Národní úložiště šedé literatury

Konstrukční prvky z lehkého betonu se speciální výztuží
Vodička Jan; Tereza Cibulka; Stehlík Michal
2021 - Práce se věnuje problematice lehkého betonu s pórovitým kamenivem se speciálním vyztužením se a jeho aplikace do tenkostěnných prvků. V rámci experimentálního výzkumu bylo vyrobeno několik sad desek a doprovodné vzorky. K vyztužení vzorků byly použity plošná uhlíková textilie, prostorová skelná textilie a rozptýlená vysokopevnostní ocelová vlákna. Byly ověřovány a vyhodnocovány vlivy změny receptury a technologie výroby na materiálové charakteristiky lehkého betonu. Mezi hodnocená kritéria patřila také míra homogenity vyrobených zkušebních těles, reálná únosnost vyrobených tenkostěnných prvků a jejich chování při zatěžování. Způsob betonáže i receptura mají významný vliv na materiálové charakteristiky prvků. U desek vyztužených textiliemi bylo po odtížení pozorováno uzavírání trhlin v důsledku nezáměrně vyvozeného předpětí. Rozptýlená ocelová vlákna měla pozitivní vliv na homogenitu prvků.The work deals with lightweight aggregate special reinforced concrete and its applications in thin-walled elements. The experimental research included thin-walled slabs and complementary test sample production. Two-dimensional carbon textile, three-dimensional glass textile and dispersed high-strength steel fibres were used to reinforce the samples. The effects of changes in the formula and production technology on the material characteristics of lightweight concrete were verified and evaluated. The degree of homogeneity of the produced test samples, the real load-bearing capacity produced and the loading behaviour of the thin-walled elements were also included in the evaluated criteria. The used method of concreting and the formula have a significant effect on the material characteristics of the elements. The closing of cracks due to unintentionally induced prestressing was observed when textile reinforced slab samples were unloaded. The dispersed steel fibres had a positive effect on the homogeneity of the elements. Keywords: lehký beton; pórovité kamenivo; vláknobeton; textilní beton; předpětí; homogenita; lightweight concrete; lightweight aggregate; fibre reinforced concrete; textile reinforced concrete; prestressing; homogeneity Available in digital repository of ČVUT. Konstrukční prvky z lehkého betonu se speciální výztuží

Práce se věnuje problematice lehkého betonu s pórovitým kamenivem se speciálním vyztužením se a jeho aplikace do tenkostěnných prvků. V rámci experimentálního výzkumu bylo vyrobeno několik sad desek a ...

Vodička Jan; Tereza Cibulka; Stehlík Michal
České vysoké učení technické v Praze, 2021

Využití moderních metod pro obnovu a revizi katastru nemovitosti
Pavelka Karel; Eliška Housarová; Cajthaml Jiří
2021 - Předmětem práce je analýza potenciálu moderních měřických metod pro obnovu katastrálního operátu a revizi katastru nemovitostí. Analyzované metody jsou fotogrammetrie z RPAS a pilotovaného letadla a mobilní laserové skenování. Společnou charakteristikou obou těchto technologií je hromadný automatizovaný sběr dat vedoucí k vysoké efektivitě. Základními parametry pro posouzení byly úplnost a přesnost měření. Dále byla posouzena finanční i časová nákladnost technologií a platná legislativa z oblasti katastru nemovitostí a RPAS. Velkou výhodou pro zvýšení vypovídací hodnoty předložené práce je získání dat z nedávného nového mapování standardními technologiemi v obci Nová Ves v blízkosti Nasavrk, kde bylo posouzení realizováno. Výsledky analýzy ukazují, že nové technologie zatím neumožní plné nahrazení standardních geodetických technologií, ale můžou velmi zvýšit efektivitu při zaměření 50 až 70 % zájmových bodů nebo mohou být použity jako kontrolní nebo doplňkové měření.The subject of this thesis is potential analysis of modern measurement methods for reconstruction and revision of Cadastre of Real Estate. Photogrammetry from RPAS and piloted aircraft and mobile laser scanning are the methods under analysis. The common characteristic for both these technologies is automated mass data collection and thus high effectivity. The basic parameters for the assessment were completeness and accuracy of the measurements. Furthermore, the financial and effort estimation for the technologies and the valid legislation of Cadastre of Real Estate and RPAS were also evaluated. The acquisition of data from a recent new mapping with standard surveying technologies in the village Nová Ves near Nasavrky, where the measurement was carried out, is important advantage leading to increasing reliability of the presented study. The analysis results show that new technologies cannot fully replace standard surveying technologies yet, but they can greatly increase the efficiency in surveying of 50 to 70% points of interest or can be used as control or supplementary measurements. Keywords: Katastr nemovitostí; obnova katastrálního operátu; revize katastru; fotogrammetrie; Cadastre of Real Estate; enewal of cadastral documentation; revision of cadastre Available in digital repository of ČVUT. Využití moderních metod pro obnovu a revizi katastru nemovitosti

