Odbor inženýrské mechaniky - 13251
Personální obsazení
- prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. – vedoucí odboru
- doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D.
- doc. Ing. Stanislav Věchet, Ph.D.
- doc. Ing. František Šebek, Ph.D.
- Ing. Lubomír Houfek, Ph.D.
- Ing. Petr Kubík, Ph.D.
- Ing. Petr Vosynek, Ph.D.
- Ing. Dávid Halabuk, Ph.D.
Odbor inženýrské mechaniky se zaměřuje na experimentální, výpočtovou a konzultační činnost v oblastech posouzení spolehlivosti a případné optimalizaci strojních zařízení dle požadavků zákazníka, výzkumu a vývoji podmínek tvárného porušování materiálu a jejich implementaci do kódů metody konečných prvků a posuzováním zbytkových napětí. Členové výzkumné skupiny také řeší vývojové a výzkumné projekty a spolupracují s průmyslovými partnery (ABB, s.r.o., ŽĎAS, a.s., Edwards, s.r.o., Poličské strojírny, a.s., Technistone, a.s., ArcelorMittal Ostrava a.s. a další).
Skupina Tvárného porušování a simulací tvářecích operací se zaměřuje na predikci tvárného lomu polykrystalických kovových materiálů při monotónním zatěžování. Jde o popis rozvoje poškození v daném tělese buď pomocí jednoduchých fenomenologických kritérií, nebo pomocí mechaniky poškození kontinua. Výzkum zahrnuje vývoj modelů tvárného porušování, návrh kalibračních vzorků a vlastní kalibraci modelů i jejich použití pro predikci trhlin. Skupina se intenzivně zabývá studiem chování superduralu, ale i ocelemi – uhlíkovou, nerezovou či reaktorovou, pomocí nichž byly formulovány a úspěšně v prestižních časopisech opublikovány vlastní kritéria. Kalibrační vzorky pro kalibraci takových kritérií mohou mít geometrii buď standardních válcových těles pro zkoušku tahem, nebo unikátně navrženou geometrii pro získání specifického napěťového stavu. Příkladem takového originálního vzorku může být váleček opatřený buď jamkou, nebo drážkou, navržený pro zkoušku tlakem. Výše zmiňované modely jsou poté využitelné zejména pro simulace technologických operací, jako je stříhání nebo protlačování tyčí. Tématika tvárného porušování může být poté rozšířena nebo paralelně rozvíjena v oblasti modelů cyklické plasticity kovů, a to zejména pro (extrémně) nízko-cyklové zatěžování. Mnoho strojních součástí v provozu není namáhána pouze monotónně – což může být blíže více havarijnímu stavu – ale spíše cyklicky. Příkladem můžou být tlakové nádoby v primárním okruhu jaderných elektráren, které za svůj provozní život projdou pouze desítkami cyklů, ovšem nezanedbatelnou deformací.
V těchto směrech je rozvinuta spolupráce s FS a FJFI ČVUT v Praze, FS VŠB-TU Ostrava, ÚAM Brno, COMTES FHT a ŠKODA JS v oblastech základního i aplikovaného výzkumu.
Kontakt: prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc.
Skupina Zbytkové napjatosti se zabývá teoretickými aspekty i praktickou realizací měření zbytkové napjatosti odvrtávací metodou, a to zvláště v situacích, které jsou z různých důvodů stále problematické. Jedná se zejména o správné určení chyb vyhodnocených zbytkových napětí při plastizaci materiálu v okolí vrtaného otvoru, při excentrické poloze otvoru vzhledem ke středu tenzometrické růžice, případně v důsledku nepřesné znalosti materiálových charakteristik.
Kontakt: doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D.
V oblasti dynamiky se zabýváme analýzou vibrací, predikcí rezonančních stavů a optimalizací konstrukcí za účelem snížení nežádoucích vibrací.
Mezi klíčové oblasti patří:
- dynamika rotorů (elektromotory, parní turbíny),
- dynamika lopatek a olopatkovaných kol,
- výpočtová modální analýza, harmonická analýza, tranzientní analýza,
- odezva při buzení náhodnými procesy.
Kontakt: Ing. Lubomír Houfek, Ph.D.
