virtuální realita technologické fáze zralosti, rozšířená realita je však stále se vyvíjející technologie. V práci jsou nejprve definovány základní pojmy. Dále je provedena analýza nejen ve smyslu již využívaných možností využití, ale také z hlediska pravděpodobných vizí. Tato analýza se opírá o vylepšení podnikových procesů pomocí imerzních technologií a přináší pro mnoho procesu varianty a jejich srovnání. Analýza je podpořena vlastním dlouholetým realizovaným výzkumem, který je v práci také uveden v podobě případových studií. Využití imerzních technologií je pak zkoumáno v kontextu životního cyklu produktu a napojení na nástroje PLM. Na základě praktických zkušeností s projekty zabývajícími se imerzními technologiemi, je pak navržena metodika pro tvorbu virtuální obsahu vhodného pro imerzní technologie.Item A frequency dependent quasi-steady model with time delay estimation for fluidelastic instability of tube arrays(Západočeská univerzita v Plzni, 2016) Eret, PetrPružně tekutinová nestabilita (PTN) má za následek rychlý nárůst amplitud výchylek vibrací trubkových svazků tepelných výměníků při kritické rychlosti proudění a může mít ničivý účinek v rozmezí několika hodin provozu. Tento nebezpečný jev byl také pozorován v jaderných reaktorech a proto se jedná o problém intenzivně zkoumaný již po celá desetiletí. Jedním z efektivních modelů PTN je kvazi-ustálený model elasticky uložené trubky s jedním stupněm volnosti v jinak pevném trubkovém svazku. Až doposud byla mez stability stanoven ́a tímto příıstupem necitlivá na frekvenci kmitání trubky s ohledem na okolní tekutinu, což v minulosti uvádělo badatele do rozpaků. Zaležitost je v této práci vyřešena jednoduchým modelem, který určuje přıznivě kritické rychlosti proudění pro různé konfigurace trubkových svazků. Je ukázáno, že mez stability vypočtená pro frekvenční poměr roven 1 (tj. frekvence mechanicko-tekutinového systému a vlastní frekvence systému jsou totožné) je možno považovat za spodní hranici stability u obtékání svazku trubek vzduchem a tento poměr může být trochu snížen při obtékání vodou. To vyhovuje konstruktér ům, protože lze během stanovení meze stability efekt tekutiny na frekvenci systému ignorovat, zvláště pro případ vzduchu. Nové meze stability jsou vhodnější než ty určené původním kvazi-ustáleným modelem a vykazují podobnost s kvazi-neustáleným konceptem, který je sám o sobě vylepšením kvazi-ustálené teorie. Model umožnuje určení časového zpoždění mezi výchylkou trubky a následně generovanou tekutinovou sílou na prahu nestability. Časové zpoždění je zásadním bodem kvazi-ustálené teorie a jeho velikost je analyzována na základě konvektivních a viskozních jevů. Bezrozměrné časové zpoždění asociované s konvekcí proudu, a vyjádřené v původním modelu pomocí parametru μ = 1, není shledáno konstantní pro plný rozsah diagramů stability. To je sice v rozporu v dřívějšími pracemi, ale souhlas mezi stávajícím modelem a experimentem podporují tento poznatek. Nicéně u většiny výsledků se shoduje velikost řádu μ ≈ O(1) s předpokladem uvedeném ve kvazi-ustálené teorii. Výstupy z analýzy také naznačují, že časové zpoždění spojené s viskozními jevy může souviset s tloušťkou mezní vrstvy nebo s turbulencí o malém měřítku, avšak hlubší studium bude nutné pro ověření závěrů.Item Moderní trendy a techniky v oblasti nedestruktivního zkoušení materiálů a konstrukcí(Západočeská univerzita v Plzni, 2022) Beneš, PetrHlavním cílem této habilitační práce je představit některé možnosti technik nedestruktivního testování materiálů a to především z hlediska těch technik, které lze