Number of found documents: 7241
Published from to

Šíření únavových trhlin při kombinovaném namáhání ve vybraných polymerních a kovových materiálech
Slávik, Ondrej; Klusák, Jan; Padovec,, Zdeněk; Náhlík, Luboš
2023 - Slovak
Únava materiálu hrá kľúčovú rolu v rámci životnosti mnohých priemyselných súčastí. Štúdium únavového chovania materiálov prebieha už od minulého storočia. Do veľkej miery je však kladený dôraz na štúdium únavového šírenia trhlín pri jednoosom namáhaní, respektíve pri šírení únavových trhlín v tzv. otváracom móde. V praxi sa však často vyskytujú aj multiaxiálne namáhané súčasti, u ktorých sa v niektorých prípadoch môžu vyskytovať trhliny, šíriace sa za podmienok zmiešaného módu zaťaženia. O týchto problematikách nie je v súčasnosti dostatok poznatkov. Predložená dizertačná práca sa tak zameriava na niektoré aspekty šírenia únavových trhlín pri kombinovanom namáhaní. Cieľom je zamerať sa na nájdenie vhodných experimentálnych telies pre štúdium zvolenej problematiky a s ich pomocou získať potrebné experimentálne dáta. Získané výsledky boli použité pre zjednodušenie stanovenia zvyškovej únavovej životnosti súčastí vyrobených z polymérnych a kovových materiálov. V práci je tiež upozornené na odlišnosti v únavovom porušovaní polymérnych a kovových materiálov zaťažených kombináciou ťahového a šmykového namáhania. Získané výsledky prispievajú k pochopeniu procesov únavového porušovania súčastí zaťažovaných kombinovaným namáhaním. Preto je uvedená dizertačná práca zameraná na štúdium únavového chovania kovových a polymérnych materiálov pri multiaxiálnom namáhaní. Material fatigue plays key role in terms of lifetimes of many service parts. Study of fatigue behavior of materials is ongoing from the previous century. To a large degree, the focus is put on studies of fatigue crack growth under uniaxial loading, or the so-called opening mode crack growth. However, in practice there are multiple cases of multiaxially loaded service parts, in which cracks loaded under mixed-mode loading conditions may be present. There is currently not enough knowledge with regards to this topic. This thesis is focused on some of the aspects of fatigue crack growth under combined loading. The aim is to find appropriate experimental specimens for studies regarding these issues and with their help to acquire necessary experimental data. Obtained results were used for simplification of residual fatigue lifetime estimation of parts made of polymer and metal materials. In the thesis it is also noticed about the differences in fatigue fractures between polymer and metal materials loaded by combination of tension and shear loading. These results contribute to better understanding of the processes of fatigue fractures of parts loaded by combined loading. Therefore, the submitted thesis is focused on the studies of fatigue behavior of metal and polymer materials under multiaxial loading. Keywords: fatigue; residual fatigue lifetime; fatigue crack growth; multiaxial loading; mixed-mode loading; numerical simulations; FEM; linear-elastic fracture mechanics; elastic-plastic fracture mechanics Available in a digital repository NRGL
Šíření únavových trhlin při kombinovaném namáhání ve vybraných polymerních a kovových materiálech

Únava materiálu hrá kľúčovú rolu v rámci životnosti mnohých priemyselných súčastí. Štúdium únavového chovania materiálov prebieha už od minulého storočia. Do veľkej miery je však kladený dôraz na ...

Slávik, Ondrej; Klusák, Jan; Padovec,, Zdeněk; Náhlík, Luboš
Vysoké učení technické v Brně, 2023

