Kombinované studium

4 roky

prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D.

Předseda :
prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D.
Člen interní :
prof. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D.
doc. Ing. Jaroslav Katolický, Ph.D.
prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc.
prof. Ing. Miroslav Raudenský, CSc.
prof. Ing. Ivo Dlouhý, CSc.
doc. Ing. Robert Grepl, Ph.D.
prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc.

Studijní program Inženýrská mechanika je zaměřen na přípravu vysoce kvalifikovaných odborníků s předpoklady pro vědeckou práci, zvládajících moderní výpočtové a experimentální metody ve vědní oblasti mechaniky těles, včetně specifických oblastí mechatroniky a biomechaniky. Cílem studia je poskytnout studentům potřebné teoretické znalosti a praktické zkušenosti z oblastí mechaniky odpovídajících tématu doktorského studia. K dosažení stanovených cílů a profilu studenti absolvují předměty předepsané jejich Individuálním studijním plánem, čímž je vytvořen teoretický základ pro zvládnutí tématu na nejvyšší úrovni. Praktické zvládnutí tématu pak prokazují absolvováním Státní doktorské zkoušky a vypracováním a obhájením Doktorské disertační práce.

Absolvent doktorského programu Inženýrská mechanika má vysoce specializované odborné znalosti a kompetence zejména v moderních výpočtových a experimentálních metodách ve vědní oblasti aplikované mechaniky, případně mechatroniky nebo biomechaniky, a v jejich využití ve výzkumu a vývoji v technické i medicínské oblasti. Současně má i odbornou adaptabilitu, což dává velké šance pro uplatnění jak ve výzkumu a vývoji, tak i v oblasti technických výpočtů a v manažerských pozicích. Dokladem toho jsou absolventi, působící nejen v akademické i privátní výzkumné sféře, ale i v malých výpočtových a softwarových firmách, a to i na vedoucích a manažerských pozicích konstrukčních, výpočtových a vývojových oddělení nebo obchodních zastoupení mezinárodních společností. S pronikáním počítačového modelování a podpory do oblasti medicíny lze předpokládat uplatnění biomechaniky nejen v této mezioborové sféře výzkumu a vývoje, ale i v nově vznikajících pozicích počítačové podpory v nemocnicích a na klinických pracovištích.

Absolvent doktorského programu Inženýrská mechanika má vysoce specializované odborné znalosti, ale současně i odbornou adaptabilitu, což dává velké šance pro uplatnění jak ve výzkumu a vývoji, tak i v oblasti technických výpočtů a manažerských pozicích. Dokladem toho jsou absolventi, působící nejen v akademické i privátní výzkumné sféře, ale i v malých výpočtových a softwarových firmách, a to i na vedoucích a manažerských pozicích konstrukčních, výpočtových a vývojových oddělení nebo obchodních zastoupení mezinárodních společností. S pronikáním počítačového modelování a podpory do oblasti medicíny lze předpokládat uplatnění biomechaniky nejen v této mezioborové sféře výzkumu a vývoje, ale i v nově vznikajících pozicích počítačové podpory v nemocnicích a na klinických pracovištích.

Viz platné předpisy, Směrnice děkana Pravidla pro organizaci studia na fakultě (doplněk Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně).

Pravidla a podmínky pro tvorbu studijních programů určují:
ŘÁD STUDIJNÍCH PROGRAMŮ VUT,
STANDARDY STUDIJNÍCH PROGRAMŮ VUT,
STUDIJNÍ A ZKUŠEBNÍ ŘÁD VUT,
SMĚRNICE DĚKANA Pravidla pro organizaci studia na fakultě (doplněk Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně),
SMĚRNICE DĚKANA FSI Jednací řád oborových rad doktorských studijních programů FSI VUT v Brně.
Studium v DSP se neuskutečňuje v kreditovém systému. Klasifikační stupně jsou „prospěl“, „neprospěl“, u obhajoby disertační práce je výsledek „obhájil“, „neobhájil“.

Na VUT jsou zohledněny potřeby rovného přístupu k vysokoškolskému vzdělávání. V přijímacím řízení ani ve studiu nedochází k přímé či nepřímé diskriminaci z žádných důvodů. Studujícím se specifickými vzdělávacími potřebami (poruchy učení, fyzický a smyslový handicap, chronická somatická onemocnění, poruchy autistického spektra, narušené komunikační schopnosti, psychická onemocnění) je poskytováno poradenství v poradenském centru VUT, které je součástí Institutu celoživotního vzdělávání VUT. Podrobně tuto problematiku řeší Směrnice rektora č. 11/2017 „Uchazeči a studenti se specifickými potřebami na VUT“. Rovněž je vytvořen funkční systém sociálních stipendií, který popisuje Směrnice rektora č. 71/2017 „Ubytovací a sociální stipendium“.

