Zaměření

Výzkumná činnost je pracovníky prováděna v rámci výzkumného centra NTIS - Nové technologie pro informační společnost při Fakultě aplikovaných věd Západočeské univerzity v Plzni. V rámci této činnosti pracovníci řeší projekty aplikovaného i základního výzkumu zaměřené zejména do těchto oblastí mechaniky:


Dynamika konstrukcí a strojů, analýza vibrací

  • modelování vibrací a posouzení stability turbinových a turbogenerátorových rotorů zahrnujících vlastní hřídel, systémy lopatek, ucpávek, ložisek a další komponenty
  • výzkum vlivu nelineárních vazeb mezi jednotlivými turbinovými subsystémy a jejich optimalizace
  • výzkum dynamiky a spolehlivosti provozu turbodmychadel při extrémních provozních podmínkách včetně modelování jejich uložení pomocí vhodných kluzných ložisek
  • výzkum a vývoj metod pro studium dynamického chování široké třídy systémů charakterizovaných jako multibody systémy
  • vývoj metodiky a příslušných algoritmů pro řešení akustických a vibroakustických problémů s cílem stanovit, popř. minimalizovat, emitovaný akustický výkon zejména při konstrukci dopravních prostředků či mobilních šroubových kompresorů
  • vývoj metodiky v oblasti simulace chování jaderných reaktorů při seizmickém buzení, LOCA havárii a buzení tlakovými pulsacemi chladiva
  • výzkum v oblasti numerických a analytických metod šíření napěťových a akustických vln v homogenních a heterogenních prostředích

Kompozitní materiály, struktury a jejich aplikace

  • návrh optimální skladby a tvaru kompozitních součástí s ohledem na provozní podmínky
  • návrh inteligentních kompozitních struktur se zabudovanými piezoelektrickými senzory a aktuátory
  • výzkum zaměřený na monitorování kompozitních konstrukcí a predikce jejich spolehlivosti s využitím nedestruktivních metod
  • metody detekce, lokalizace a kvantifikování porušení konstrukcí a stanovení jejich zbytkové pevnosti za účelem zvýšení jejich bezpečnosti
  • výzkum a vývoj metod pro spojování materiálů kompozit-kompozit a kompozit-kov
  • využití komplexních pryžových modelů v dopravě (odpružených tramvajových kol apod.)
  • výzkum v oblasti částicových kompozitů s pryžovou matricí za účelem snižování vibrací a hlučnosti konstrukcí
  • určování mechanických vlastností homogenních a heterogenních materiálů (kompozity, pryže, geopolymery apod.)

Mikromechanika heterogenních struktur a biomechanika

  • rozvoj metod homogenizace a optimalizace s aplikacemi na modelování vysoce heterogenních struktur
  • vývoj komplexních modelů biologických tkání pomocí víceškálového popisu fyzikálních interakcí na několika úrovních uspořádání jejich heterogenní struktury
  • kvantitativní analýza mikroskopických tkáňových vzorků a testování jejich mechanických vlastností
  • vývoj hierarchického modelu perfuze tkáně mozku a jater pro rekonstrukci výsledků z CT perfuzních vyšetření
  • víceškálové modelování proudění krve v cévách a cévních řečištích včetně uvažování patologických případů poškození cévních stěn (např. aterosklerózy)
  • vytváření reálných modelů cév na základě dat zrekonstruovaných z klinických vyšetření (CT, MRI apod.)
  • experimentální výzkum a výpočtové modelování miniinvazivních fixací poranění pánevního kruhu
  • počítačové simulace osteosyntézy vybraných typů zlomenin dlouhých kostí v závislosti na použitém typu fixace

Mechanika tekutin

  • vývoj algoritmů a implementace pokročilých numerických metod pro řešení laminárního a turbulentního proudění stlačitelných i nestlačitelných newtonských i nenewtonských tekutin
  • řešení komplexních úloh vzájemné interakce proudící tekutiny s pohybujícím se poddajným tělesem
  • aplikace CFD na řešení komplexních problémů proudění v různých technických aplikacích (např. simulace transsonického proudění ve štěrbinách odlehčených regulačních ventilů parních turbín a v labyrintových ucpávkách turbinových rotorů)
  • modelování proudění nestlačitelných nenewtonských tekutin s volnou hladinou
  • experimentální měření fyzikálních vlastností (viskozita, povrchové napětí) kapalin či roztoků a jejich interakce s povrchy pevných látek (smáčivost)
  • experimentální vyšetřování proudění kapalin a plynů se zaměřením na stanovení rychlostního pole tekutiny a kvantifikaci tlaků, kterými proudící tekutina působí na okolní struktury
  • modelování proudění s částicemi unášenými tekutinou a numerické simulace proudění více fází s různou mírou promíchání a vzájemné mechanické interakce

 

Patička