Vliv zbytkové vody a dalších významných faktorů na intenzitu chlazení při tepelném zpracování oceli
Resl, Ondřej; Macháčková,, Adéla; Hajduk, Daniel; Pohanka, Michal
2023 - Czech
Na celém světe se každoročně vyrobí sta miliony tun surové oceli, která se dále zpracovává především válcováním za tepla. Aby koncové produkty dosahovaly požadovaných mechanických a fyzikálních vlastností, je nutné řídit proces chlazení během tepelného zpracování. Chlazení je ovlivněno mnoha faktory a optimální nastavení intenzity chlazení je tudíž velmi komplikované. Pro správné nastavení chlazení je zásadní znalost vlivu jednotlivých faktorů. Tato práce se zabývá studiem vlivu kvality povrchu (drsnost povrchu, přítomnost oxidů) na intenzitu chlazení a problematikou zbytkové vody. Pojmem zbytková voda se rozumí tenká vodní vrstva, která po ostřiku zůstává na ochlazovaném povrchu. V rámci práce je experimentálně zkoumán vliv drsnosti a přítomnosti oxidů na chlazení pohyblivých ocelových povrchů při použití různých typů ostřiků. K posouzení vlivu těchto parametrů je chlazení zkoumáno na třech typech povrchů (válcovaný, broušený, zoxidovaný) a výsledky jsou následně analyzovány. Experimentálně je také zkoumán vliv zbytkové vody na chlazení. I v tomto případě jsou použity různé typy ostřiků a povrchů. Hundreds of milions tons of crude steel are produced worldwide every year. The crude steel is further processed mainly by hot rolling. It is necesary to control cooling process during heat treatment to achieve the required mechanical and physical properties of final products. Cooling is influenced by many parameters and that is the reason why optimal cooling intensity setting is very complicated. Knowledge of the influence of individual factors is crucial for proper cooling. This work deals with the study of the influence of surface quality (surface roughness, presence of oxides) on cooling intensity and the issue of remaining water. The term remaining water means thin water layer that remains on the cooled surface after cooling. As part of the work the influence of surface roughness and oxide presence on cooling of the moving steel surfaces is experimentally investigated using different types of water cooling. To assess the impact of these parameters, cooling is investigated on three different types of surfaces (rolled, grinded, oxidized) and the results are analysed. The influence of the remaining water on cooling is also experimentally investigated. Again, the different types of water cooling and surfaces are used. Keywords: Tepelné zpracování oceli; zbytková voda; sprchové chlazení; laminární chlazení; drsnost povrchu; oxidy; součinitel přestupu tepla; hustota tepelného toku; Heat treatment of steel; remaining water; spray cooling; laminar cooling; surface roughness; oxides; heat transfer coefficient; heat flux density Available in a digital repository NRGL
Vliv zbytkové vody a dalších významných faktorů na intenzitu chlazení při tepelném zpracování oceli

Na celém světe se každoročně vyrobí sta miliony tun surové oceli, která se dále zpracovává především válcováním za tepla. Aby koncové produkty dosahovaly požadovaných mechanických a fyzikálních ...

Resl, Ondřej; Macháčková,, Adéla; Hajduk, Daniel; Pohanka, Michal
Vysoké učení technické v Brně, 2023

Hybrid Method for Modelling and State Estimation of Dynamic Systems
Brablc, Martin; Blaha, Petr; Bugeja, Marvin; Grepl, Robert
2023 - English
Tato Disertační práce se zabývá vývojem nové hybridní metody pro současné odha- dování stavů a parametrů nelineárních dynamických systémů, založené na myšlence lokálních lineárních modelů, která využívá odhad nejistoty parametrů modelu pro automatické nastavení některých parametrů Kalmanova filtru (KF), čímž se výrazně zjednodušuje její nasazení a nastavení v praktických aplikacích. V první části se disertační práce věnuje shrnutí aktuálního stavu poznání v oblasti dynamických systémů, simultánní estimace, KF a modelování nelineárních dynamických systémů. Následně se ve dvou samostatných kapitolách věnuje modifikaci KF pro situace, kde dominantním vlivem způsobujícím procesní šum jsou nepřesné parametry modelu, a dále modifikaci metody Receptive field weighted regression (RFWR) tak, aby mohla být použita pro duální estimaci. Nakonec práce popisuje vyvinutou hybridní metodu složenou z modifikovaných algoritmů RFWR a KF nazvanou Receptive field dual estimation - (RFDE) a demonstruje její funkčnost na simulačních i reálných datech. This Doctoral thesis deals with the development of a new hybrid method for the dual estimation of states and parameters of nonlinear dynamic systems based on the idea of local linear models, which uses the estimation of the uncertainty of the model parameters to automatically adjust the parameters of the Kalman filter (KF), thus greatly simplifying its deployment and adjustment in practical applications. In the first part, the dissertation summarises the current state of knowledge in the field of dynamic systems, simultaneous estimation, KF and modelling of nonlinear dynamic systems. Then, in two separate chapters, it discusses the modification of KF for situations where inaccurate model parameters are the dominant influence causing process noise, and the modification of the Receptive field weighted regression (RFWR) method so that it can be used for dual estimation. Finally, the paper describes the developed hybrid method composed of modified RFWR and KF algorithms called Receptive field dual estimation - (RFDE) and demonstrates its performance on simulation and real data. Keywords: Dynamic systems; Modelling and simulation; Control theory; Continuous time systems; Discrete time systems; Approximation methods; Local linear models; Local linear regression; Receptive fields; Weighted regression; MATLAB; Parameter estimation; State estimation; Kalman filter; Process noise; Gaussian Noise Covariance; Simultaneous estimation; Joint estimation; Dual estimation; Recursive least squares; Dynamické systémy; Modelování a simulace; Teorie řízení; Systémy se spojitým časem; Systémy s diskrétním časem; Aproximační metody; Lokální lineární modely; Lokální lineární regrese; Receptivní pole; Vážená regrese; MATLAB; Odhadování patametrů; Odhadování stavů; Kalmanův filtr; Procesní šum; Kovariance Gaussovs- kého šumu; Silmultánní estimace; Sloučená estimace; Duální estimace; Rekursivní metoda nejmenších čtverců Available in a digital repository NRGL
Hybrid Method for Modelling and State Estimation of Dynamic Systems

Tato Disertační práce se zabývá vývojem nové hybridní metody pro současné odha- dování stavů a parametrů nelineárních dynamických systémů, založené na myšlence lokálních lineárních modelů, která ...