Doktorský studijní program Inženýrská mechanika je pokračováním aktuálně akreditovaného navazujícího magisterského studijního programu Inženýrská mechanika a biomechanika. Zaměřuje se však obecněji na absolventy navazujících magisterských studijních programů v různých oborech mechaniky a mechatroniky, příp. matematického, fyzikálního nebo materiálového inženýrství, jejichž absolventům umožňuje pokračovat ve třetím stupni studia a dosažením vědecké hodnosti Ph.D. prokázat schopnost vědecké práce.

1. Fázové změny při tepelných procesech v mikro-kanálech: Výzvy a jejich řešení

   Polymerní tepelné výměníky s mikro-kanály jsou kompetetivní alternativou ke konvenčním kovovým zařízením. Kromě nižší hmotnosti nabízejí také výrazně nižší uhlíkovou stopu. Přenos tepla přes polymerní výměníky může být s výhodou zintenzivněn pomocí využití fázové změny pracovního média. Student detailně prozkoumá procesy fázových změn v polymerních mikro-kanálech a jejich vliv na přenos tepla. Identifikuje limity a vyřeší technické překážky při implementaci systému v reálné aplikaci.

   Školitel: Boháček Jan, doc. Ing., Ph.D.

2. Optimalizace vodní trysky pro chlazení cylindrických povrchů

   Několikaleté studium chlazení válců ukázalo, že na trhu nejsou k dispozici vodní trysky, které by byly optimalizované na chlazení cylindrických povrchů. Cílem práce je optimalizovat vnitřní geometrii vodní trysky tak, aby bylo dosaženo efektivního rozložení vody na cylindrickém povrchu, a tak i co nejefektivnějšího chlazení. Při optimalizaci se očekává simulace jednofázového proudění uvnitř trysky a dvoufázového proudění kdy kapalina proudí ve volném prostoru (ve vzduchu). Pro navržené trysky se vyrobí prototypy, které budou následně ověřeny pomocí laboratorních experimentů. Změří se rozložení tlaku od dopadající vody na rovný povrch pomocí experimentálního zařízení, kterým je laboratoř vybavena, a tím se ověří správnost výpočtového modelu. Efektivnost chlazení cylindrického povrchu se ověří na experimentálním zařízení, kterým je laboratoř taktéž vybavena. Při optimalizaci se předpokládá také využití průmyslového tomografu pro studium vnitřní struktury vodní trysky.

   Školitel: Pohanka Michal, doc. Ing., Ph.D.

3. Přenos tepla z interakce vnějšího proudění tekutiny s porézními strukturami

   Vystavení kovů okolní atmosféře má za následek tvorbu oxidů kovů na jejich povrchu. Tento proces se zvýrazňuje při zvýšených teplotách. Výsledná mikrostruktura je porézní, vyplněná dutinami různých velikostí a tvarů. Oxidy kovů jsou nevyhnutelné v mnoha metalurgických procesech. Znalost tepelného chování takového porézního materiálu je proto nezbytná. Student vypracuje strategii zpracování CT snímků porézního materiálu do 3D geometrie vhodné pro modelování fyzikálních jevů pomocí MKO. Student vyvine vícefázový CFD model, aby prozkoumal, jak vnější proudění tekutiny interaguje s porézní strukturou. Numerické výsledky budou podpořeny experimentálními výzkumy jeho kolegů pomocí jejich metriky měření přenosu tepla.

   Školitel: Boháček Jan, doc. Ing., Ph.D.

4. Vývoj a experimentální ověření modelu deformace plechů při kontinuálním tepelném zpracování oceli

   Dnešním trendem je vyrábět vysokojakostní oceli, aniž by bylo potřeba použít velké procento drahých příměsí jako jsou nikl, chrom, titan, měď, hliník atd. Toho se dosahuje vhodným tepelným zpracováním při kontinuální výrobě oceli. Při tepelném zpracování dochází k výrazné ale nežádoucí deformaci oceli, ve které během tohoto procesu probíhají fázové změny – změny metalografické mřížky. Ocel se tak během tepelného zpracování deformuje a výsledný produkt často nedosahuje požadované geometrie – nejčastěji rovinnosti. Špatná rovinnost způsobuje mimo jiné i velké problémy při následném zpracování jako je např. následná povrchová úprava, či způsobuje problémy při průchodu dopravníkovým systémem. Cílem práce je vytvoření komplexního modelu, který bude detailně popisovat děje, které nastávají při kontinuálním tepelném zpracování ocelových plechů. Tento model tak umožní lépe porozumět dějům, které zde nastávají a pomůže optimalizovat chlazení tak, aby bylo dosaženo co nejlepší rovinnosti výsledných plechů. Během práce se očekává měření a simulace součinitele přestupu tepla při chlazení horkých plechů, měření impaktních sil od chladicích trysek, studium proudění chladícího média na zakřiveném povrchu a jeho vliv na změnu chlazení.

   Školitel: Pohanka Michal, doc. Ing., Ph.D.