Předmětem práce je analýza potenciálu moderních měřických metod pro obnovu katastrálního operátu a revizi katastru nemovitostí. Analyzované metody jsou fotogrammetrie z RPAS a pilotovaného letadla a ...

Pavelka Karel; Eliška Housarová; Cajthaml Jiří
České vysoké učení technické v Praze, 2021

Nanomechanika biomembránových inkluzí
Daniel Matej; Jitka Řezníčková; Fojt Jaroslav
2021 - Práce je věnována zhodnocení vlivu mechaniky membrány na zabudování hydrofobní nanočástice různého rozměru, tvaru a počtu. Kritický poloměr nanočástice zabudované do membrány ovlivňují zejména mechanické vlastnosti membrány a jako primární parametr se jeví vlastní křivost monovrstvy. Je-li vlastní křivost záporná, je membrána schopna pojmout i nanočástice s velkým průměrem. Práce ukazuje menší kritický rozměr cylindrické nanočástice v porovnání se sférickou nanočásticí stejného objemu, který může vysvětlit vyšší biologickou aktivitu cylindrických nanočástic pozorovanou v buněčných experimentech. Membrána v mechanickém popisu není jen pasivní složkou, ale její deformace vede ke vzniku síly působící na nanočástice. Tato síla může být jak přitažlivá, tak odpudivá, v závislosti na vzájemné vzdálenosti a velikosti nanočástic. Na základě výsledků je v práci vysvětleno experimentální pozorování Janusových lipozomů s nanočásticemi na základě existence dvou stavů oddělených energetickou bariérou.The work is devoted to the evaluation of the influence of membrane mechanics on the incorporation of hydrophobic nanoparticles of various sizes, shapes and numbers. The critical radius of the nanoparticle incorporated into the membrane is mainly influenced by the mechanical properties of the membrane, and the intrinsic curvature of the monolayer appears to be the primary driving parameter. If the intrinsic curvature is negative, the membrane is able to accommodate even nanoparticles of a large diameter. The work shows a smaller critical dimension of a cylindrical nanoparticle compared to a spherical nanoparticle of the same volume, which may explain the higher biological activity of cylindrical nanoparticles observed in cell experiments. The membrane in the mechanical description is not only a passive component, but its deformation leads to a force acting on the nanoparticles. This force can be either attractive or repulsive, depending on the distance and the size of the nanoparticles. Based on the results, the work explains the experimental observation of Janus liposomes with nanoparticles based on the existence of two states separated by an energy barrier. Keywords: nanočástice; fosfolipid; biologická membrána; biomechanika; deformační energie; nanoparticle; phospholipid; biological membrane; biomechanics; deformation energy Available at various departments of the ČVUT. Nanomechanika biomembránových inkluzí

Práce je věnována zhodnocení vlivu mechaniky membrány na zabudování hydrofobní nanočástice různého rozměru, tvaru a počtu. Kritický poloměr nanočástice zabudované do membrány ovlivňují zejména ...