Brablc, Martin; Blaha, Petr; Bugeja, Marvin; Grepl, Robert
Vysoké učení technické v Brně, 2023

Návrh modelu kráčejícího autonomního mechanismu a jeho simulace pohybu v obtížném terénu
Szabari, Mikuláš; Jánoš,, Rudolf; Bobovský,, Zdenko; Knoflíček, Radek
2023 - Slovak
Dizertačná práca sa zaoberá návrhom autonómneho kráčajúceho mechanizmu a jeho simuláciou v ťažkom teréne. Prvá časť práce sa venuje súčasnému stavu, ktorý rozoberá stavbu a krokové cykly kráčajúcich mechanizmov a tiež rezistentný terén. Navažujúca druhá časť kritický hodnotí súčasný stav a definuje riešený problém. Tretia časť stanovuje konkrétne ciele a vytvára postup práce. Nasleduje riešenie práce, začínajúce štvrtou časťou, ktorá realizuje morfologickú analýzu stavby kráčajúceho mechanizmu a analyzuje rezistentný terén, v ktorom sa mechanizmus pohybuje. Piata časť je venovaná tvorbe modelov kráčajúcich mechanizmov, ich prvotnému testu a voľbe konkrétnej stavby kráčajúceho mechanizmu pre rezistentný terén. Nadväzujúca šiesta časť simuluje pohyb kráčajúceho mechanizmu a rieši jeho optimalizáciu. Simuláciu potvrdzuje prevedený experiment v siedmej časti. Koniec práci je venovaný prínosom, diskusii o výsledkoch a záveru. The first part of the work is devoted to the current state, which discusses the design and step cycles of legged mechanisms and also the resistant terrain. The following second part critically evaluates the current state and defines the solved problem. The third part sets specific goals and creates a work procedure. The solution of the work follows by fourth part, which realizes the morphological analysis of the structure of the legged mechanism and the analysis of the resistant terrain in which the mechanism moves. The fifth part is devoted to the creation of models of legged mechanisms, its initial test and the choice of a specific construction of a legged mechanism for resistant terrain. The following sixth part simulates the movement of the legged mechanism and deals with its optimization. The simulation is confirmed by the experiment performed in the seventh part. The end of the work is devoted to contributions, discussion of results and conclusion. Keywords: walking robot; mobile robot; legged robot; autonomous robot; walking gait; design of walking robot; bipedal robot; four-legged robot; hexapod robot; simulation of walking robot; terrain; resistive terrain; morphologic analysis of legged robot Available in a digital repository NRGL
Návrh modelu kráčejícího autonomního mechanismu a jeho simulace pohybu v obtížném terénu

Dizertačná práca sa zaoberá návrhom autonómneho kráčajúceho mechanizmu a jeho simuláciou v ťažkom teréne. Prvá časť práce sa venuje súčasnému stavu, ktorý rozoberá stavbu a krokové cykly kráčajúcich ...

Szabari, Mikuláš; Jánoš,, Rudolf; Bobovský,, Zdenko; Knoflíček, Radek
Vysoké učení technické v Brně, 2023

