Notice (8): Undefined index: HTTP_ACCEPT_LANGUAGE [APP/Controller/AppController.php, line 49]
Ústav konstruování - závěrečné práce
Prvotřídní vzdělávání, výzkum
a služby pro průmysl

    Vypsaná témata diplomových prací

    Výsledky vyhledávání

    Interakce iontové kapaliny s elektrickým polem: In-situ analýza EHD kontaktu pomocí fluorescenční mikroskopie
    Interaction of an ionic liquid with an electric field: In-situ analysis of an EHD contact using fluorescence microscopy

    Vedoucí práce: Ing. Michal Michalec, Ph.D.
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor tribologie
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: S narůstající elektrifikací a požadavky na udržitelnost roste význam inovativních technologií pro navýšení spolehlivosti a životnosti mechanických systémů. Iontové kapaliny představují perspektivní maziva nové generace s unikátními vlastnostmi, které mohou výrazně zlepšit mazací schopnosti. Iontové kapaliny obsahující molekuly s fluorescenční sondou mohou umožnit sledovat ovlivnění kontaktní oblasti elektrickým polem. Studium interakce elektrického pole a mazacího filmu iontové kapaliny pomůže objasnit chování a mechanismy ovlivnění mazací vrstvy za přítomnosti elektrického pole.
    Cíle závěrečné práce: Cílem je objasnit vliv elektrického pole na tvorbu a vlastnosti mazacího filmu v elastohydrodynamickém kontaktu mazaném iontovou kapalinou pomocí světlem indukované fluorescence.
    • provedení rešerše dostupných poznatků o vlivu elektrického pole na mazací filmy v elastohydrodynamických kontaktech mazaných iontovými kapalinami
    • návrh experimentálních podmínek pro studium tvorby mazací vrstvy pomocí světlem indukované fluorescence
    • popis chování mazací vrstvy s působením elektrického pole a bez něj, včetně analýzy změn tloušťky a chování mazacího filmu
    • zhodnocení vlivu polarity elektrického pole na vlastnosti mazací vrstvy a její dopad na tloušťku mazacího filmu
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva

    Design ovinovacího robota
    Design of Robot for Stretch Wrapping

    Vedoucí práce: Ing. Dana Rubínová, Ph.D.
    Zaměření: vývojová - designérská
    Odbor: Odbor průmyslového designu
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Ovinovací robot slouží k balení zboží do smrštitelných fólií za účelem ochrany při transportu a skladování. Hlavní oblastí jeho využití jsou sklady a výrobní prostory. Většina strojů je vybavena nejmodernějšími funkcemi a splňuje vysoké bezpečnostní nároky. Servisnímu technikovi je umožněna vzdálená podpora a analýza dat, jeho součinnost na začátku a na konci balícího cyklu není u novějších modelů nutná. Často se setkáváme s vizuální nejednotností sloupu a krytování těla stroje, nízkou kapacitou zásoby fólií a složitými postupy jejich doplňování.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je návrh koncepčního designu mobilního robotického ovinovacího stroje umožňujícího snadné obalování zboží různých velikostí a tvarů. Budou minimalizovány prostorové nároky stroje a brán ohled na jeho jednoduché uskladnění a případný přesun mezi výrobními linkami.
    • návrh atraktivního designu odpovídajícího současným trendům
    • kompaktní tvarování sloupu a těla stroje
    • návrh dotykového displeje k nastavení parametrů balícího cyklu a jeho vhodné situování
    • ergonomická optimalizace výměny fólií a přístupu k baterii
    • dostatečná stabilita stroje při obalování větších a těžších předmětů
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, sumarizační poster, technický poster, ergonomický poster, designérský poster, fotografie modelu, fyzický model

    Design hydromasážní vany pro spodní končetiny
    Design of Hydromassage Tub for Lower Limbs

    Vedoucí práce: akad. soch. Josef Sládek, ArtD.
    Zaměření: vývojová - designérská
    Odbor: Odbor průmyslového designu
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Hydromasážní vany se využívají pro poúrazovou a pooperační rehabilitaci spodních končetin a pro zmírnění bolestí pohybového systému uvolněním ztuhlých svalů a kloubů a zlepšení prokrvení. Rehabilitační vany pro spodní končetiny jsou určeny k léčebné masáži proudem vody obohaceným regulovaným množstvím vzduchu, aplikovaným pomocí trysek pod vodní hladinou. Důležitou roli zde hraje anatomický tvar vnitřní části vany pro účinnost masáže a komfort pacienta i obsluhy.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je navrhnout design hydromasážní vany pro spodní končetiny s čerpadlem, systémem vodních a vzduchových trysek a ruční sprchou, pro masáž sedícího pacienta od chodidel až po křížovou část zad. Produkt je určen k profesionální hydroterapii v nemocnicích a rehabilitačních centrech.
    • definovat parametry a vnitřní komponenty (objem, rozměry, výkon čerpadla, masážní zóny, počet trysek)
    • identifikovat hlavní designérské přístupy a charakteristické prvky rehabilitačních van
    • prokázat funkčnost, ergonomičnost a vyrobitelnost návrhu
    • realizovat fyzický model ve zmenšeném měřítku
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, sumarizační poster, technický poster, ergonomický poster, designérský poster, fotografie modelu, fyzický model

    Design autonomního čistícího stroje pro veřejné komunikace
    Design of Autonomous City Cleaning Machine

    Vedoucí práce: Ing. Dana Rubínová, Ph.D.
    Zaměření: vývojová - designérská
    Odbor: Odbor průmyslového designu
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Stroj určený k údržbě veřejných komunikací odstraňuje nečistoty, listí a další znečištění. Komunální čističe jsou využívány v městských částech, obcích, na parkovištích a v průmyslových areálech. V současnosti dominují tradiční čistící vozy s lidskou obsluhou. Do budoucna se očekává, že autonomní zařízení postupně nahradí tradiční techniku, což povede k zefektivnění péče o veřejné prostory a úspoře nákladů na pracovní sílu.
    Cíle závěrečné práce: Cílem je návrh kompaktního robotického čistícího stroje umožňujícího efektivní provoz ve vnitřním i venkovním prostředí. Návrh bude vhodně řešit interakci s okolním prostředím (lidé, zvířata, povětrnostní podmínky). Design robota bude odrážet jeho autonomní charakter a technologickou vyspělost.
    • studium procesu údržby veřejných komunikací s cílem identifikace problematických oblastí
    • návrh autonomního zařízení určeného k zametání, vysávání a mytí
    • rozměrové a tvarové řešení umožňující snadnou manévrovatelnost a práci v úzkých nebo těžko přístupných prostorech
    • ergonomická optimalizace výměny sběrných nádob a údržby stroje
    • integrování monitorovacích a bezpečnostních prvků (senzory, kamery)
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, sumarizační poster, technický poster, ergonomický poster, designérský poster, fotografie modelu, fyzický model