Daniel Matej; Jitka Řezníčková; Fojt Jaroslav
České vysoké učení technické v Praze, 2021

Automatická detekce malwaru
Lórencz Róbert; Martin Jureček; García Sebastián
2021 - The problem of automatic malware detection presents challenges for antivirus vendors. Since the manual investigation is not possible due to the massive number of samples being submitted every day, automatic malware classication is necessary. Our work is focused on an automatic malware detection framework based on machine learning algorithms. We proposed several static malware detection systems for the Windows operating system to achieve the primary goal of distinguishing between malware and benign software. We also considered the more practical goal of detecting as much malware as possible while maintaining a suciently low false positive rate. We proposed several malware detection systems using various machine learning techniques, such as ensemble classier, recurrent neural network, and distance metric learning. We designed architectures of the proposed detection systems, which are automatic in the sense that extraction of features, preprocessing, training, and evaluating the detection model can be automated. However, antivirus program relies on more complex system that consists of many components where several of them depends on malware analysts and researchers. Malware authors adapt their malicious programs frequently in order to bypass antivirus programs that are regularly updated. Our proposed detection systems are not automatic in the sense that they are not able to automatically adapt to detect the newest malware. However, we can partly solve this problem by running our proposed systems again if the training set contains the newest malware. Our work relied on static analysis only. In this thesis, we discuss advantages and drawbacks in comparison to dynamic analysis. Static analysis still plays an important role, and it is used as one component of a complex detection system.The problem of automatic malware detection presents challenges for antivirus vendors. Since the manual investigation is not possible due to the massive number of samples being submitted every day, automatic malware classication is necessary. Our work is focused on an automatic malware detection framework based on machine learning algorithms. We proposed several static malware detection systems for the Windows operating system to achieve the primary goal of distinguishing between malware and benign software. We also considered the more practical goal of detecting as much malware as possible while maintaining a suciently low false positive rate. We proposed several malware detection systems using various machine learning techniques, such as ensemble classier, recurrent neural network, and distance metric learning. We designed architectures of the proposed detection systems, which are automatic in the sense that extraction of features, preprocessing, training, and evaluating the detection model can be automated. However, antivirus program relies on more complex system that consists of many components where several of them depends on malware analysts and researchers. Malware authors adapt their malicious programs frequently in order to bypass antivirus programs that are regularly updated. Our proposed detection systems are not automatic in the sense that they are not able to automatically adapt to detect the newest malware. However, we can partly solve this problem by running our proposed systems again if the training set contains the newest malware. Our work relied on static analysis only. In this thesis, we discuss advantages and drawbacks in comparison to dynamic analysis. Static analysis still plays an important role, and it is used as one component of a complex detection system. Keywords: Malware; PE File Format; Static Analysis; Machine Learning; Detection System; Malware; PE File Format; Static Analysis; Machine Learning; Detection System Available in digital repository of ČVUT. Automatická detekce malwaru

The problem of automatic malware detection presents challenges for antivirus vendors. Since the manual investigation is not possible due to the massive number of samples being submitted every day, ...

Lórencz Róbert; Martin Jureček; García Sebastián
České vysoké učení technické v Praze, 2021