Statika, dynamika a kinematika kontaktů těles
Štekbauer, Hynek; Kala, Jiří; Krejsa, Martin; Němec, Ivan
2023 - Czech
Disertační práce se věnuje problematice dynamického kontaktu a kinematických vazeb mezi různými entitami a s ní spojenou implementací pro statickou a dynamickou konečnoprvkovou analýzu. Důvodem vývoje v této oblasti jsou vzrůstající nároky na funkcionalitu MKP systémů a rovněž přesnost a rychlost výpočetních modelů. V práci je nejprve řešena problematika vynucení kontaktních podmínek v explicitní dynamice. Jsou navrženy nové metody s ohledem na stabilitu explicitního časového integračního schématu tak, aby nebyla potřeba zmenšovat výpočetní časový krok, ladit vstupní veličiny či řešit rozsáhlý systém rovnic. Přístupy vychází buď ze základních kinematických principů, nebo ze zákona zachování mechanické energie. Dále je pozornost věnována různým typům vazbových podmínek mající široké využití ve stavební praxi. Jejich porozumění je výchozím bodem pro následnou definici nově navrženého konečného elementu kladky. Správnost všech teoreticky navržených metod a jejich implementace je demonstrována na numerických příkladech. The dissertation deals with the problem of dynamic contact and kinematic constraints between various entities and the related issues of its implementation for static and dynamic finite element analysis. The reason for the development in this area is the increasing demands on functionality of FEM softwares and also accuracy and performance of computational models. Firstly, the problem of enforcing contact conditions in explicit dynamics is addressed. New methods are proposed with respect to the stability of the explicit time integration scheme so that there is no need to reduce the computational time step, adjust the input variables or solve a large system of equations. These methods are based either on basic kinematic principles or on the energy conservation law. Furthermore, attention is paid to different types of constraint conditions having a wide application in civil engineering practice. Understanding them is the starting point for the subsequent definition of the newly designed finite element of the pulley. The correctness of all theoretically proposed methods and their implementation is demonstrated by numerical examples. Keywords: Kontakt; metoda konečných prvků; explicitní dynamika; kladkový element; kontaktní vazby; penaltová metoda; metoda Lagrangeových multiplikátorů.; Contact; finite element method; explicit dynamics; pulley element; contact constraints; penalty method; method of Lagrange Multipliers. Available in a digital repository NRGL
Statika, dynamika a kinematika kontaktů těles

Disertační práce se věnuje problematice dynamického kontaktu a kinematických vazeb mezi různými entitami a s ní spojenou implementací pro statickou a dynamickou konečnoprvkovou analýzu. Důvodem vývoje ...

Štekbauer, Hynek; Kala, Jiří; Krejsa, Martin; Němec, Ivan
Vysoké učení technické v Brně, 2023

Preparation and characterization of natural extracts with antimicrobial effect
Vysoká, Marie; Obruča, Stanislav; Kráčmar, Stanislav; Márová, Ivana
2023 - English
Celosvětová spotřeba antibiotik v posledních několika desetiletích významně vzrostla, což vedlo ke zvýšenému výskytu genů antibiotické rezistence (ARG), které představují rostoucí vážnou hrozbu pro lidské zdraví na celém světě. Používání přírodních nebo alternativních léčivých přípravků tudíž v posledních několika letech výrazně vzrostlo. Velká pozornost je nyní věnována přírodním extraktům, které by mohly být v jisté formě použity jako jedna z možností léčby bakteriálního onemocnění, a to s vysokou účinností proti patogenům a se zanedbatelnými vedlejšími účinky. Biomasa kvasinek, která obsahuje cenné mastné kyseliny, sacharidy, nukleové kyseliny, vitamíny a minerály, byla testována jako možná alternativa, a to samotná i v kombinaci s rostlinnými extrakty ve formě doplňku stravy. Tato disertační práce je zaměřena na studium antimikrobiální aktivity a nutriční přínosy vybraných rostlinných extraktů, jako je acai, hřebíček, kurkuma, zázvor, ženšen a oregano. Následně byly testovány biologické účinky kvasinkové biomasy rodu Metschnikowia pulcherrima CCY 029-002-145, Cystofilobasidium infirmominiatum CCY 17-18-4, Phaffia rhodozyma CCY 77-1, Rhodotorula kratochvilovae CCY 20-2-26. Tyto kvasinky byly vybrány zejména pro vysoký obsah aktivních látek v produkované biomase. Na závěr byl posouzen potenciální synergický efekt rostlinných extraktů ve spojení s kvasinkovou biomasou ke zvýšení celkového antimikrobiálního účinku, antioxidační aktivity a vlivu na růst buněčných linií Caco-2, B16F1 a HaCaT. Vzhledem k dosaženým výsledkům lze konstatovat, že zařazení imortalizované kvasinkové biomasy v kombinaci s přírodními extrakty do doplňků stravy ve vhodné formě může být prospěšné lidskému zdraví. Existuje přímý vztah mezi životaschopností buněk a apoptózou. Všechny mikrobiální extrakty vykazovaly určité pozitivní výsledky na apoptózu u rakovinných buněčných linií a současně nevykazovaly žádné cytotoxické účinky na nezhoubné buněčné linie při stejných koncentracích. Worldwide consumption of antibiotics has increased drastically in the past few decades. The application of antibiotics has led to the production of antibiotic resistance genes (ARGs) which represent a growing and serious human health threat worldwide. The use of natural or alternative medicines increased markedly over the last few years. Therefore, much attention is paid to natural products, which could be used as effective drugs to treat human diseases, with high efficiency against pathogens and negligible side effects. Yeast biomass that contains valuable fatty acids, carbohydrates, nucleic acids, vitamins, and minerals was tested in the potential combination with plant extracts as a food supplement. This doctoral thesis is focused on impact assessment of selected plant extracts such as acai, clove, turmeric, ginger, ginseng and oregano and their antimicrobial activity, antioxidant activity, cytotoxicity and important nutritional benefits. Subsequently, the biological effects of yeast biomass of the strains Metschnikowia pulcherrima CCY 029-002-145, Cystofilobasidium infirmominiatum CCY 17-18-4, Phaffia rhodozyma CCY 77-1, Rhodotorula kratochvilovae CCY 20-2-26 were tested. These yeasts were chosen especially for the high content of active substances in the produced biomass. In conclusion, the potential synergistic effect of plant extracts in combination with yeast biomass to increase the overall antimicrobial effect, antioxidant activity and effect on the growth of Caco-2, B16F1 and HaCaT cell lines was assessed. Considering the results achieved, it is appropriate to include immortalized yeast biomass in combination with natural extracts in food supplements in an appropriate form, as it is clear that there is some direct relationship between cell viability and apoptosis. All microbial extracts showed some positive results for the apoptosis of cancer cell lines and at the same time no cytotoxic effects on non-cancer cell lines at identical concentrations. Keywords: antioxidants; antimicrobials; plants; yeasts; apoptosis; antioxidanty; antimikrobialní látky; rostliny; kvasinky; apoptóza Available in a digital repository NRGL
Preparation and characterization of natural extracts with antimicrobial effect

