studijní program
Strojírenská technologie
Fakulta: FSIZkratka: D-STG-PAk. rok: 2024/2025
Typ studijního programu: doktorský
Kód studijního programu: P0715D270019
Udělovaný titul: Ph.D.
Jazyk výuky: čeština
Akreditace: 18.2.2020 - 18.2.2030
Forma studia
Prezenční studium
Standardní doba studia
4 roky
Garant programu
Oborová rada
Oblasti vzdělávání
Oblast | Téma | Podíl [%] |
---|---|---|
Strojírenství, technologie a materiály | Bez tematického okruhu | 100 |
Cíle studia
Doktorský studijní program Strojírenská technologie je zaměřen na výrobní vědy a technologie, jmenovitě technologie obrábění, tváření, svařování, slévárenskou technologii, technologii povrchových úprav včetně automatizace přípravy výroby a automatizaci výrobních procesů, které uvedené technologie využívají a vyžadují.
V průběhu studia získají studenti znalosti aplikované matematiky, fyzikální metalurgie, teorie experimentu a optimalizace technologických procesů, společně s dalšími teoretickými a praktickými znalostmi úzce souvisejícími s vybranou oblastí doktorského studia.
Cílem doktorského studijního programu je příprava vysoce kvalifikovaných pracovníků pro vědeckou práci v oboru strojírenská technologie. Studium je zaměřeno na poznání teoretického základu celého oboru a dále na podrobné seznámení se s nejvýznamnějšími poznatky v užším zaměření, na které navazují témata disertačních práci. Studium je orientováno na přípravu k vědecké práci ve zvoleném oboru a dosažená úroveň znalostí je prezentována u státní doktorské zkoušky.
Schopnost dosahovat původní vědecké výsledky je prokazována zpracováním a obhajobou disertační práce. Po úspěšné obhajobě disertační práce je absolventům doktorského studijního programu udělen akademický titul "doktor" (ve zkratce Ph.D. uváděné za jménem).
Profil absolventa
V doktorském studiu programu Strojírenské technologie je možné se specializovat na oblast technologie obrábění a její optimalizaci, technologie tváření a svařování, technologii slévárenství, řízení výroby, aplikace modelování na strojích a počítačové simulace. Doktorandi jsou schopni se zapojit do všech forem výzkumu, do smluvního vývoje a do hospodářské spolupráce s průmyslovými podniky, kde řeší pokročilé problémy technické praxe. Mají také možnost využít krátkodobých i dlouhodobých stáží a studijních pobytů u nás i v rámci EU ve spolupráci se zahraničními univerzitami.
Absolventi doktorského studijního programu Strojírenská technologie mají komplexní odborné dovednosti a znalosti o výrobních technologiích, metodách jejich řízení a plánování, mají znalosti v oblasti materiálových věd a inženýrství v aplikaci na vybrané výrobní technologie a to jak na úrovni teoretické, tak i praktické.
U absolventů doktorského studijního programu Strojírenská technologie se předpokládá uplatnitelnost na vedoucích pozicích spojených s technickou a technologickou přípravou výroby, jejího řízení a dalšího vývoje.
Absolventi se též uplatní jako výzkumní a vývojoví pracovníci v centrech aplikovaného výzkumu i jako akademičtí pracovníci univerzit a akademických pracovišť.
Charakteristika profesí
Absolventi doktorského studia jsou vybaveni velmi dobrými teoretickými i odbornými znalostmi a proto se jim naskýtají široké možnosti uplatnění v odborných nebo řídicích funkcích v rámci státních i soukromých strojírenských, případně mezioborových výrobních podniků, od malých a středních firem až po velké akciové společnosti. Získané znalosti mohou uplatnit i jako výzkumní a vývojoví pracovníci, nebo soukromí podnikatelé u nás i v zahraničí.
Podmínky splnění
Viz platné předpisy, Směrnice děkana Pravidla pro organizaci studia na fakultě (doplněk Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně).
Vytváření studijních plánů
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“.
Dostupnost pro zdravotně postižené
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“.
Návaznost na další typy studijních programů
Doktorský studijní program Strojírenská technologie je pokračováním aktuálně akreditovaného navazujícího magisterského studijního programu Strojírenská technologie (N-STG), se specializacemi Strojírenská technologie (STG), Strojírenská technologie a průmyslový management (STG), Moderní technologie osvětlovacích soustav (MTS) a programu Slévárenská technologie (N-SLE) bez specializace.