Numerical Simulation of Fluid-Structure-Acoustic Interaction in Human Phonation
Sváček Petr; Jan Valášek; Felcman Jiří
2021 - The first part of dissertation thesis deals with the numerical simulation of the fluid-structure interaction (FSI) in 2D modelling the vocal folds vibration excited by airflow. The vocal fold (VF) deformation is described by the linear elasticity model and the flow is modelled by the incompressible Navier-Stokes equations in the arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) formulation in order to take into account the time-dependence of the flow domain. The space discretization of both subproblems is realized by the finite element method (FEM) and the Newmark method for time discretization of the structure is applied while the fluid flow problem is approximated in time by the BDF2 method. A special attention is paid to the fluid flow stabilization, to the calculation of aerodynamic forces and to the airflow inlet boundary conditions at the entrance to the glottal channel. The penalization boundary condition is compared with the Dirichlet and the do-nothing boundary condition and its advantages are shown for solving of the internal aerodynamics configurations when the channel is closing. Particularly, the dependence of critical flutter airflow velocity on the penalization parameter is determined and the energy transfer between airflow and the vibrating elastic body is analyzed. The second part of thesis extended FSI problem to the interaction of fluid flow, elastic body and acoustics. It addresses the aeroacoustic and the vibroacoustic problems motivated by human phonation. The presented hybrid aeroacoustic approaches allows to predict sound based on the incompressible flow simulation, i.e. acoustic computation has the form of the FSI results postprocessing. Alternative sound source formulations and their numerical implementations are described and applied in several investigated cases. The numerical results contain analysis of frequency characteristics of several vocal tract (VT) models which were determined by solving the Helmholtz equation with considered perfectly matched layer technique at the VT end representing open-boundary condition. Further the computed sound of vibroacoustic origin, i.e. excited purely by the VF vibration, reaches significantly lower sound pressure levels (SPL) than the sound of aeroacoustic origin. The aeroacoustic simulations comprise the sound sources evaluation in the computed airflow pattern, the sound sources interpolation on the acoustic grid and finally modelling of the sound sources transient propagation in the VT. Three different approaches -- namely the Lighthill analogy (LH), the (simplified) perturbed convective wave equation (sPCWE) and the aeroacoustic wave equation (AWE), are compared. The SPL show overestimation in the case of LH and almost identical results of sPCWE and AWE. In all cases the excited spectra of acoustic pressures are dominated by the acoustic resonances (formants) of the vocal tract model.První část dizertační práce se zabývá numerickou simulací interakce proudící tekuitny a elastického tělesa (FSI) v 2D modelování vibrace lidských hlasivek vybuzených prouděním vzduchu. Deformace lidských hlasivek je popsána pomocí lineárního elastického modelu a proudění tekutiny je modelováno nestlačitelnými Navierovými-Stokesovými rovnicemi v ALE formulaci, která umožňuje zahrnout efekty časově proměnné oblasti proudění. Prostorová diskretizace obou podúloh je realizována metodou konečných prvků (FEM) a pro časovou diskretizaci elastického tělesa je použita Newmarkova metoda, zatímco problém proudění je aproximován v čase pomocí metody BDF2. Specialní pozornost je věnována stabilizaci FEM pro aproximaci proudění, výpočtu aerodynamických sil a okrajovým podmínkám předepsaným na vstupu do glotálního kanálu. Je porovnána penalizační okrajová podmínka s Dirichletovou a do-nothing okrajovou podmínkou a jsou ukázány její výhody pro řešení konfigurací vnitřní aerodynamiky, kdy dochází k uzavírání kanálu. Zejména je určena závislost kritické flutterové rychlosti proudění na penalizačním parametru a dále je analyzován přenos energie mezi proudící tekutinou a kmitajícím elastickým tělesem. V druhé části dizertace je FSI problém rozšířen na problém na interakce proudící tekutiny, elastické struktury a akustiky. Tento problém zahrnuje popis aeroakustických a vibroakustických úloh motivovaných modelováním lidské fonace. Představený hybridní aeroakustický přístup dovoluje určit zvukovou hladinu na základě simulace nestlačitelného proudění, tj. akustický výpočet má formu postprocesingu výsledků FSI úlohy. Jsou popsány alternativní formulace zvukových zdrojů a jejich numerická implementace v několika vyšetřovaných případech. Numerické výsledky obsahují analýzu frekvenčních charakteristik několika modelů vokálního traktu (VT), které byly určeny pomocí řešení Helmholtzovy rovnice s využitím PML metody na konci VT pro modelování problému s volnou hranicí. Dále vypočtený zvuk vibroakustického původu, tj. vybuzený čistě kmitáním hlasivek, dosahuje výrazně nižší zvukové hladiny než zvuk aeroakustického původu. Aeroakustické simulace se skládají z výpočtu zvukových zdrojů na základě výsledků proudění, z interpolace zvukových zdrojů na akustickou síť a ze záverečného modelování postupného šíření těchto zdrojů v čase skrz vokální trakt. Jsou srovnány tři různé přístupy -- Lighthillova akustické analogie (LH), (zjednodušená) perturbovaná konvektivní vlnová rovnice (sPCWE) a aeroakustická vlnová rovnice (AWE). Hladina zvuku vykazuje nadhodnocení v případě Lighthillovy analogie a téměř totožné výsledky při použití přístupů sPCWE a AWE. Ve všech případech jsou v získaných akustických spektrech dominantní akustické resonance (formanty) použitého modelu vokálního traktu. Keywords: Fluid-structure interaction; fluid-structure-acoustic interaction; linear elasticity; incompressible fluid flow; Navier-Stokes equations; Lighthill acoustic analogy; perturbed convective wave equation; aeroacoustic wave equation; finite element method; ALE method; perfectly-matched layer; human phonation modelling; Interakce proudění s elastickým tělesem; interakce proudění a elastického tělesa i akustiky; lineární elasticita; nestlačitelné proudění tekutiny; Navierovy-Stokesovy rovnice; Lighthillova akustická analogie; perturbovaná konvektivní vlnová rovnice; aeroakustická vlnová rovnice; metoda konečných prvků; ALE metoda; PML vrstva; modelování lidské fonace Available at various departments of the ČVUT. Numerical Simulation of Fluid-Structure-Acoustic Interaction in Human Phonation