Celosvětová spotřeba antibiotik v posledních několika desetiletích významně vzrostla, což vedlo ke zvýšenému výskytu genů antibiotické rezistence (ARG), které představují rostoucí vážnou hrozbu pro ...

Vysoká, Marie; Obruča, Stanislav; Kráčmar, Stanislav; Márová, Ivana
Vysoké učení technické v Brně, 2023

Programování kobotů v rozšířené realitě koncovými uživateli
Kapinus, Michal; Hořejší, Petr; Hubinský, Peter; Beran, Vítězslav
2023 - English
Vzhledem k současnému rozmachu dostupných kolaborativních robotů pomalu nastává rapidní zvyšování podílu automatizace v malých a středních podnicích a je očekáváno, že toto zvyšování dále poroste v nadcházejících letech. Společně se zvyšujícím se počtem robotů, musí nevyhnutelně růst i počet programátorů těchto robotů. Aby ke zvyšování podílu automatizace mohlo dojít, cena za programování robotů musí být snížena. V opačném případě by si malé podniky nemohly automatizaci dovolit. Jeden ze způsobů, jak tuto cenu snížit, je zjednodušení programovacího procesu a zpřístupnění programování i méně školeným zaměstnancům. Předložená práce se zabývá problémem současných uživatelských rozhraní, se zaměřením na rozhraní pro zjednodušení programování robotů, které jsou stále příliš náročné pro běžné dělníky. V současnosti, většina interakce mezi člověkem a robotem, jak v průběhu programování, tak v průběhu vykonávání programu, se odehrává jinde než v prostoru, který daný robot přirozeně obývá -- na počítači, na obrazovce nějakého přídavného zařízení a podobně. Tento fakt nutí člověka neustále přemýšlet o prostorových náležitostech tvořeného programu a mentálně mapovat daný program na reálné prostředí.Abychom překonali tento problém, předložená práce nabízí několik metod založených na Rozšířené Realitě, které prezentují prostorové informace ve skutečném prostředí ve srozumitelné formě. Kromě toho, společně s danými interakčními metodami jsou představeny také uživatelská rozhraní jež tyto metody implementují, a které jsou vyhodnoceny v uživatelských studiích s více než 70 účastníky. Práce také představuje plně funkční prototyp univerzálního robotického programovacího nástroje určeného pro koncové uživatele. Due to the recent expansion of affordable, collaborative robots, a rapid increase comes in the automation share in small and medium enterprises, and it is expected to be even higher in upcoming years. Together with the increasing number of robots, the number of robot programmers must inevitably rise as well. To boost the spread of automation, the price for robot programming needs to be decreased; otherwise, small enterprises would not be able to afford it. One way to decrease the programming cost is to simplify the process and allow less-skilled and less-educated operators to perform it.   The presented thesis deals with the problem of contemporary user interfaces for end-user robot programming, which are still too demanding for ordinary shop-floor workers. As for now, most of the interaction between humans and robots, both during the programming and the execution phases, takes place, not in the space occupied by the robot but somewhere else -- in a computer, on the display of the attached device, etc. This forces the human to think of spatial relations of the created program constantly and to map the program to the real environment mentally. To overcome this problem, the thesis proposes several methods based on Augmented Reality, which presents the spatial information in the actual environment in an understandable way. Moreover, in-situ user interfaces for such interaction methods are presented and evaluated in several user studies with more than 70 participants. A fully functional prototype of a universal robot programming tool intended for the end-users is presented. Keywords: Augmented Reality; End-User Robot Programming; Human-Robot Interaction; Natural Interfaces.; Rozšířená realita; Programování robotů koncovými uživateli; Interakce mezi člověkem a robotem; Přirozená rozhraní. Available in a digital repository NRGL
Programování kobotů v rozšířené realitě koncovými uživateli