    Konstrukce testovacího modulu pro experimentální ověření škrticích prvků hydrostatického ložiska
    Design of a Test Module for Experimental Verification of Throttle Elements in a Hydrostatic Bearing

    Vedoucí práce: Ing. Jan Foltýn
    Zaměření: vývojová - konstrukční
    Odbor: Odbor tribologie
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Hydrostatická ložiska se využívají v přesných mechanismech díky své vysoké tuhosti, nízkému tření a schopnosti přenášet zatížení bez kontaktu kluzných ploch. Významným prvkem je restriktor – škrticí prvek regulující průtok kapaliny. Jeho konstrukce výrazně ovlivňuje tuhost, přenášené zatížení i energetickou účinnost. Navržený modul umožní snadnou výměnu a experimentální testování různých typů restriktorů v rámci jednoho zařízení. Možná je i zahraniční výzkumná stáž.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem práce je konstrukční úprava a rozšíření stávajícího testovacího zařízení pro hydrostatická ložiska tak, aby umožňovalo modulární výměnu různých typů restriktorů a jejich experimentální porovnání z hlediska provozních parametrů.
    • analyzovat současný stav testovacího zařízení a provést literární rešerši k škrticím prvkům v hydrostatických ložiscích
    • navrhnout technické řešení umožňující výměnu různých typů škrticích prvků a zpracovat výrobní dokumentaci nových dílů
    • realizovat fyzickou úpravu zařízení a připravit jej pro testování
    • provést sérii měření na vybraném typu škrticího prvku a vyhodnotit vliv změny geometrie na funkci ložiska
    • zpracovat výsledky do podoby odborného článku
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, výkresy součástí, výkres sestavení, digitální data

    3D tištěný segmentální kloubní implantát: biotribologie artikulačního povrchu
    3D printed segmental joint implant: biotribology of articulating surface

    Vedoucí práce: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D.
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor tribologie
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Pokud dojde k rozsáhlejšímu poškození kostní tkáně a chrupavky kyčelní hlavice, je často poslední možností implantace totální náhrady, která však vzhledem k omezené životnosti není vhodná pro mladé a aktivní pacienty. Naopak, vyvíjený 3D tištěný segmentální implantát, vyrobený individuálně na míru pacientovi podle rozsahu a anatomické lokalizace vzniklého defektu, zajistí správnou funkci kloubu a oddálí implantaci totální náhrady do pozdějšího věku. Cílem je navrhnout takový třecí povrch implantátu, který dosáhne velmi nízkého součinitele tření a bude šetrný k protilehlé kloubní chrupavce.
    Cíle závěrečné práce: Cílem práce je experimentální popis vývoje součinitele tření a opotřebení 3D tištěného Ti6Al4V třecího povrchu implantátu v kontaktu s kloubní chrupavkou a jejím modelem na bázi hydrogelu s využitím pin-on-plate tribometrů. Důraz bude kladem na funkci 3D tištených struktur a povlaků třecího povrchu.
    • rešerše zásadních tribologických studií se zaměřením na analýzy tření, mazání a opotřebení aditivně vyráběných třecích povrchů kloubních implantátů
    • návrh metodiky pro tribologické testování implantátu (návrh a 3D tisk třecích povrchů implantátu, příprava vzorků kloubní chrupavky a hydrogelu, příprava maziva – kloubní kapaliny, konfigurace tribometrů)
    • analýza topografie třecích povrchů před a po experimentech
    • měření vývoje součinitele tření a vyhodnocení míry opotřebení třecích povrchů kontaktního páru (implantát - chrupavka/hydrogel)
    • statistické zpracování naměřených dat, jejich analýza a interpretace
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva

    Aplikace 2D nanomateriálů při vývoji 3D tištěných pokročilých kloubních implantátů
    Application of 2D nanomaterials in the development of advanced 3D-printed joint implants

    Vedoucí práce: doc. Ing. David Nečas, Ph.D.
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor tribologie
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Rychlý rozvoj medicíny, zejména ve velmi populačně silných zemích, vede k rostoucí poptávce po spolehlivých a dlouhodobě funkčních náhradách velkých kloubů. Přestože biomateriály pro kloubní implantáty procházejí výrazným technologickým vývojem, otázka jejich životnosti zůstává klíčovým tématem. Jelikož medicína obecně významně směřuje také směrem individualizace implantátů, jedním z nejperspektivnějších směrů je kombinace aditivní výroby (3D tisku) a možnosti využití moderních 2D nanomateriálů. Ty vykazují mimořádné biotribologické vlastnosti a potenciál dosáhnout stavu superlubricity, čímž l
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je experimentálně posoudit biotribologické chování 3D tištěných kloubních implantátů s využitím 2D nanomateriálů, a to jak ve formě objemové výztuže, tak i povlaků funkčních třecích ploch. Součástí práce bude rovněž ověření potenciálu cílené suplementace synoviální kapaliny nanočástice
    • provést kritickou rešerši aktuálních vědeckých studií zaměřených na využití 2D nanomateriálů v ortopedii, včetně jejich aplikace ve formě povlaků a suplementace kloubní kapaliny
    • podílet se na návrhu a výrobě 3D tištěných vzorků s integrovanými 2D nanomateriály
    • realizovat reciproční tribologické testy při současném pozorování kontaktu pomocí fluorescenční mikroskopie
    • analyzovat objemové opotřebení a topografii třecích povrchů po provedených experimentech
    • diskutovat získané výsledky a objektivně posoudit možnosti implementace 2D nanomateriálů do vývoje kloubních implantátů nové generace
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva

    Superlubricita pHEMA hydrogelů s modifikovaným povrchem pro náhradu kloubní chrupavky
    Superlubricity of pHEMA hydrogels with a modified surface for joint cartilage replacement