The first part of dissertation thesis deals with the numerical simulation of the fluid-structure interaction (FSI) in 2D modelling the vocal folds vibration excited by airflow. The vocal fold (VF) ...

Sváček Petr; Jan Valášek; Felcman Jiří
České vysoké učení technické v Praze, 2021

Stabilita a únosnost vzpínadlových tlačených prutů z nerezové oceli
Macháček Josef; Radek Píchal; Votlučka Ladislav
2021 - Doktorská práce se zabývá stabilitou a pevností extrémně štíhlých nerezových materiálů. ocelových předpjatých sloupů. S ohledem na geometrickou a materiálovou chování a počátečních nedokonalostí těchto sloupů byly nejprve testovány za účelem zjištění jejich stabilitní chování a vzpěrné nebo ko11apní zatížení. Hlavní výhodou předpjatých sloupů ve srovnání s běžnými sloupy je jejich značná zvýšení vzpěrné i pevnostní únosnosti. V práci jsou popsány zkoušky těchto sloupů. stojatých sloupů s jedním středovým příčným ramenem včetně podrobných materiálových zkoušek a11 komponentů a analytické a numerické rozbory stojatých sloupů s jedním a dvěma sloupky. příčnými rameny. Geometrické a materiálové analýzy s imperfekcí (GMNlA nebo GNlA) ve 3D. se používají k popisu chování fu11 při zatížení. Numerická řešení byla doprovázena v softwaru Ansys W orkbench a numerický model byl ověřen zkouškami. Následující parametrické studie se týkají jak téměř ideálních (dokonalých) předpjatých stojatých konstrukcí, tak i konstrukcí, které jsou předpjaté. sloupy pro kritické zatížení na vzpěr a původně vychýlené předpjaté sloupy. pro zjištění kolizních (pevnostních) zatížení. Počáteční průhyby byly uvažovány podle Eurokódu EN 1993-1-1. Primární studie se zabývá různými úrovněmi předpětí, vlivem předpětí na konstrukci. počátečních imperfekcí a nelinearity materiálu. Odvozené analytické řešení zahrnuje pružné vzpěrné chování a dodává optimální předpětí a maximální vzpěrná zatížení. Další studie se zabývá praktickým zkoumáním různých spojení mezi vzpěrami a nosníky. (pevné nebo posuvné spojení). Nakonec jsou uvedeny výsledky a výhody vzpěr předpjatých sloupů jsou vyhodnoceny za účelem posouzení příslušné účinnosti.Doctoral thesis deals with the stability and strength of the extremely slender stainless steel prestressed stayed columns. With respect to the geometrica11y and materia11y nonlin- ear behaviour and initial imperfections of these columns they were first tested to establish their stability behaviour and buckling or co11apse loads. The principal advantage of the prestressed stayed columns in comparison with common columns is their substantial in- crease of both buckling and strength capacity. In the thesis are descripted tests of the stayed columns with one central crossarm including the detailed material testing of a11 components and analytical and numerical analyse s of stayed columns with one and two crossarms. Geometrical and material analyse s with imperfection (GMNlA or GNlA) in 3D are used to describe the fu11 behaviour under loadings. Numerical solutions were accom- plished in the Ansys W orkbench software and numerical model was validated by tests. The fo11owing parametrical studies cover both nearly ideal (perfect) prestressed stayed columns to fmd critical buckling loads and initially deflected prestressed stayed columns to find the collapse (strength) loads. The initial deflections were considered according to Eurocode EN 1993-1-1. The primary study deals with various prestressing levels, effect of initial imperfections and material nonlinearity. Derived analytical solution concems elastic buckling behaviour and supply with optimum prestressing and maximal buckling loads. Another study concems practical examination of various connection between stays and crossarm (fixed or sliding connection). Finally the results and advantages of the stayed prestressed colurnns are evaluated to assess the respective effectivity. Keywords: nerezová ocel; vzpěr; kolapsní zatížení; kritické zatížení; stayed colurnns; stainless steel; buckling; co11apse load; criticalload Available in digital repository of ČVUT. Stabilita a únosnost vzpínadlových tlačených prutů z nerezové oceli