Vzhledem k současnému rozmachu dostupných kolaborativních robotů pomalu nastává rapidní zvyšování podílu automatizace v malých a středních podnicích a je očekáváno, že toto zvyšování dále poroste v ...

Kapinus, Michal; Hořejší, Petr; Hubinský, Peter; Beran, Vítězslav
Vysoké učení technické v Brně, 2023

Identifikace fragmentů PET v půdě a jejich vliv na životní prostředí
Šudomová, Lucie; Svěrák, Tomáš; Slovák, Václav; Kučerík, Jiří
2023 - Czech
V této práci je věnována pozornost problematice plastů a jich dopadu na životní prostředí. Ač jsou plasty vyráběny poměrně krátkou dobu zaujaly dominantní postavení v téměř všech průmyslových odvětvích i aspektech běžného života. To sebou ale přináší značné výzvy při celkovém řešení nakládání se vzniklými odpady po jejich upotřebení. Pokud není s plasty řádně nakládáno, pronikají do složek životního prostředí, kde postupně dochází k jejich defragmentaci a degradaci a vzniku makro a mikroplastů. Kvalitativní i kvantitativní analýza mikroplastů v půdě je velkou výzvou. Proto pro studium mikroplastů v půdě je představena nová metoda založená na vzájemných vztazích mezi půdními komponentami nazvaná Soil Universal Model Method (SUMM). Ta umožňuje identifikovat a kvantifikovat některé typy mikroplastů v půdě bez jakékoliv předúpravy. Zvláště účinná se ukazuje při analýze PET, PVC a PP. Druhou část tvoří pilotní studie zkoumající vliv PET mikroplastů na půdu, která odhaluje negativní vlivy zahrnující půdní organickou hmotu a schopnost zadržovat vodu. V práci byla pozorována postupná asimilace PET mikročástic půdou, přičemž výsledky naznačují i možnost degradace PET v půdě, především při nižších hodnotách pH. Pro identifikaci fragmentů PET, které se mohou vyskytovat v životním prostředí, je v této práci představena metoda založená na termofyzikálních parametrech (stanovených metodou diferenční kompenzační kalorimetrie, DSC) s využitím pokročilých statistických metod. Tato metoda se ukazuje jako velmi účinná i pro posouzení PET kvality v recyklačním cyklu a rozděluje PET do čtyř skupin. Z měření také vyplývá, že řízenou termickou degradaci v laboratorních podmínkách nelze plně využít jako náhradu za degradaci přirozenou. Také je v této práci představena metoda založená na spektroskopických parametrech (FTIR), která ale nedosahuje tak jednoznačných výsledků, protože stanovuje molekulární strukturu polymeru, která se ukázala nedostatečná pro identifikaci změn při recyklačním cyklu PET. This thesis is focused on several issues connected with plastics and their impact on the environment. Although plastics are produced for a relatively short time, they have taken a dominant position in almost all industries and aspects of everyday life. However, this causes significant challenges related especially to the waste management. If plastics are not handled properly, they can contaminate the environmental compartments where they are gradually defragmented and degraded, and macro and microplastics are formed. Both qualitative and quantitative analysis of microplastics in soil is a big challenge. In this work, it is introduced a new method based on mutual relationships between soil components called Soil Universal Model Method (SUMM). The method allowed to identify and quantify some types of microplastics in the untreated soil. It appeared to be effective in the analysis of PET, PVC and PP. A pilot study on the influence of PET microplastics on soil revealed negative effects, which include soil organic matter deterioration and faster desiccation. In addition, it was observed a gradual assimilation of PET into the soil matrix, and possible degradation, in particular at low pH values. To identify the origin of PET fragments occurring in nature it was developed a method based on PET thermophysical properties (determined using Differential Scanning Calorimetry, DSC) and advanced statistical methods. This method appeared to be effective also for the assessment of PET quality in recycling loop and classifies the PET into four groups. It was also found that controlled thermal degradation under laboratory conditions does not correlate with natural PET degradation (aging). A method based on spectroscopic parameters (FTIR) is also presented here, but it did not achieve such unambiguous results as using DSC, because it determines the molecular structure of the polymer, which proved to be insufficient for identifying changes during the PET recycling cycle. Keywords: polyethylentereftalát; PET; termogravimetrie; DSC; mikroplasty; fragmenty; metoda půdního univerzálního modelu; polyethylene terephthalate; PET; thermogravimetry; DSC; microplastics; fragments; soil universal model method Available in a digital repository NRGL
Identifikace fragmentů PET v půdě a jejich vliv na životní prostředí

V této práci je věnována pozornost problematice plastů a jich dopadu na životní prostředí. Ač jsou plasty vyráběny poměrně krátkou dobu zaujaly dominantní postavení v téměř všech průmyslových ...