označit v současnosti za techniky progresivní, či u kterých lze předpokládat v následujících dekádách jejich masivnější rozvoj. Mezi tyto techniky lze zařadit takové metody, které umožní, nebo již umožňují testovat moderní materiály a konstrukce a které svou povahou, ať již fyzikální či fázově- strukturní, není možné testovat současnými tradičními technikami NDT. Předkládaná práce si nedává za cíl být prací striktně vědeckou, ale za jejím vznikem stojí snaha o systematické propojení rešeršní činnosti s praktickými aplikacemi, které autor této práce prováděl pomocí některých metod, které lze dosud zařadit mezi tzv. nekonvenční techniky NDT. Některé pasáže této práce mají za cíl sjednotit terminologii a opravit některé obecně zažité nepřesnosti či zažité omyly, se kterými se autor často v rámci své odborné a pedagogické praxi setkává. Za autorovou motivací pro zařazení některých témat také stojí relativně dlouholetá zkušenost s výukou předmětů zaměřených nejen na oblast nedestruktivního testování, ale také na problematiku mechanického zkušebnictví, kdy pro některé aplikované zkušební metody nejsou k dispozici ucelené informace týkající se jejich fyzikální podstaty. Některé v práci zařazené kapitoly byly vypracovány v rámci kvalifikačních prací, přičemž k nim byly přidány další vysvětlující informace a poznatky.Item Uplatnění multibody simulací při vývoji autobusů a trolejbusů(Západočeská univerzita v Plzni, 2020) Polach, PavelPráce se zabývá uplatněním multibody simulací v dopravním strojírenství. Oblast použití multibody simulací při vývoji a ověřování dynamických vlastností vozidel je velmi rozsáhlá. Tato práce si neklade za cíl pojmout uvedenou problematiku vyčerpávajícím způsobem. Autor v této práci shrnuje své dlouhodobé zkušenosti z modelování, verifikování a návrhů podporujících zlepšení dynamických vlastností silničních prostředků hromadné dopravy osob (tj. autobusů a trolejbusů). Vozidlo (resp. konstrukce vozidla) je složitý (nejen) mechanický systém vystavený dlouhodobému provoznímu zatěžování náhodného charakteru. Nejvhodnější způsob k dosažení technicky a ekonomicky proveditelného řešení splňujícího požadavky na provozní pevnost a životnost vozidel, na jejich jízdní vlastnosti a na jízdní pohodlí a pasivní bezpečnost řidiče a cestujících je kombinace výpočetních a experimentálních metod. Důležitým článkem tohoto řetězce navazujících či doplňujících se činností jsou právě multibody simulace. V práci je shrnut význam přístupu k řešení problémů s využitím multibody modelů a je v ní uvedena stručná rešerše nejvýznamnější literatury zabývající se dopravními prostředky a modely člověka, které jsou využívány při vyšetřování (převážně) pasivní bezpečnosti řidiče a cestujících. Je stručně uveden seznam nejčastějších simulací s multibody modely silničních prostředků hromadné dopravy osob. Jsou prezentovány multibody modely silničních prostředků hromadné dopravy osob (autobusů a trolejbusů). Pro získání dat o konstrukčních prvcích vozidel, jejichž určité vlastnosti bylo nutné v modelech zohlednit, byla v některých případech provedena potřebná laboratorní měření. Pozornost je věnována přístupům k modelování klíčových pružně tlumicích prvků pro dynamické chování silničních prostředků hromadné dopravy osob, kterými jsou vzduchové pružiny, hydraulické tlumiče pérování a pneumatiky. Jsou uvedeny postupy a výsledky laboratorních měření, které byly použity pro získání potřebných údajů. Z oblasti biomechaniky je popsán zjednodušený parametrický multibody model člověka. Tento model lze implementovat jako řidiče či cestujícího do silničních