Doktorská práce se zabývá stabilitou a pevností extrémně štíhlých nerezových materiálů. ocelových předpjatých sloupů. S ohledem na geometrickou a materiálovou chování a počátečních nedokonalostí ...

Macháček Josef; Radek Píchal; Votlučka Ladislav
České vysoké učení technické v Praze, 2021

Návrh identifikace faktorů ovlivňujících objemy dopravy
Gros Ivan; Ladislav Bartuška; Cempírek Václav
2021 - Tato disertační práce se zabývá problematikou dopravního plánování ve vztahu k udržitelnému rozvoji měst. V rámci práce byla provedena analýza faktorů ovlivňující intenzity dopravy na dopravní síti na území měst a obcí a v jejich přilehlém okolí, a to zejména v návaznosti na návrh identifikace významnosti faktorů ovlivňující dopravní provoz pro potřeby případného využití v dopravním plánování v rámci zvyšování udržitelnosti mobility. Návrh spočívá ve stanovení indikátorů udržitelné mobility a v aplikaci metod multikriteriální rozhodovací analýzy pro identifikaci významnosti těchto indikátorů pro potřeby dopravního a územního plánování měst. Práce se dále zabývá změnami v dopravním chování obyvatel České republiky způsobené mimořádnou událostí v podobě vládních plošných opatření nařízených v březnu roku 2020 z důvodu zamezení šíření nákazy nemoci COVID-19.This dissertation deals with the issue of transport planning in relation to sustainable urban development. The work includes an analysis of factors affecting the traffic volumes on the transport network in cities and municipalities and in their vincity, especially in connection with the proposal for identification of the importance of factors affecting traffic for possible use in transport planning to increase mobility sustainability. The proposal consists in setting indicators of sustainable mobility and in the application of methods of multicriteria decision analysis to identify the significance of these indicators for the needs of transport and urban planning. The thesis also deals with changes in travel behavior of the Czech population caused by an emergency in the form of goverment area measures ordered in March 2020 to prevent the spread of COVID-19 disease. Keywords: Intenzity dopravy; udržitelný rozvoj; dopravní plánování; dopravní chování obyvatel; multikriteriální rozhodovací analýza; indikátory udržitelné mobility; Traffic volumes; sustainable development; transport planning; travel behaviour; multiple-criteria decision analysis; sustainable mobility indicators Available in digital repository of ČVUT. Návrh identifikace faktorů ovlivňujících objemy dopravy

Tato disertační práce se zabývá problematikou dopravního plánování ve vztahu k udržitelnému rozvoji měst. V rámci práce byla provedena analýza faktorů ovlivňující intenzity dopravy na dopravní síti na ...