Šudomová, Lucie; Svěrák, Tomáš; Slovák, Václav; Kučerík, Jiří
Vysoké učení technické v Brně, 2023

Asymptotické vlastnosti řešení diskrétní Emden-Fowlerovy rovnice druhého řádu
Korobko, Evgeniya; Galewski, Marek; Růžičková, Miroslava; Diblík, Josef
2023 - English
V literatuře je často studována Emden--Fowlerova nelineární diferenciální rovnice druhého řádu $$ y'' \pm x^\alpha y^m = 0, $$ kde $\alpha$ a $m$ jsou konstanty. V disertační práci je analyzována diskrétní analogie Emden-Fowlerovy diferenciální rovnice $$ \Delta^2 u(k) \pm k^\alpha u^m(k) = 0, $$ kde $k\in \mathbb{N}(k_0):= \{k_0, k_0+1, ....\}$ je nezávislá proměnná, $k_0$ je celé číslo a $u \colon \mathbb{N}(k_0) \to \mathbb{R}$ je řešení. V této rovnici je $\Delta^2u(k)=\Delta(\Delta u(k))$, kde $\Delta u(k)$ je diference vpřed prvního řádu funkce $u(k)$, tj. $\Delta u(k) = u(k+1)-u(k)$ a $\Delta^2 (k)$ je její diference vpřed druhého řádu, tj. $\Delta^2u(k) = u(k+2)-2u(k+1)+u(k)$, a $\alpha$, $m$ jsou reálná čísla. Je diskutováno asymptotické chování řešení této rovnice a jsou stanoveny podmínky, garantující existence řešení s asymptotikou mocninného typu: $u(k) \sim {1}/{k^s}$, kde $s$ je vhodná konstanta. Je také zkoumána diskrétní analogie tzv. ``blow-up'' řešení (neohraničených řešení) známých v klasické teorii diferenciálních rovnic, tj. řešení pro která v některém bodě $x^*$ platí $\lim_{x \to x^*} y(x)= \infty$, kde $y(x)$ je řešení Emden-Fowlerovy diferenciální rovnice $$ y''(x) = y^s(x), $$ kde $s \ne 1$ je reálné číslo. Výsledky jsou ilustrovány příklady a porovnávány s výsledky doposud známými. In the literature a differential second--order nonlinear Emden--Fowler equation $$ y'' \pm x^\alpha y^m = 0, $$ where $\alpha$ and $m$ are constants, is often investigated. This thesis deals with a discrete equivalent of the second--order Emden-Fowler differential equation $$ \Delta^2 u(k) \pm k^\alpha u^m(k) = 0, $$ where $k\in \mathbb{N}(k_0):= \{k_0, k_0+1, ....\}$ is an independent variable, $k_0$ is an integer and $u \colon \mathbb{N}(k_0) \to \mathbb{R}$ is an unknown solution. In this equation, $\Delta^2u(k)=\Delta(\Delta u(k))$, $\Delta u(k)$ is the the first-order forward difference of $u(k)$, i.e., $\Delta u(k) = u(k+1)-u(k)$, and $\Delta^2 (k)$ is its second--order forward difference, i.e., $\Delta^2u(k) = u(k+2)-2u(k+1)+u(k)$, $\alpha$, $m$ are real numbers. The asymptotic behaviour of the solutions to this equation is discussed and the conditions are found such that there exists a power-type asymptotic: $u(k) \sim {1}/{k^s}$, where $s$ is some constant. We also discuss a discrete analogy of so-called ``blow-up'' solutions in the classical theory of differential equations, i.e., the solutions for which there exists a point $x^*$ such that $\lim_{x \to x^*} y(x) = \infty$, where $y(x)$ is a solution of the Emden-Fowler differential equation $$ y''(x) = y^s(x), $$ with $s \ne 1$ being a real number. The results obtained are compared to those already known and illustrated with examples. Keywords: Discrete equation; Emden-Fowler equation; nonlinear equation; system of discrete equations; asymptotic properties; retract principle.; Diskrétní rovnice; Emden-Fowlerova rovnice; nelineární rovnice; systém diskrétních rovnic; asymptoticke chování; princip retraktu. Available in a digital repository NRGL
Asymptotické vlastnosti řešení diskrétní Emden-Fowlerovy rovnice druhého řádu

V literatuře je často studována Emden--Fowlerova nelineární diferenciální rovnice druhého řádu $$ y'' \pm x^\alpha y^m = 0, $$ kde $\alpha$ a $m$ jsou konstanty. V disertační práci je analyzována ...

