Transcript Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky

Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a biomechaniky
Technická 2896/2
616 69 Brno
tel: +420 541 142 858
fax: +420 541 142 876
e-mail: [email protected]
web: www.umt.fme.vutbr.cz
www.umt.fme.vutbr.cz/
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
Pracoviště
ústavu




Odbor
Odbor
Odbor
Odbor
kinematiky a dynamiky
statiky, pružnosti a pevnosti
aplikované mechaniky a biomechaniky
mechatroniky (společné pracoviště s ÚT AV ČR)
Laboratoře






Laboratoř dynamiky
Laboratoř experimentální mechaniky
Laboratoř experimentální pružnosti
Laboratoř aplikované mechaniky
Společná laboratoř mechanických zkoušek materiálů
Laboratoř mechatroniky
www.umt.fme.vutbr.cz/
Pracovníci
Studenti
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
 profesorů – 5
 docentů – 8
 odborných asistentů – 13
 pracovníků – 4
 PhD studentů – 40
 studentů specializace – cca 150
www.umt.fme.vutbr.cz/
Výuka
Studijní obory
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
 Základní kurzy mechaniky v bakalářském a magisterském
studiu - Statika, Kinematika, Dynamika, Pružnost a pevnost I,
Pružnost a pevnost II, Technická mechanika I, Technická
mechanika II
 Výuku ve studijních programech Mechatronika a Inženýrská
mechanika
 Doktorské studium - možnost pokračování studia v
doktorském programu a získání titulu PhD.
 Inženýrská mechanika
 Mechatronika
 Biomechanika
www.umt.fme.vutbr.cz/
Studijní obory
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
Inženýrská mechanika
Obor magisterského studia, zaměřený do oblasti výpočtového a
experimentálního posuzování tuhosti, pevnosti, dynamických
vlastností a životnosti strojních konstrukcí
Mechatronika
Mezioborové studium v bakalářském i magisterském studiu - nový
obor, využívající poznatky mechaniky, elektrotechniky, elektroniky
a teorie řízení k návrhu strojních soustav s prvky inteligentního
chování. Na výuce Mechatroniky se podílí i FEKT VUT.
Biomechanika
Obor s významným společenským dopadem, využívající pro řešení
specifických problémů medicíny přístupy a metody inženýrské
mechaniky. Řeší např. mechanické problémy spolehlivosti
kloubních či cévních náhrad, vhodnost operačních postupů z
hlediska budoucí funkce náhrad apod.
www.umt.fme.vutbr.cz/
Věda a
výzkum
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
 konstitutivní modely a mezní stavy pro speciální typy materiálů
(částicové a vláknové kompozity, elastomery, lamináty)
 pevnost a stabilita tenkostěnných prvků z kompozitních materiálů
 numerická simulace vybraných technologických operací
 dvouparametrová lomová mechanika
 dynamika rotorových soustav
 hluk a vibrace
 modelování vlastností interaktivních dynamických soustav
 výzkum a vývoj mechatronických soustav
 biomechanika kosterně-svalové, srdečně-cévní a sluchové
soustavy člověka
www.umt.fme.vutbr.cz/
Řešené
projekty
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
 EUREKA FGM-Mag Tool E! 2924, Vývoj technologie výroby nové generace
střižných, řezných a lisovacích nástrojů, doc. Petruška
 GA 1-101/06/0914, Numerické modelování velkých elasto-plastických deformací
a aplikace v procesech tváření kovů, doc. Petruška
 GA 101/05/0136, Klinické biomechanické problémy velkých kloubů člověka,
prof.Janíček
 GA101/05/0320, Řešení obecných koncentrátorů napětí v anizotropních
prostředích, prof. Kotoul
 GA 106/06/0724, Mikrostrukturně indukované stínící efekty při porušování
kompozitů s keramickou hlavicí, prof. Kotoul
 GA 101/06/P108, Výzkum simulačního a experimentálního modelování dynamiky
mobilních kráčivých robotů, Ing. Grepl
 GA 101/05/P290, Výpočet lomově mechanických parametrů pro trhliny v
anizotropních biomateriálových prostředích pomocí techniky spojitě rozdělených
dislokací, Ing. Profant
 GA101/05/P081, Výzkum netradičních metod chlazení elektrických strojů,
Ing.Vlach
 GA101/06/0152, Nestacionární pohyb tělesa v kapalině s velkými pohyby
hranice, prof. Pochylý, prof. Malenovský
 MSM0021630518, Simulační modelování mechatronických soustav, doc. Březina,
prof. Kratochvíl
www.umt.fme.vutbr.cz/
Vybrané
příklady
řešených
problémů
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
Analýza tuhosti rámu mobilní jednotky
www.umt.fme.vutbr.cz/
Vybrané
příklady
řešených
problémů
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
Teplotně – deformační analýza a návrh izolace
průchodek potrubí
www.umt.fme.vutbr.cz/
Vybrané
příklady
řešených
problémů
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
Stabilita lamel brzdových odporníků trakčních vozidel
www.umt.fme.vutbr.cz/
Vybrané
příklady
řešených
problémů
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
Výpočtové simulace tvářecích procesů
www.umt.fme.vutbr.cz/
Vybrané
příklady
řešených
problémů
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
Lomová mechanika
Predikce lomové houževnatosti a stabilního růstu trhliny ve