    Vedoucí práce: Ing. David Rebenda, Ph.D.
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor tribologie
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Hydrogely jsou materiály tvořené trojrozměrnou polymerní sítí schopnou vázat a zadržovat velké množství vody. Díky vlastnostem podobným lidské kloubní chrupavce, je vývoj hydrogelů v popředí výzkumů zaměřených na vývoj materiálů pro regeneraci/náhradu poškozené kloubní chrupavky popř. slouží jako model chrupavky při studiu tribologického chování synoviálního kloubu. Aby se vlastnosti hydrogelů přiblížili chrupavce co nejvíce, dochází k modifikaci struktury biopolymery (kyselina hyaluronová, chitosan, želatina) či řízení topografie povrchu pomocí mikrotextur s cílem napodobit povrch chrupavky.
    Cíle závěrečné práce: Cílem práce je experimentální popis vývoje součinitele tření a mechanismů opotřebení mezi přirozeným a umělým kloubním povrchem s využitím pin-on-plate simulátorů. Práce bude zaměřena na posouzení vlivu modifikace struktury hydrogelů biopolymery a řízení topografie povrchu.
    • provést kritickou rešerši aktuálních vědeckých publikací zabývajících se třením a opotřebením hydrogelů
    • navrhnout metodiku a experimentální podmínky pro testování vzorků hydrogelů
    • realizovat experimenty zaměřené na vývoj součinitele tření a vyhodnocení míry opotřebení třecích povrchů kontaktního páru
    • analyzovat topografii povrchu třecích vzorků před a po testech opotřebení
    • vyhodnotit a interpretovat data s cílem posoudit vhodnost modifikací hydrogelu jakožto náhrady kloubní chrupavky
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva

    Design exteriéru a interiéru autonomního elektrobusu
    Exterior and interior design of autonomous e-bus

    Vedoucí práce: doc. akad. soch. Ladislav Křenek, ArtD.
    Zaměření: vývojová - designérská
    Odbor: Odbor průmyslového designu
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Jako jedna z možností řešení aktuálních problémů městské hromadné dopravy se nabízí použití autonomního elektrobusu. Důvodem pro automatizovanou dopravu jsou především zvýšení nabídky veřejné dopravy, nedostatek řidičů a vysoké úspory TCO. Designérský koncept autonomního vozidla pro MHD jehož návrh bude vycházet ze současně používaných a v blízké budoucnosti očekávaných technologií ukáže nové možnosti v oblasti autonomní přepravy osob.
    Cíle závěrečné práce: Cílem diplomové práce je koncepční, výtvarně-technické řešení autonomního elektrobusu navrženého s využitím moderních technologií a materiálů. Návrh exteriéru a základní koncept interiéru vozidla s ohledem na technické, funkční a také estetické požadavky, ve spolupráci s ŠKODA TRANSPORTATION a.s.
    • analýza současného stavu a identifikace silných i slabých stránek
    • navrhnout výtvarně-technickou koncepci elektrobusu
    • zpracovat prostorový model navrženého designu v měřítku
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, sumarizační poster, technický poster, ergonomický poster, designérský poster, fotografie modelu, fyzický model

    Chování plastických maziv v kontaktech s reálnou konformitou
    Behavior of greases in contacts with real conformity

    Vedoucí práce: Ing. Michal Okál, Ph.D.
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor tribologie
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Řada strojních součástí obsahuje bodové kontakty, které jsou mazané plastickými mazivy. Nedostatečné mazání těchto kontaktů vede ke zkrácení jejich životnosti a zvýšeným třecím ztrátám. Novější experimenty ukazují, že tloušťka mazacího filmu v reálných kontaktech bývá vyšší, než předpovídají teoretické modely, což je přičítáno kapilárním jevům podporujícím přísun maziva. V současnosti však stále chybí model, který by dokázal zohlednit konformitu kontaktu, povrchové napětí a reologické vlastnosti plastických maziv a předpovědět množství maziva zadržovaného v okolí reálných kontaktů.
    Cíle závěrečné práce: Cílem této práce je na základě získaných experimentálních dat vytvořit model, který dokáže předpovědět množství maziva zadržovaného v kontaktech s reálnou konformitou vlivem kapilárních jevů.
    • provedení kritické rešerše aktuálních vědeckých studií zaměřených na mazání plastickými mazivy
    • provést in-situ měření tloušťky mazacího filmu pro různé konformity kontaktu
    • testovat různé počáteční množství maziva a podmínky
    • sjednotit získaná data do tzv. master křivky
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, digitální data

    Design stroje na výrobu nanovláken
    Design of a machine for producing nanofibers

    Vedoucí práce: doc. akad. soch. Ladislav Křenek, ArtD.
    Zaměření: vývojová - designérská
    Odbor: Odbor průmyslového designu
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Česká republika je globálním lídrem ve výrobě nanovláken, zejména díky revoluční technologii Nanospider™ vyvinuté firmou Elmarco, která umožňuje průmyslovou produkci i několika dalším výrobcům. Současná úroveň designu strojů zaměřených na výrobu nanomateriálů však výrazně zaostává a nekopíruje vysokou technickou úroveň a unikátnost těchto zařízení. Koncepční a inovativní přístup k zpracování designu ukáže možnosti zlepšení vizuálních a funkčních kvalit těchto výrobních strojů.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem práce je navrhnout koncepční design stroje na výrobu nanovláken s maximální šířkou zvlákňovací elektrody 1 600mm. Hlavní použité materiály budou kov a plast. Je předpokládaná sériová výroba stroje.
    • analyzovat současnou produkci strojů na výrobu nanovláken
    • navrhnou originální design a technicky progresivní koncepci zařízení
    • zpracovat prostorový, model navrženého designu
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, sumarizační poster, technický poster, ergonomický poster, designérský poster, fotografie modelu, fyzický model

    Design mobilního kompresoru
    Design of Mobile Compressor

    Vedoucí práce: akad. soch. Josef Sládek, ArtD.
    Zaměření: vývojová - designérská
    Odbor: Odbor průmyslového designu
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Mobilní kompresor je přenosné zařízení, které generuje a ukládá stlačený vzduch. Tato zařízení se obvykle skládají z elektrického motoru, kompresorové jednotky a tlakové nádoby (vzdušníku), do níž se vzduch ukládá. Díky své přenosnosti a univerzálnosti je mobilní kompresor ideálním nástrojem pro kutily i profesionální dílny. Slouží k pohonu pneumatického nářadí, jako jsou sponkovačky, utahováky, brusky, stříkací pistole a také k huštění pneumatik nebo vyfukování nečistot.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je navrhnout design mobilního kompresoru se vzdušníkem o objemu 50 litrů s rukojetí a kolečky umožňující snadnou manipulaci se strojem v interiéru dílny nebo garáže. Je určen pro kutily a lehčí profesionální použití. Důraz by měl být položen na přiměřenou robustnost a ucelený vzhled.
    • definovat parametry a jednotlivé komponenty
    • analyzovat klady a zápory horizontální a vertikální koncepce
    • identifikovat hlavní designérské přístupy a charakteristické prvky kompresorů
    • prokázat funkčnost, ergonomičnost a vyrobitelnost návrhu
    • realizovat fyzický model ve zmenšeném měřítku
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, sumarizační poster, technický poster, ergonomický poster, designérský poster, fotografie modelu, fyzický model