prostředků hromadné dopravy, se kterými je možné provést simulace vybraných provozních situací. Využitelnost uvedených teoretických přístupů je podpořena simulacemi s multibody modely silničních prostředků hromadné dopravy osob na konkrétních reálných případech technické praxe. Výsledky většiny simulací jsou ověřeny experimentálními měřeními na reálných vozidlech. V závěru práce jsou shrnuty dosažené výsledky a je uveden výhled činností do budoucna. Základem práce jsou zejména poznatky z řešení výzkumných projektů a komerčních zakázek ve společnosti Výzkumný a zkušební ústav Plzeň s.r.o. (VZÚ Plzeň), dříve s názvem ŠKODA VÝZKUM s.r.o. S ohledem zaměření společnosti VZÚ Plzeň na aplikovaný výzkum a z důvodu, že multibody dynamika je v této společnosti záležitostí jednotlivců, mají jeho realizační výstupy převážně aplikační charakter. Přínos pro rozvoj oboru v nadnárodním měřítku je zejména v hledání nových přístupů ke zdokonalování multibody modelů a v netradičních aplikacích. VZÚ Plzeň má širokou experimentální základnu i zkušené odborníky na kvalifikovanou realizaci experimentálních měření. Toto experimentální zázemí bylo využito pro verifikaci většiny výpočtových modelů na základě provozních a laboratorních měření na reálných konstrukcích.Item Posuzování zbytkové životnosti velkostrojů(Západočeská univerzita v Plzni, 2017) Francisko, PavelItem Aditivní technologie – 3D tisk kovových dílů a Vliv kvalitativních parametrů břitu řezného nástroje na jeho trvanlivost(Západočeská univerzita v Plzni, 2017) Zetek, MiroslavItem Experimentálna analýza vplyvu technologických faktorov na hrúbku vrstvy vytvorenej anodickou oxidáciou hliníka(Západočeská univerzita v Plzni, 2017) Gombár, MiroslavItem Theory and methodology of assembly - oriented design engineering(Západočeská univerzita v Plzni, 2016) Sąsiadek, MichalItem Proudění vodní páry v posledním stupni a nízkotlakém tělese parní turbíny(Západočeská univerzita v Plzni, 2017) Hoznedl, MichalPráce se zabývá prouděním v tzv. studeném konci parních turbín, tedy v posledním nízkotlakém (NT) stupni turbíny a v navazujícím výstupním tělese a v nástavbě. Práce je řešena zejména jako experimentální. Experimenty byly prováděny na turbíně o nominálním výkonu 1090 MW. Nejedná se tedy o experiment na modelovém zařízení, ale přímo o experimenty na díle, kde není žádná pochybnost mezi modelováním vztahu model dílo. Na druhou stranu při experimentu na díle vzniká celá řada dalších otazníků, týkajících se zejména chování neměřených nebo neměřitelných parametrů proudu páry. Konkrétně může jít o chování odběrových regeneračních potrubí a o odsávání části média dutými rozváděcími lopatkami. Měřením byly určeny a identifikovány zdroje tlakových ztrát ve výstupním tělese, které významným způsobem ovlivňují chování posledního stupně. Byly zjištěny důležité parametry posledního stupně, jako je rozložení průtoků a účinností po výšce lopatky. Byly určeny integrální hodnoty účinností posledního stupně s vlivem a bez vlivu výstupní složky rychlosti, dále účinnost NT průtočné části, průtočné části + difuzoru, tělesa i nástavby. Byl učiněn pokus o určení odsávaného množství vodní páry dutými lopatkami posledního statorového kola. Na základě měření pak byly kalibrovány CFD metody, pomocí kterých se povedlo s vysokou mírou shody s experimentem určit rozložení proudových parametrů po délce proudové cesty. Na základě měření byla navržena nová konstrukce výstupního NT tělesa, nyní již rutinně využívána při návrhu a konstrukci parních turbín. Tato konstrukce byla přepočítána pomocí již nakalibrovaných CFD metod a byly