[design/2014/cvut-logo-blue.png]

Ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky

Odborná činnost

Mezní stavy materiálů a konstrukcí

klíčová disciplína pro kontrolu pevnosti, životnosti a spolehlivost. Vedou k nim změny v materiálech vyvolané zatížením. Jsou tak komplexní, že jejich mechanismy nemůžeme popsat přesně. Inženýrský přístup se opírá o modely fenomenologické, které se více zaměřují na projevy než na podstatu.

Únava materiálu

je degradační proces při proměnném zatěžování. Závislost počtu cyklů do vzniku lomu na zatěžování se určuje experimentálně a aplikuje se při početní analýze životnosti. Provádíme výzkum kritérií únavy, například zohledňujících víceosou napjatost nebo v kontaktu se třením - frettingu.

Tvárné porušení

se uplatňuje zejména při simulačních výpočtech konstrukcí v havarijních situacích, po překročení pevnosti, jako jsou rázové zkoušky, pády kontejnerů na jaderné palivo, plastické hroucení konstrukcí. Smyslem je navrhovat konstrukce s větším ohledem na dopad nehod nebo přírodních katastrof. Aplikace moderních postupů stanovení a simulace mezních stavů zvyšuje spolehlivost návrhu dílů např. kontejnerů na jaderná paliva, hřídelů a lopatek točivých strojů, ozubení, tlakových nádob a dalších. Spoluprácujeme s podniky i výzkumnými organizacemi (Škoda JS a.s., ČZ a.s., Doosan Škoda Power, VZLÚ Praha, Aero Vodochody a.s., LA Composite aj.).

Využití progresivních materiálů pro dosažení lepších vlastností konstrukcí

Nové materiály často umožňují výrazně zlepšit vlastnosti konstrukcí. Jejich bezpečná aplikace vyžaduje nové znalosti a postupy při dimenzování a kontrole pevnosti součástí. Proto sledujeme a snažíme se podílet na vývoji analytických i numerických postupů návrhu a optimalizace sklolaminátových i karbonových kompozitových a hybridních struktur. V této oblasti je významné zapojení do aktivit Centra kompetence Strojírenské výrobní techniky a spolupráce s podniky, např. TOS Kuřim, Škoda Machine Tool, Kovosvit MAS a.s., TOS Varnsdorf a.s. K úspěšným výsledkům patřívývoj hybridního smykadla obráběcího stroje (spolupráce s Tajmac-ZPS a.s. ) nebo vývoj lehké karoserie pro elektrobusy (v rámci společného grantu TAČR s SOR Libchavy spol. s r.o.)