    Design vyhlídkové ponorky
    Design of a sightseeing submarine

    Vedoucí práce: doc. akad. soch. Ladislav Křenek, ArtD.
    Zaměření: vývojová - designérská
    Odbor: Odbor průmyslového designu
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Plavba vyhlídkovou ponorkou nebo poloponorkou je stále více oblíbenější turistickou atrakcí především v přímořských letoviscích. Stávající design těchto plavidel často ale působí laciným či kýčovitým dojmem. Koncepční a inovativní přístup při návrhu ponorky by měl přinést by měl přinést výrazné zlepšení estetických, ergonomických i funkčních parametrů.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem práce je navrhnout koncepční design vyhlídkové ponorky pro min. 10 pasažérů a nižší hloubky ponoru. Hlavní použité materiály budou kov a plast. Je předpokládaná kusová výroba plavidla.
    • analyzovat současnou produkci
    • navrhnou originální, technicky a vizuálně progresivní vizi vyhlídkové ponorky
    • zpracovat prostorový model navrženého designu
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, sumarizační poster, technický poster, ergonomický poster, designérský poster, fotografie modelu, fyzický model

    Design univerzálního mobilního drtiče
    Design of a universal mobile crusher

    Vedoucí práce: doc. akad. soch. Ladislav Křenek, ArtD.
    Zaměření: vývojová - designérská
    Odbor: Odbor průmyslového designu
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Univerzální drtiče jsou výkonné a kompaktní stroje, které umožňují například efektivní recyklaci stavebního odpadu nebo i bioodpadu přímo na místě. Stroje jsou mobilní a lze je ovládat dálkově, což zajišťuje maximální pohodlí a bezpečnost při práci. Výtvarně-technické řešení stávající produkce je povětšinou podřízeno funkci, výrobní technologii a snaze o nízké výrobní náklady. Koncepční a inovativní přístup k zpracování designu ukáže možnosti zlepšení vizuálních a funkčních kvalit tohoto typu produktu.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem práce je navrhnout koncepční design mobilního univerzálního drticího stroje s dálkovým či autonomním ovládáním s maximální celkovou hmotností do 10 000kg. Hlavní použité materiály budou kov a plast. Je předpokládaná sériová výroba stroje.
    • analyzovat současnou produkci
    • navrhnou originální, technicky a vizuálně progresivní koncept univerzálního drticího stroje
    • zpracovat prostorový, model navrženého designu
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, sumarizační poster, technický poster, ergonomický poster, designérský poster, fotografie modelu, fyzický model

    Studium třecí vrstvy tuhých modifikátorů v kontaktu kola a kolejnice
    Study of the friction layer of solid sticks in wheel–rail contact

    Vedoucí práce: Ing. Tomáš Jordán
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor tribologie
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Tuhé modifikátory tření se v kolejové dopravě používají k redukci hluku, snižování opotřebení a k úsporám energie. Přestože jsou v provozu nasazovány již řadu let, jejich skutečná výkonnost, přínosy i rizika dosud nejsou dostatečně prozkoumány. Tento na první pohled jednoduchý mechanismus úpravy tření skrývá řadu otázek. Známé přínosy mohou být zásadně ovlivněny přítomností běžných kontaminantů na povrchu kolejnice. Nejběžnějším z nich je voda, která může ovlivnit tvorbu třecí vrstvy a výkonnost tuhých modifikátorů. V krajním případě může způsobit výrazný propad trakce a omezení brzdných vlast
    Cíle závěrečné práce: Cílem práce je popis mechanismů tvorby, přenosu a chování třecí vrstvy tuhého modifikátoru tření v kontaktu kola a kolejnice.
    • konstrukce automatického aplikátoru tuhého modifikátoru tření s proměnou silou
    • navrhnout experiment pro studium tvorby a přenosu třecí vrstvy tuhého modifikátoru tření
    • popsat tvorbu a přenos třecí vrstvy tuhého modifikátoru tření suchého a vodou kontaminovaného kontaktu
    • pro vybrané podmínky studovat vliv tuhých modifikátorů tření na opotřebení a kontaktní únavu ve vodou kontaminovaném kontaktu
    • navrhnout reologický model směsi vody a tuhého modifikátoru tření
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, výkresy součástí, výkres sestavení, digitální data

    Experimentální ověření přínosu strukturovaného magnetického obvodu rotoru elektromotoru

    Vedoucí práce: Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor technické diagnostiky
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Magnetické obvody současných elektromotorů jsou nejčastěji vyrobeny z izolovaných křemíkových plechů. Tato technologie výroby neumožňuje optimální tvarování magnetického obvodu statoru a rotoru z pohledu účinnosti, mechanických vlastností, hmotnosti a momentu setrvačnosti rotoru elektromotoru. Metoda kovového 3D tisku přináší revoluci do návrhu magnetických obvodů. Magnetický obvod lze navrhnout prakticky bez tvarových omezení. Návrh vhodné struktury statoru a rotoru může zajistit excelentní spojení mechanických, elektrických a magnetických vlastností což vede k navýšení účinnosti elektromotor
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je experimentální ověření a kvantifikace zlepšení vlastností elektromotoru (krouticí moment, hmotnost, moment setrvačnosti, max. otáčky) se strukturovaným rotorem zhotoveným 3D SLM tiskem.
    • výběr vhodného elektromotoru
    • návrh vhodné struktury magnetického obvodu s ohledem na dosažení lepších mechanických vlastností než magnetický obvod vyrobený z izolovaných plechů
    • optimalizace struktury s ohledem na dosažení maximálního magnetického toku při minimální hmotnosti
    • výroba a kompletace strukturovaného rotoru
    • experimentální ověření elektromotoru – porovnání s výchozím motorem s magnetickým obvodem složeným z izolovaných plechů
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, fotografická dokumentace, laboratorní protokol, digitální data