vláknových a částicových kompozitech. Výpočtové modelování
trhlin přemostěných vlákny.
Mikrosnímek lomové plochy
Schéma přemostěné trhliny
www.umt.fme.vutbr.cz/
Vybrané
příklady
řešených
problémů
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
Mechatronika
kinematika a dynamika chůze robotů (SimMechanics), senzory
(MEMS), stabilitní problémy, inteligentní řízení, aproximace
dynamických modelů
www.umt.fme.vutbr.cz/
Vybrané
příklady
řešených
problémů
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
Umělá hlasivka
český patent č. PV-2003/2019 a mezinárodní patent
PCT/CZ2004/000041
tlaková
nádoba
pružná
hlasivka
g
distanční
vložka
proud
vzduchu
nosní
dutina
akustické
vlny
vstup do
Eustachovy
trubice
V
tryska
ustní
dutina
Schéma umělé hlasivky
s mezerou glotis g(t)
velum
mikrofon
frekvenční
analyzátor
hlasivky
www.umt.fme.vutbr.cz/
Vybrané
příklady
řešených
problémů
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
Biomechanika
Výpočtové a experimentální modelování náhrad velkých lidských
kloubů a páteřních segmentů
www.umt.fme.vutbr.cz/
Spolupráce
Kontakty s
zahraničními
partnery
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
 ústav je pravidelným organizátorem významných vědeckých konferencí
 vydavatelem časopisu Inženýrská mechanika
 úzce spolupracuje s ústavy AVČR, zejména s Ústavem termomechaniky,
Ústavem fyziky materiálů, Ústavem teoretické a aplikované mechaniky a dalšími
 rozsáhlá je rovněž spolupráce s průmyslovými podniky a vysokými školami v ČR
 School of Mechanical and Manufacturing Engineering Dublin City University
v Irsku
 Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Instituto Politécnico de Lisboa v
Portugalsku
 TU Chemnitz a TU Darmstadt v Německu
 Waršavská Polytechnika, Technicko-zemědělská akademie Bydgoszc,
Polytechnika v Gliwicich
 Technická Universita Iževsk v Rusku
 TU Bratislava, TU Trnava, TU Košice, Slovenská poľnohospodárská
univerzita Nitra
 Univerzita Malta
www.umt.fme.vutbr.cz/
Zájem o
spolupráci
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
Máme zájem o spolupráci se všemi institucemi vědeckovýzkumného, vzdělávacího i
průmyslově aplikačního charakteru, jejichž činnosti spadají do oblastí našich
kompetencí. Nabízíme zejména:
 komplexní výpočtově-experimentální řešení problémů mechaniky těles,
mechatroniky a biomechaniky
 výzkum mechanických charakteristik nestandardních materiálů – pryž, keramika,
kompozity, biomateriály ...
 výpočtovou analýzu tuhosti, pevnosti, dynamických vlastností, posouzení
spolehlivosti a případnou optimalizaci konstrukcí dle požadavků zákazníka
 experimentální analýzu napětí s využitím křehkých laků, reflexní fotoelasticimetrie a
odporové tenzometrie při statickém i dynamickém zatížení strojních dílů a soustav
 analýzu hluku a vibrací jak v oblasti strojních konstrukcí, tak i v oblasti
biomedicínské (vokální trakt, sluchové ústrojí)
 konzultace, poradenskou a přednáškovou činnost ve výše uvedených oblastech,
případně podíl na vědeckovýzkumných projektech partnera
V oblasti spolupráce s průmyslem velmi uvítáme možnost zapojení našich studentů do
problematiky výrobní praxe formou exkurzí, krátkodobých stáží, přednášek vybraných
odborníků z průmyslu a formulací témat semestrálních a diplomových projektů úzce
souvisejících s průmyslovou sférou.
www.umt.fme.vutbr.cz/
Budoucnost
ústavu
Ústav mechaniky těles,
mechatroniky a
biomechaniky
V souladu s Dlouhodobým záměrem rozvoje FSI je naším cílem vytvořit z ÚMTMB
moderní vědeckovýzkumné a vzdělávací pracoviště, které bude přitažlivé pro studenty
s vyššími ambicemi tak, aby se fakulta i škola jako celek mohly těšit pověsti náročné
vzdělávací instituce poskytující spolehlivý základ pro úspěšnou životní kariéru.
V oblasti studijní bude nejbližším cílem:
• zvýšení důrazu na samostatnost posluchačů zejména ve vyšších ročnících,
• posílení praktické orientace výuky větším zastoupením laboratorních činností,
zvýšením spolupráce s průmyslovými podniky v regionu (exkurze, praxe, přednášky
externistů) a zadáváním prakticky a projektově orientovaných témat
semestrálních/diplomových prací,
• vybudování komplexní webové podpory výuky,
• využití webových podkladů a jejich anglické mutace k propagaci ústavu, včetně
posílení zahraničních kontaktů.
Všechny uvedené cíle jsou součástí návrhu inovace studijních programů ústavu, který
byl podán v rámci projektu opatření 3.3.2 OP RLZ a bude realizován v nejbližších
dvou letech.
V oblasti vědeckovýzkumné bude naší snahou trvalé zapojení všech pracovníků do
řešení externích projektů na nejrůznějších úrovních, včetně zahraničních a
průmyslově-aplikačních. Vedle současného podílu na řešení VZ „Simulační modelování
mechatronických soustav” a osmi projektů GAČR představuje v této oblasti nejbližší
perspektivu nově podaný návrh VZ „Meso/makro-mechanika deformačních a
lomových procesů v progresivních materiálech a strukturách“.