Ve studiu Strojírenské technologie je možné se specializovat na oblast technologie obrábění a její optimalizaci, technologie tváření a svařování, slévárenství, řízení výroby, aplikace modelování na strojích, počítačovou podporu výrobních technologií, počítačové simulace a umožňuje tak pokračovat ve třetím stupni studia. Na základě úspěšné obhajoby a dosažením vědecké hodnosti Ph.D. absolvent prokáže schopnost vědecké práce.
Vypsaná témata doktorského studijního programu
- Analýza mechanismů opotřebení kotoučových pil a zvyšování jejich řezivosti.
Kotoučové pily jsou dlouhodobě nepostradatelným řezným nástrojem se stabilním postavením v základních výrobních technologiích. V současnosti jsou modernizovány především změnou geometrie, aplikací práškové metalurgie pro řeznou část nástroje, tepelným zpracováním a aplikací tvrdých a otěruvzdorných povlaků. Základním cílem této práce je navrhnout moderní řezný nástroj pro řezání konstrukčních ocelí strojním řezáním. Studium může být finančně podpořeno spoluprací s průmyslovým podnikem, ale i podmíněno pozdějším závazným zaměstnáním v tomto podniku.
Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.
- Analýza mechanismů opotřebení kotoučových pil a zvyšování jejich řezivosti.
Kotoučové pily jsou dlouhodobě nepostradatelným řezným nástrojem se stabilním postavením v základních výrobních technologiích. V současnosti jsou modernizovány především změnou geometrie, aplikací práškové metalurgie pro řeznou část nástroje, tepelným zpracováním a aplikací tvrdých a otěruvzdorných povlaků. Základním cílem této práce je navrhnout moderní řezný nástroj pro řezání konstrukčních ocelí strojním řezáním. Studium může být finančně podpořeno spoluprací s průmyslovým podnikem, ale i podmíněno pozdějším závazným zaměstnáním v tomto podniku. Výhodou je předchozí úspěšné řešení BP/DP pro průmyslový podnik.
Školitel: Píška Miroslav, prof. Ing., CSc.
- Geometrie nástrojů pro dokončování a její vliv na integritu obrobeného povrchu
Na výrobky především v oblasti automobilového průmyslu, hydraulických komponentů, letectví apod. jsou kladeny velmi vysoké požadavky na provozní spolehlivost a trvanlivost. Užitné vlastnosti součástí jsou odvislé především od jejich konstrukce, zvoleného materiálu, kvality výroby, ale i od zvolené technologie výroby a pracovních podmínek, pracovního zatížení, kvality údržby atd. Geometrie řezné části nástroje vytvoří, za zvolených pracovních podmínek nově obrobenou plochu s konkrétními vlastnostmi, které můžeme popsat souborem mechanických, fyzikálních, chemických a rozměrových veličin, jež souhrnně označujeme jako integritu povrchu. Je-li definována vhodná integrita povrchu pro konkrétní součást s ohledem na její funkci, spolehlivost, trvanlivost, je úkolem navrhnout takový řezný nástroj a pracovní podmínky, aby bylo požadované integrity dosaženo.
Školitel: Kouřil Karel, doc. Ing., Ph.D.
- Návrh metodiky testování řezných nástrojů pro pokročilé materiály využívané pro interdisciplinární aplikace
Téma práce bude orientováno na návrh metodiky řezných zkoušek inovativních řezných nástrojů, jejich realizaci a analýzu řezného procesu, která bude zaměřena na zjištění požadovaných vlastností dle obráběcích operací. Výzkum se bude týkat vyhodnocení opotřebení řezných nástrojů, analýzy jakosti povrchu a dalších dostupných parametrů, které budou podkladem pro volbu praktických aplikací.
Školitel: Sedlák Josef, doc. Ing., Ph.D.