    3D tištěný magnetický obvod s řízenou mikro-segmentací pro snížení ztrát
    3D printed magnetic circuit with controlled micro-segmentation to reduce losses

    Vedoucí práce: doc. Ing. Michal Kubík, Ph.D.
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor technické diagnostiky
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Technologie 3D kovového tisku se začíná prosazovat také v oblasti elektrických strojů jako elektromotory či transformátory a to především při konstrukci jejich magnetických obvodů. Vhodnou konstrukcí lze za pomocí 3D tisku dosáhnout zvýšení energetické účinnosti, snížení hmotnosti či výraznému zlepšení chlazení. Velice slibná se jeví metoda cílené výroby mikrotrhlin orientovaných kolmo na magnetický indukční tok za pomocí změny parametrů laseru při 3D kovovém tisku. Tyto trhliny pravděpodobně výrazně sníží ztráty vířivými proudy, ale není jasné, zda nezhorší mechanické či magnetické vlastnosti
    Cíle závěrečné práce: Cílem diplomové práce je vývoj metody řízené mikro-segmentace magnetického obvodu snižující ztráty vířivými proudy za pomocí 3D kovového tisku.
    • identifikace vhodných materiálů pro magnetický obvod a jejich tiskové parametry
    • sestavení magnetického modelu
    • návrh geometrie a tiskových parametrů testovacích vzorku
    • experimentální stanovení elektrických, magnetických a mechanických vlastností
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, laboratorní protokol, digitální data

    Aplikace strojového učení na elektronicky řízené odpružení jízdního kola
    Application of machine learning to bicycle suspension electronic control

    Vedoucí práce: Ing. Filip Jeniš, Ph.D.
    Zaměření: vývojová - konstrukční
    Odbor: Odbor technické diagnostiky
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Odbor Technické diagnostiky se dlouhodobě zabývá vývojem semiaktivně řízených tlumičů, které umožňují měnit tlumící charakteristiku podle aktuálních požadavků. Semiaktivní tlumící systémy lze aplikovat do nejrůznějších typů vozidel (např. osobní automobil, železniční vozidlo, jízdní kolo) za účelem zlepšení jízdních vlastností, jako jsou komfort, jízdní stabilita atd. Pomocí jednoduchých řídících algoritmů je možné zvýšit komfort vozidla přibližně o 30 %. Aplikace metod strojového učení slibuje další výrazné zlepšení jízdních vlastností.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem práce je aplikovat metody strojové učení do semiaktivně řízeného odpružení jízdního kola a zvýšit tak jeho komfort a zároveň jízdní stabilitu oproti konvenčnímu odpružení.
    • návrh a výroba přípravku pro uchycení jízdního kola na hydraulický pulzátor
    • tvorba virtuálního modelu jízdního kola
    • trénink algoritmu umělé inteligence na virtuálním modelu
    • aplikace algoritmu umělé inteligence na reálné jízdní kolo
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, výkresy součástí, digitální data

    Využití vibrodiagnostiky podvozku k predikci opotřebení v kontaktu kola a kolejnice
    Use of vibration diagnostics of the bogie for predicting wear in the wheel–rail contact

    Vedoucí práce: Ing. Daniel Kvarda Ph.D.
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor tribologie
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Diplomová práce je zaměřena na využití vibrodiagnostických dat z reálného provozu vlakových jednotek k identifikaci technického stavu podvozku. Cílem je analyzovat naměřené vibrace a vytvořit metodiku jejich zpracování tak, aby bylo možné včas detekovat projevy typických závad, jako je poškození ložisek, nadměrné opotřebení okolku kola či další anomálie v kontaktu kola a kolejnice. Výsledkem bude návrh postupu, který umožní predikovat vznik poruch a přispět tak k efektivnějšímu plánování údržby a zvýšení bezpečnosti železniční dopravy.
    Cíle závěrečné práce: Cílem práce je využít vibrodiagnostická data z provozu k identifikaci projevů vlakového podvozku.
    • Analýza současného řešení vibrodiagnostiky podvozku
    • Určení možných projevů v signálu vibrací
    • Zpracování dat
    • Vyhodnocení projevů na vlakovém podvozku
    • Návrh metodiky vyhodnocení
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, digitální data

    Optimalizace a aditivní výroba letecké komponenty z hořčíkové slitiny
    Optimization and additive manufacturing of aerospace component from magnesium alloy

    Vedoucí práce: Ing. Jan Jaroš
    Zaměření: vývojová - konstrukční
    Odbor: Odbor reverzního inženýrství a aditivních technologií
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Hořčíkové slitiny se jeví jako slibné materiály pro letecké aplikace zejména díky nízké hustotě a příznivému poměru pevnosti k hmotnosti. Zpracování hořčíkových slitin pomocí aditivní technologie umožňuje výrobu komplexních komponent s výraznou úsporou hmotnosti, což přispívá ke snížení spotřeby paliva. Pro výrobu takových komponent je potřeba důkladného zkoumání zpracovatelnosti hořčíkových slitin pomocí aditivní výroby, jejich mechanického chování a optimalizace návrhu komponenty.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem práce je návrh a výroba letecké komponenty z hořčíkové slitiny s požadavkem na optimalizaci pro aditivní výrobu.
    • Analýza možností optimalizace komponenty s ohledem na aditivní výrobu
    • Ověření mechanických vlastností materiálu
    • Optimalizace dílu s dodržením okrajových podmínek
    • Výroba dílu a jeho testování
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva

    Hybridní mazací vrstvy pro kosmické aplikace

    Vedoucí práce: Ing. David Košťál, Ph.D.
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor tribologie
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Hybridní vrstvy jsou nový způsob mazání tribologických uzlů pro kosmické aplikace. Jedná se o dvě vrstvy maziv, první je typicky MoS2 nanesené pomocí PVD technologie a druhá složka je olej. Takováto kombinace vrstev má podle předběžných experimentů synergický efekt a dosahuje delší životnosti, než by byl součet životností jednotlivých složek. Mechanismus, díky kterému k tomu dochází, ovšem není jasný.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je poskytnout závislost mezi vlastnostmi pevného filmu a množstvím oleje pro aktivaci synergického efektu za konkrétních podmínek.
    • Přehled používaných vrstev a olejů, studium literatury ohledně problematiky
    • Návrh experimentů v laboratoři pro měření trvanlivosti
    • Realizace a vyhodnocení experimentů s dílčími a hybridními vrstvami
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva

    Degradační procesy magnetoaktivních elastomerů
    Degradation Processes of Magnetoactive Elastomers

