Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky

1. Ústav mechaniky těles,mechatroniky a biomechaniky Technická 2896/2 616 69 Brno tel: +420 541 142 858 fax: +420 541 142 876 e-mail: petruska@fme.vutbr.cz web: www.umt.fme.vutbr.cz

2. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Pracoviště ústavu • Odbor kinematiky a dynamiky • Odbor statiky, pružnosti a pevnosti • Odbor aplikované mechaniky a biomechaniky • Odbor 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

3. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Pracovníci • profesorů – 5 • docentů – 8 • odborných asistentů – 13 • pracovníků – 4 Studenti • PhD studentů – 40 • studentů specializace – cca 150

4. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Výuka • 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. Studijní obory • Inženýrská mechanika • Mechatronika • Biomechanika

5. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Studijní obory 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.

6. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Věda a výzkum • 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

7. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Řešené projekty • 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

8. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Vybrané příklady řešených problémů Analýza tuhosti rámu mobilní jednotky

9. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Vybrané příklady řešených problémů Teplotně – deformační analýza a návrh izolace průchodek potrubí

10. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Vybrané příklady řešených problémů Stabilita lamel brzdových odporníků trakčních vozidel

11. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Vybrané příklady řešených problémů Výpočtové simulace tvářecích procesů

12. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Vybrané příklady řešených problémů Lomová mechanika Predikce lomovéhouževnatosti a stabilního růstu trhliny ve vláknových a částicových kompozitech. Výpočtové modelování trhlin přemostěných vlákny. Mikrosnímek lomové plochy Schéma přemostěné trhliny

13. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Vybrané příklady řešených problémů Mechatronika kinematika a dynamikachůze robotů (SimMechanics), senzory (MEMS), stabilitníproblémy, inteligentní řízení, aproximace dynamických modelů

14. tlaková nádoba pružná hlasivka g akustické vlny proud vzduchu vstup do Eustachovy trubice distanční vložka nosní dutina V tryska velum ustní dutina Schéma umělé hlasivky s mezerou glotis g(t) mikrofon hlasivky frekvenční analyzátor Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Vybrané příklady řešených problémů Umělá hlasivka český patent č. PV-2003/2019 a mezinárodní patent PCT/CZ2004/000041

15. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Vybrané příklady řešených problémů Biomechanika Výpočtové a experimentální modelování náhrad velkých lidských kloubů a páteřních segmentů

16. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Spolupráce • 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 Kontakty s zahraničními partnery • 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

17. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ Zájem o spolupráci 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.

18. Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky www.umt.fme.vutbr.cz/ 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: Budoucnost ústavu • 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“.