Korobko, Evgeniya; Galewski, Marek; Růžičková, Miroslava; Diblík, Josef
Vysoké učení technické v Brně, 2023

Příprava a charakterizace nanostrukturních III-V polovodičových materiálů
Maniš, Jaroslav; Kostelník,, Petr; Hospodková,, Alice; Šikola, Tomáš
2023 - English
Předkládaná dizertační práce se zabývá výrobou a analýzou gallium nitridových (GaN) nanostruktur ve třech odlišných formách. V prvním případě byl zkoumám trojdimenzionální GaN ve formě nanokrystalů rostených na grafenu. Nanokrystaly byly připraveny s využitím techniky droplet epitaxy, která mimo jiné umožňuje růst nanostruktur za nízké teploty substrátu (T = 200°C). Studium se zaměřovalo jak na charakterizaci kvality připravených nanokrystalů, tak na statistický popis růstu. V dalším kroku byly připravené struktury využity pro výrobu fotodektoru citlivého na ultrafialové světlo. Výroba fotodektoru a jeho úspěšné použití slouží jako základ pro navazující výzkum. Ve druhém případě byly studovány dvoudimenzionální GaN nanostruktury, které byly rovněž připraveny za nízké teploty křemíkového substrátu. Následná analýza se soustředila na popis krystalové struktury a prvkovou analýzu, neboť byly takovéto struktury pozorovány vůbec poprvé. Další rozvoj možností přípravy těchto nanostruktur je předmětem navazujícího výzkumu. Ve třetím případě byly zkoumány jednodimenzionální GaN nanodráty připravené na safírovém substrátu. Účelem tohoto projektu bylo získání datasetu pro ověření teoretického modelu, který popisuje růst horizontálních nanodrátů. Na základě sběru a analýzy dat se podařilo modelovat růstovou dynamiku GaN nanodrátů, která byly v souladu s teoretickým modelem. The aim of the presented PhD thesis was to develop and analyze gallium nitride (GaN) nanostructures in three different forms. Firstly, three dimensional GaN nanocrystals prepared on graphene were studied from the perspective of the intrinsic crystal properties as well as growth statistics. Adopting the method of droplet epitaxy allowed the formation of such nanostructures at a low substrate temperature (T = 200°C). In order to demonstrate possible applications, the proof of concept of an UV sensitive device was designed and tested with the successful results and the great promise to the future work. Secondly, two dimensional GaN nanostructures were prepared on a pristine silicon surface also at low temperature (T = 200°C). Following experiments were focused on a study of a crystal structure and an elemental analysis as these structures have been observed for the first time. Two dimensional structures are promising candidates into the high power applications which are emerging in these days. Thus, preparation of such 2D GaN nanostructures serves as a solid foundation for the further research. Thirdly, one dimensional GaN horizontal nanowires were fabricated on different sapphire planes. The prepared nanowires provided adequate dataset for the subsequent data analysis related to the growth kinetics. Collected dataset was used for verification of the developed theoretical model of the nanowire growth. It has been shown that the theoretical model describes the growth of nanowires with great precision and, thus, provide a useful insight into the growth mechanisms. Keywords: GaN; nanocrystals; nanowires; deposition; graphene; sapphire; scanning electron microscopy; atomic force microscopy; Raman spectroscopy; GaN; nanokrystaly; nanodráty; depozice; grafén; safír; skenovací elektronová mikroskopie; mikroskopie atomárních sil; Ramanova spektroskopie Available in a digital repository NRGL
Příprava a charakterizace nanostrukturních III-V polovodičových materiálů

Předkládaná dizertační práce se zabývá výrobou a analýzou gallium nitridových (GaN) nanostruktur ve třech odlišných formách. V prvním případě byl zkoumám trojdimenzionální GaN ve formě nanokrystalů ...

Maniš, Jaroslav; Kostelník,, Petr; Hospodková,, Alice; Šikola, Tomáš
Vysoké učení technické v Brně, 2023

About project

NRGL provides central access to information on grey literature produced in the Czech Republic in the fields of science, research and education. You can find more information about grey literature and NRGL at service web

Send your suggestions and comments to nusl@techlib.cz

Provider

http://www.techlib.cz

Facebook

Other bases