    Vedoucí práce: Ing. Jiří Žáček
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor technické diagnostiky
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Magnetoaktivní elastomery (MAE) jsou elastomery, které obsahují magnetické částice. Po aplikaci magnetického pole dochází ke změně jejich tuhosti. Tohoto jevu se využívá v různých aplikacích, jako jsou různé vibroizolátory, aktuátory nebo jemná robotika. Tyto zařízení vykonají stovky tisíc až miliony zátěžných cyklů. Zásadní pro dlouhodobou funkci těchto zařízení je pochopit a popsat degradační procesy tohoto materiálu při dlouhodobém magneto-mechanickém zatěžování. Na UK FSI vznikla konstrukce testovacího zařízení, která bude využita při řešení této diplomové práce.
    Cíle závěrečné práce: Cílem práce popsat degradační procesy magnetoaktivních elastomerů při dlouhodobém magneto-mechanickém zatěžování.
    • Rešerše magnetoaktivních elastomerů pro průmyslové použití a jejich degradačních procesů
    • Výběr vhodných MA elastomerů pro testy (matrice, částice)
    • Vytvoření metodiky testování a vyhodnocení naměřených dat
    • Provedení dlouhodobých testů a jejich vyhodnocení
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva

    Optická kontrola procesu 3D tisku během LPBF
    Optical control of 3D printing by Laser Power bed fusion

    Vedoucí práce: Ing. Aneta Zatočilová, Ph.D.
    Zaměření: vývojová - konstrukční
    Odbor: Odbor reverzního inženýrství a aditivních technologií
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: V posledních letech se stále více prosazují technologie multimateriálového (MM) 3D tisku. Zpracování více materiálů však bývá velmi náročné z důvodu odlišných fyzikálních vlastností. Jeden ze základních problémů souvisí s přesností rozložení dvou odlišných prášků v každé jednotlivé vrstvě. Využití optického monitorování může zásadně zlepšit kvalitu výsledných dílů, současně umožní detailní studium tvorby defektů během výroby metodou Laser power bad fusion (LPBF).
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem diplomové práce je vývoj optického systému, který umožní přesné monitorování dráhy nanášecí hlavy pro MM 3D tisk. Monitorovací systém bude navržen pro implementaci do experimentální komory s "nozzle-based" nanášecím systémem.
    • Návrh optických komponent
    • Sestavení experimentálního monitorovacího systému
    • Návrh experimentů s cílem ověřit přesnost monitorovacího systému
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva

    Konstrukce zařízení pro detekci maziv na povrchu kolejnice
    Design of a device for detecting lubricants on the rail surface

    Vedoucí práce: doc. Ing. Milan Omasta, Ph.D.
    Zaměření: vývojová - konstrukční
    Odbor: Odbor tribologie
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Maziva a modifikátory tření cíleně aplikované na kolejnici pomocí traťových nebo palubních mazacích zařízení významně ovlivňují třecí vlastnosti a životnost systému kolo–kolejnice. V současnosti chybí jednoduchá a přenosná metoda, která by umožnila přímo na trati ověřit přítomnost a rozložení vrstvy maziva. Tato skutečnost komplikuje kontrolu účinnosti mazacích systémů a stanovení skutečné délky jejich roznesení na trati (tzv. „carry-down distance“). To je důležité při implementaci a optimalizaci činnosti těchto systémů.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je vyvinou přenosné měřicí zařízení, které umožní detekovat vrstvu maziv a modifikátorů tření na povrchu kolejnice s využitím fluorescenční metody. Součástí je vývoj metodiky měření pro využití na reálné trati.
    • Kritická rešerše dostupných metod a přístrojů
    • Studie proveditelnosti pomocí laboratorních experimentů
    • Návrh a vývoj zařízení
    • Testování a optimalizace s využitím laboratorních i traťových testů
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva

    Vývoj stanice pro testování vysokootáčkových valivých ložisek
    Development of a test rig for high-speed rolling bearings

    Vedoucí práce: doc. Ing. Milan Omasta, Ph.D.
    Zaměření: vývojová - konstrukční
    Odbor: Odbor tribologie
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Vysokootáčková valivá ložiska používaná v letadlových pohonech musí odolávat extrémním otáčkám, vysokému zatížení a specifickému způsobu mazání. Testování mezních stavů ložisek představuje nedílnou součást jejich vývoje. Běžná testovací zařízení jsou však omezena frekvencí otáčení, zpravidla kolem 50 tis. RPM, a pro testování vysokootáčkových ložisek se nehodí. Pro spolehlivé nasazení vysokootáčkových ložisek pro letadlové pohony je nezbytný vývoj stanice umožňující ověření limitních parametrů ložisek.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je vyvinou a ověřit zkušební stanici pro testování radiálních valivých ložisek s vnějším průměrem do 100 mm, frekvencí otáčení do 100 tis. RPM a zatížením 5000 N, umožňující stanovení mezní frekvence, trvanlivosti a vlivu mazacích podmínek.
    • Rešerše zkušebních stanic a dostupných technických prostředků
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva

    Víceúrovňová topologická optimalizace pro vlastní frekvence
    Multi-scale topology optimisation for eigenfrequencies

    Vedoucí práce: Ing. Ondřej Vaverka
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor reverzního inženýrství a aditivních technologií
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Topologická optimalizace je ve spojení se strukturovanými materiály a aditivními technologiemi velice slibným nástrojem pro vytváření strojních součástí budoucnosti. Již dnes se objevuje v řadě aplikací, mezi kterými jsou nejvíce zastoupeny oblasti, v kterých jde o snížení hmotnosti. Další rozvíjející se oblastí je optimalizace, která řeší nejen hmotnost součásti, ale také její vlastní frekvence. Takovéto nové postupy by mohly vést například k novému směru navrhování ozubených kol se sníženou hlučností.
    Cíle závěrečné práce: Cílem diplomové práce je navrhnout postup topologické optimalizace, využívající strukturovaný materiál a aditivní technologie, díky kterému bude možné vyrábět strojní součást navržené s ohledem na snížení hmotnosti a vlastní frekvence. V rámci diplomové práce bude tento postup experimentálně ověřen.
    • Rešerše současných metod topologické optimalizace zabývající se vlastními frekvencemi
    • Vlastní postup pro topologickou optimalizaci řešící vlastní frekvence
    • Rozšíření tohoto postupu o použití strukturovaného materiálu
    • Výroba a otestování experimentálních vzorků
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, fotografická dokumentace, digitální data