zjištěny velmi uspokojivé výsledky z pohledu tlakových ztrát. Předkládaná práce tedy přináší ucelený komplex vědeckých údajů v tomto pořadí: 1. Experimentální měření komponenty parní turbíny 2. Analýza naměřených dat a identifikace problémového uzlu 3. CFD výpočet experimentálně měřené části turbíny a kalibrace CFD metod 4. Návrh nového typu NT těles s ohledem na minimalizaci energetických ztrát 5. CFD výpočty nového typu NT těles a analýza datItem Vlivy na přesnost automatického měřicího cyklu(Západočeská univerzita v Plzni, 2018) Melichar, MartinItem Nástroje s definovanou geometrií břitu a technologie pro třískové obrábění velmi přesných děr(Západočeská univerzita v Plzni, 2018) Kouřil, KarelHabilitační práce je zaměřena na vývoj nástrojů pro třískové obrábění. Specificky pak na nástroje a technologie pro obrábění velmi přesných děr. Práce prezentuje soubor uveřejněných prací z vývoje, výroby a testování výstružníků s břity ze slinutých karbidů, cermetů, polykrystalického diamantu, polykrystalického kubického nitridu bóru.Item Čistota a užitné vlastnosti slitin železa pro energetiku(Západočeská univerzita v Plzni, 2022) Odehnal, JosefPředložená habilitační práce uvádí možnosti výroby vysoce čistých ocelí určených pro energetiku. Proces výroby je zaměřen na výběr vsázkových surovin se zřetelem na nízkou koncentraci stopových prvků (As, Sn, Sb), roztavení vsázky v elektrické obloukové peci, dezoxidaci čistým hliníkem, nastavení struskového režimu a procesu rafinace na zařízení ASEA- SKF k docílení vysoké mikročistoty a nízkých koncentrací nežádoucích prvků (S, O, N, H, v některých případech Mn, Si či Al). Jen samotná vysoce čistá tekutá fáze nezaručí úspěšné dosažení způsobilého výrobku dle daných přejímacích podmínek. Dalším krokem výroby je odlévání a tuhnutí ingotů, ze kterých jsou následně vykovány, tepelně zpracovány a obrobeny požadované součásti energetických celků. V práci je navržena a popsána nová konstrukce kokil/ingotů, kterou lze úspěšně použít pro dosažení jejich dobré jakosti. Návrh nové konstrukce je ověřen simulací a užitím v provozu. Dále se tato práce zaměřila na velmi důležitý krok po tváření a tím je primární tepelné zpracování výkovků, které následuje po tváření ingotů. K zabránění vzniku trhlin ve vycezeninách u velkých výkovků z ocelí standartně litých do ingotů jsou vytvořeny režimy primárního tepelného zpracování i se zásadami jejich vedení.Item Vývoj měřicích systémů pro měření tepelných vlastností povrchů materiálů a tepelných procesů při laserovém zpracování materiálu pulzními lasery(Západočeská univerzita v Plzni, 2018) Martan, JiříTéma předložené habilitační práce (formou uveřejněných vědeckých publikací v zahraničních impaktovaných časopisech) je vývoj měřicích systémů pro měření tepelných vlastností povrchů materiálů a tepelných procesů při laserovém zpracování materiálu pulzními lasery. Jde zejména o měření tepelné vodivosti tenkých vrstev a měření emisivity povrchu a dále časově rozlišené měření teplot v nanosekundách při působení pulzních laserů. Detailní popis problematiky a výsledků je uveden v přiložených publikacích. Na začátku práce je uveden stručný úvod do problematiky a komentář shrnující uvedené publikace.Item Povrchové napětí vody(Západočeská univerzita v Plzni, 2019) Kalová, JanaPředkládaná habilitační práce shrnuje můj výzkum v oblasti povrchového napětí vody. V práci popisuji postup při tvorbě nové rovnice pro teplotní závislost povrchového napětí vody a tuto rovnici zde uvádím. Nedílnou a důležitou součástí práce je také rozsáhlá databáze zdrojů dat pro povrchové napětí vody.
