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