- PVD povlaky na osových nástrojích a jejich vliv na užitné vlastnosti
V mnoha případech jsou řezné časti nástrojů pro třískové obrábění opatřeny povlaky, které jim zajišťují lepší užitné vlastnosti. Velmi rychlý rozvoj nových typů povlaků je zejména v oblasti technologie PVD (Physical Vapour Deposition). Nové trendy se týkají složení povlaků, jejich struktury, způsobu nanášení. Zvláštní pozornost je v současné doba věnována přípravě břitů před povlakováním. Existuje řade metod úpravy břitu, k hlavním patří pískování mokré i suché, omílání, leštění aj. Nové povlaky a způsoby úpravy břitů, tak poskytují možnost k zvýšení trvanlivosti a provozní spolehlivosti nástrojů. Nové trendy v uvedených oblastech a jejich vzájemné působení je vhodné téma k dalšímu vědeckému zkoumání a technický rozvoj. PVD povlaky, spolu s mikrogeoemtrií břitů nástrojů jsou klíčovým prvkem pro zvýšení životnosti a výkonu osových nástrojů.
Školitel: Kouřil Karel, doc. Ing., Ph.D.
- Spojování vytvrditelných Al slitin s ohledem na maximální mechanické vlastnosti
S ohledem na snižování hmotnosti pozemních vozidel se masivně používají vytvrditelné Al slitiny i na komponenty vysoce zatěžované staticky, dynamicky a únavově. V integrální pevnosti namáhaného celku jsou svarové spoje považovány za slabé místo, protože svar způsobuje snížení pevnosti uvedených slitin, tím i omezení v jejich použití. Cílem práce je porovnat a nalézt vhodnou technologii spojování dílů z Al vytvrditelných slitin s ohledem na nejvyšší možné mechanické vlastnosti, včetně únavových. Plechy Al vytvrditelných slitin budou svařeny technologii MIG/TIG, dále laserem a frikčním svařováním s promíšením (FSW), případně alternativně i lepením a budou provedeny všechny potřebné kvalitativní a mechanické zkoušky. Předpokládá se procesní a technologická optimalizace pro dosažení maximálních mechanických vlastností. Výsledkem práce má být komplexní vyhodnocení metod spojování s ohledem na pevnost, ale i náročnost procesu.
Školitel: Mrňa Libor, doc. RNDr., Ph.D.
- Studium dynamického deformačního chování materiálů připravených alternativními způsoby výroby
Téma disertační práce je primárně zaměřeno na stanovení a popis materiálových modelů, zejména mechanického chování plastů a kompozitů na bázi dřeva za různých rychlostí deformace od kvazistatických až po dynamické na zařízeních TAT a SHBT. Popis materiálových modelů zohledňuje nejen vliv a citlivost jednotlivých materiálů na rychlost deformace, ale i vliv teploty na tyto mechanické vlastnosti. Na základě naměřených dat a experimentů bude zkoušen na mechanické vlastnosti i finální zkušební vzorek kompozitní desky – vyrobený alternativním způsobem, který bude porovnán s numerickou simulací.
Školitel: Sedlák Josef, doc. Ing., Ph.D.
Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)
Zkratka | Název | J. | Kr. | Pov. | Uk. | Hod. rozsah | Sk. | Ot. |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
9EMT | Experimentální metody ve tváření | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9REP | Reverzní inženýrství a rychlá výroba prototypů | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9TTT | Teorie procesů technologie tváření | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano |
Zkratka | Název | J. | Kr. | Pov. | Uk. | Hod. rozsah | Sk. | Ot. |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
9SC2 | Systémy CAD II | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano |
Zkratka | Název | J. | Kr. | Pov. | Uk. | Hod. rozsah | Sk. | Ot. |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
9AJ | Academic English for Doctoral Studies | en | 0 | Povinný | drzk | Cj - 60 | ano | |
9ATO | Aplikace CAD/CAM v technologii obrábění | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9CTO | CNC technologie obrábění | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9EMO | Experimentální metody v obrábění | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9KKS | Krystalizace kovů a slitin | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9MNK | Metalurgie neželezných kovů | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9MEO | Metalurgie oceli | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9MMN | Moderní metalurgie neželezných kovů a slitin | cs | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9NSS | Numerická simulace slévárenských procesů | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9PPC | Počítačová podpora technologických činností | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9PMR | Pokrokové materiály pro řezné nástroje | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9PST | Progresivní slévárenské technologie | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9PTU | Progresivní technologie povrchových úprav | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9PTP | Progresivní technologie v plošném tváření | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9SIN | Simultánní inženýrství | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9SC1 | Systémy CAD I | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9TTS | Teorie tavné svařitelnosti kovů | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano | |
9TVN | Tvářecí nástroje | cs, en | 0 | Doporučený | drzk | P - 20 | ano |