    Design kancelářské židle
    Office chair design

    Vedoucí práce: doc., Ing. Jiří Tauber, Ph.D.
    Zaměření: vývojová - designérská
    Odbor: Odbor průmyslového designu
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: S kancelářskou židlí se setkáváme skoro každý den ať v páci nebo i v domácnosti. Kvalitní kancelářská židle je důležitá v zaměstnání, doma v pracovně, nebo v dětském pokoji. Při výběru zohledňujeme nejen vzhled, ale také funkčnost. Moderní mechanismy umožňují velkou variabilitu nastavení a tak vzniká pohodlné, aktivní nebo i zdravé sezení pro značně rozmanitou populaci uživatelů.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je design kancelářské židle a zohlednění správné funkce i bezpečnosti. Důležité je zmapování současného trhu a nejmodernější trendů. Tématem práce je problematika ergonomie a použití vhodného řešení. Výsledkem práce bude nový design.
    • identifikovat hlavní designérské přístupy a charakteristické prvky
    • prokázat funkčnost, ergonomičnost a vyrobitelnost návrhu
    • realizovat fyzický model v měřítku 1:2
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, sumarizační poster, technický poster, ergonomický poster, designérský poster, fotografie modelu, fyzický model

    Mechanické metamateriály pro biomedicínské implantáty
    Mechanical metamaterials for biomedical implants

    Vedoucí práce: Ing. Ondřej Červinek, Ph.D.
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor reverzního inženýrství a aditivních technologií
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Rozvoj aditivních technologií umožnil produkovat díly s komplexními geometriemi, které nachází své uplatnění v produkci biomedicínských implantátů. Největšího potenciálu dosahují díly s integrovanými vnitřně strukturovanými porézními prvky, tzv. mechanickými metamateriály. Tyto metamateriály dosahují výjimečných vlastností díky architektuře, která napodobuje lidskou kost a umožňuje snazší osteointegraci. Pro jejich rozšíření v praxi je však nutné zvýšit jejich spolehlivost pomocí výpočtových modelů popisujících charakteristiky fyziologického zatěžování se zahrnutím faktorů aditivní výroby.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem práce je pomocí pokročilých nástrojů výpočtového modelování popsat charakteristiky fyziologického zatěžování aditivně vyrobených metamateriálů pro biomedicínské implantáty.
    • analýza současných přístupů zahrnutí faktorů aditivní výroby do výpočtového modelu
    • stanovení klíčových parametrů ovlivňujících spolehlivost metamateriálu
    • provedení parametrické studie k nalezení konfigurací potenciálně vhodných pro realizaci
    • příprava a testování vybraných metamateriálových konfigurací pro ověření predikovaných trendů
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, digitální data

    Progresivní metody pro zvyšování adheze mezi kolem a kolejnicí
    Progressive Methods for Enhancing Wheel–Rail Adhesion

    Vedoucí práce: doc. Ing. Radovan Galas, Ph.D.
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor tribologie
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Adheze mezi kolem a kolejnicí zásadně ovlivňuje efektivnost a bezpečnost kolejové dopravy, avšak bývá negativně ovlivněna povětrnostními podmínkami a kontaminanty. K překonání nízké adheze se v provozu běžně používá pískování, které ale způsobuje vysokou prašnost a nadměrné opotřebení kontaktních těles. Tyto negativní aspekty lze snížit novými přístupy, jako je kombinace písku a vody, samostatná aplikace vody nebo využití alternativních materiálů.
    Cíle závěrečné práce: Cílem práce je experimentálně posoudit výkonnost progresivních metod pro zvyšování adheze v kontaktu kola a kolejnice. Hodnocení se zaměří na obnovu adheze, míru opotřebení, rozvoj kontaktní únavy a prašnost.
    • shrnout současné poznatky o nízké adhezi v kontaktu kola a kolejnice
    • shrnout metody používané pro překonání nízké adheze
    • navrhnout metodiku experimentů k hodnocení výkonnosti progresivních metod
    • provést experimenty zaměřené na výkonnost těchto metod při nepříznivých adhezních podmínkách
    • porovnat výsledky s tradičním pískováním a zhodnotit jejich praktický přínos pro kolejovou dopravu
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva

    Využití generativního designu při návrhu aditivně vyráběných multimateriálových komponent
    Application of Generative Design for Additivelly Manufactured Multi-Material Components

    Vedoucí práce: Ing. Martin Malý, Ph.D.
    Zaměření: vývojová - konstrukční
    Odbor: Odbor reverzního inženýrství a aditivních technologií
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Aditivní technologie poskytují možnost výroby složitých tvarů a multimateriálových komponent, které umožňují nové funkční vlastnosti a vyšší konstrukční efektivitu. Současné CAD systémy však mají omezené schopnosti při modelování tohoto typu součástí, a proto je nutné hledat nové přístupy k návrhu.
    Cíle závěrečné práce: Cílem práce je navrhnout metodiku pro modelování a konstrukci multimateriálové komponenty s využitím principů generativního designu a dalších pokročilých metod. Tato metodika bude následně aplikována na konkrétní konstrukční úlohu (např. chlazení, nosná struktura, adaptivní prvek).
    • rešerše současných možností multimateriálového a 4D tisku
    • kritická analýza omezení komerčních CAD systémů
    • návrh metodiky konstrukčního návrhu multimateriálové součásti
    • realizace modelu vybrané komponenty
    • ověření funkčnosti (numerickou simulací, případně fyzickým prototypem a testováním)
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, fotografická dokumentace, digitální data

    Režim ultra nízkého tření u reálných strojních součástí
    Ultra-low friction regime for real machine components

    Vedoucí práce: Ing. Petr Šperka, Ph.D.
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor tribologie
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Současný výzkum v oblasti tribologie se intenzivně zaměřuje na superlubricitu – stav se součinitelem tření <0,01, dosažený kombinací pokročilých materiálů a maziv. Tohoto režimu je však dosahováno převážně u systémů s velmi hladkými povrchy, které jsou pro běžné strojní součásti technologicky či ekonomicky obtížně dosažitelné. Klíčovou výzvou pro praktické využití je proto přenesení tohoto režimu na reálné povrchy. Náplní práce budou experimenty pro stanovaní vývoje tření a topografie povrchu při provozu modelových kontaktů, které simulují provozní podmínky reálných strojních součástí.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem práce je analyzovat vliv drsnosti povrchu na dosažení superlubricity pro vybrané kombinace materiálů a maziv za definovaných provozních podmínek.
    • zpracovat přehled superlubricity u nehladkých povrchů
    • navrhnout experimenty, metodiku a vzorky pro testování
    • realizovat experimenty, provést měření tření a topografie povrchu
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva

    Výzkum procesních parametrů 3D tisku stavebních materiálů s urychlováním tuhnutí v tiskové hlavě
    Research of process parameters of 3D printing of construction materials with acceleration of solidification in the print head

    Vedoucí práce: Ing. David Škaroupka, Ph.D.
    Zaměření: výzkumná
    Odbor: Odbor reverzního inženýrství a aditivních technologií
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Současný systém 3DCP tisku na FSI VUT v Brně je připraven na sběr dat z experimentů. Sběr datových vstupů (tlak čerpané směsi, otáčky míchacích a podávacích zařízení, teplota, a další) jsou klíčem pro řešení konkrétních problémů při tisku, jako homogenita tiskové stopy, rychlost tuhnutí, geometrická přesnost a vystavitelnost velkorozměrových dílů do výšky maximálně 3m. Podstatou práce je sběr těchto dat z experimentů, jejich analýza a navrhování úprav procesních parametrů, nebo dílčích konstrukčních uzlů za účelem zvyšování kvality a stability 3DCP výroby na bázi cementokompozitních materiálů.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem je objasnit vztah mezi intenzitou akcelerace cementokompozitní směsi v tiskové hlavě a schopností aditivně nanášet rovnoměrnou homogenní stopu materiálu při současném dosažení zadaných parametrů vystavitelnosti.
    • návrh experimentálního postupu měření, příprava/úprava hardware
    • návrh hypotézy o horním limitu akcelerace v tiskové hlavě
    • sběr a vyhodnocení dat
    • ověření/vyvrácení hypotézy - objasnění jevu (viz hlavní cíl)
    • návrh dalších možných úprav pro zvýšení intenzity akcelerace v tiskové hlavě
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, fotografická dokumentace, laboratorní protokol, digitální data

    Vývoj laboratorního zařízení pro výzkum aditivní výroby z hlíny
    Development of laboratory equipment for research of the clay additive manufacturing

    Vedoucí práce: Ing. David Škaroupka, Ph.D.
    Zaměření: strojLAB - konstruování
    Odbor: Odbor reverzního inženýrství a aditivních technologií
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Pro výzkum procesních parametrů aditivní výroby z plastických materiálů ve strojLABu je požadováno rozměrově atypické 3D tiskové zařízení s plochým stavebním prostorem. Na zařízení bude možné zkoumat v laboratorních podmínkách limity vystavitelnosti plastických materiálů a dalších procesních parametrů. Zařízení bude používat principy přípravy dat přenositelné ze středního měřítka na velkorozměrový 3D tisk v řádech metrů.
    Cíle závěrečné práce: Hlavním cílem, je návrh, zkonstruování a ověření atypického 3D tiskového zařízení s rozměrem stavebního prostoru (XYZ) 1500 x 500 x 1000mm. Zařízení bude sloužit pro výzkum procesních parametrů a 3D tisk z hlíny s extruzí materiálu z tlakového zásobníku.
    • identifikace/ověření vstupních parametrů a řešeného problému metodou Design thinking
    • návrh 3D tiskového zařízení v kontextu výzkumného pracoviště ve strojLAB
    • výroba 3D tiskového zařízení
    • ověření zařízení na výzkumné úloze vystavitelnosti vzorku (zdi) z hlíny.
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, výkresy součástí, výkres sestavení, návrhový výkres

    Design mobilního radiografického systému
    Design of a Mobile Radiographic System

    Vedoucí práce: Ing. Dana Rubínová, Ph.D.
    Zaměření: vývojová - designérská
    Odbor: Odbor průmyslového designu
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Návrh inovativního a uživatelsky přívětivého designu mobilního zdravotnického radiografického zařízení. Mobilní radiografický systém je přenosné rentgenové zařízení určené pro získávání rentgenových snímků v místech mimo běžná radiologická pracoviště. V současnosti jsou tyto přístroje často koncipovány jako konstrukční celky s velmi podobným uspořádáním a designem. Jejich estetický vzhled bývá často kompromisem mezi náklady a technickými požadavky. Tento stav poskytuje nové příležitosti pro navržení moderního a specifického designu, který by lépe odpovídal funkčnosti a výrazu těchto zařízení.
    Cíle závěrečné práce: Cílem je návrh designu stroje určeného pro opakovanou výrobu, návrh materiálů a barevnosti stroje s ohledem na realizovatelnost i návrh designu ovládacích prvků.
    • analýza současného stavu a identifikace vhodných směrů pro návrh designu
    • návrh designu jednotlivých částí stroje v souladu s příslušnými normami a předpisy
    • vyřešení ergonomie obsluhy
    • návrh skladby, barevnosti a materiálů
    • prokázání funkčnosti a realizovatelnosti návrhu
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, sumarizační poster, technický poster, ergonomický poster, designérský poster, fotografie modelu, fyzický model

    Design letištního záchranného a hasicího vozidla
    Design of Airport Rescue and Firefighting Vehicle

    Vedoucí práce: Ing. Dana Rubínová, Ph.D.
    Zaměření: vývojová - designérská
    Odbor: Odbor průmyslového designu
    Stručná charakteristika problematiky úkolu: Návrh designu letištního záchranného a hasicího vozidla (ARFF). Jedná se o specializovaný hasičský vůz určený k zásahům při mimořádných událostech a hašení požárů na letištích. Současný vzhled těchto vozidel často představuje kompromis mezi funkčními požadavky a technickými možnostmi. Tato situace vytváří příležitost pro navržení moderního a výrazného designu, který by lépe odrážel jejich specifickou funkci při současném zachování moderního a progresivního tvarování.
    Cíle závěrečné práce: Cílem je návrh designu exteriéru vozidla vhodného pro opakovanou malosériovou výrobu, návrh materiálů a členění panelů karosérie vozidla a ověření ergonomie užívání.
    • analýza současného stavu a identifikace vhodných směrů pro návrh designu
    • návrh designu jednotlivých částí
    • vyřešení ergonomie obsluhy
    • návrh skladby, barevnosti a materiálů
    • prokázání funkčnosti a realizovatelnosti návrhu
    Požadované výstupy:
    průvodní zpráva, sumarizační poster, technický poster, ergonomický poster, designérský poster, fotografie modelu, fyzický model