Gros Ivan; Ladislav Bartuška; Cempírek Václav
České vysoké učení technické v Praze, 2021

O. M. Ungers - Kritická studie
Fragner Benjamin; Milan Pitlach - Bergstein; Tichá Jana
2021 - 30. 9. 2007 zemřel v Kolíně nad Rýnem ve věku 81 let Oswald Mathias Ungers, muž, který ve druhé polovině 20. století svým dílem ovlivnil nejen německou, ale i mezinárodní architekturu. Jedná se o kritickou reflexi Ungersova díla na pozadí mé dlouholeté práce v jeho kanceláři a o důkladné studium jeho teorie a praxe na pozadí vývoje dějin architektury a umění.30.9.2007 Oswald Mathias Ungers, a man who influenced not only German but also international architecture in the second half of the 20th century, died in Cologne at the age of 81. This is a critical reflection on Ungerˇs work against the backdrop of my years of work in his office and a thorough study of his theory and practice against cocurrent and predecessing developments in the history of architecture and art. Keywords: O.M. Ungers; postmodernismus; brutalismus; německá architektura; teorie architektury; prostor; proporce; urbanismus; Berlín; Kolín nad Rýnem; O.M Ungers; Postmodernism; brutalism; german architecture; architectural theory; space; proportio; urban design; Berlin; Cologne Available in digital repository of ČVUT. O. M. Ungers - Kritická studie

30. 9. 2007 zemřel v Kolíně nad Rýnem ve věku 81 let Oswald Mathias Ungers, muž, který ve druhé polovině 20. století svým dílem ovlivnil nejen německou, ale i mezinárodní architekturu. Jedná se o ...

Fragner Benjamin; Milan Pitlach - Bergstein; Tichá Jana
České vysoké učení technické v Praze, 2021

Role strukturální dynamiky při ztrátě energie a odlupování vrstev v přechodových kovových dichalkogenidech
Cammarata Antonio; Florian Belviso; Righi Maria Clelia
2021 - Pochopení jevu tření mezi dvěma materiály je v oboru materiálového inženýrství náročné, protože vyžaduje velmi komplexní přístup. Pro výrobu a provoz nanotechnologických zařízení je třeba stále více řešit způsoby řízení třecího procesu v nanoměřítku. Tato práce je zaměřena na studium vlivu vnějších elektrických polí a vlivu přítomnosti cizích částic na třecí vlastnosti materiálů na bázi dichalkogenidů přechodových kovů MX 2. Analýzy jsou založeny na výpočtech metodou teorie funkcionální hustoty (DFT) a na studiu fononových spekter těchto materiálů. S využitím elektronických deskriptorů je možné popsat změny elektronických struktur a zároveň kvantifikovat jejich dynamickou odezvu ve smyslu příspěvku jednotlivých atomů do vibračních spekter. Práce prezentuje použité teoretické nástroje, metodiku výpočtů a další detaily. Praktická část práce je členěna do třech částí. V první části jsou popsány výsledky studia vlivu elektrostatického pole na třecí vlastnosti materiálu. Tato analýza ukázala, že akumulovaný měrný náboj v materiálu zlepšuje skluz vrstev, což vede ke snížení tření v nanoměřítku. Druhá část je zaměřena na vliv interkalace cizích částic (N 2 a CO 2 ) do MX 2 materiálu a dále na korelaci vlastností valenčních pásů s třením mezi jednotlivými vrstvami materiálu. Poslední část popisuje vliv molekuly N 2 vložené mezi vrstvy materiálu MX 2 na zlepšení a stabilizaci třecích vlastností materiálu v přítomnosti vnějšího elektrostatického pole. Výsledky této práce přinášejí ucelený postup volby vhodných elektrostatických polí a cizích částic při vývoji nových tribologických materiálů s řízenou třecí odezvou.In materials science, understanding friction between surfaces is challenging, as it calls for a multiscale approach. Yet, finding ways to control the friction at the nanoscale is a growing necessity for the fabrication and operation of optimal nano-engineered devices. Throughout this thesis, the author demonstrates how the use of external electric fields and contaminant molecules can influence the frictional behaviour of MX 2 Transition Metal Dichalcogenides. The study is based on Density Functional Theory calculations and phonon spectrum analysis of the considered materials. Electronic descriptors allow us to describe the changes in the electronic structures, while we quantify the dynamical response in terms of atomic participations to the vibrational behavior. We present the theoretical tools and the methodology used, along with the computational details. Three distinct investigations are described in the Results part. The first study examines the effect of an electrostatic field on the frictional properties of the material. The analysis shows that a specific charge accumulation within the material favors the relative layer sliding, hence reduces the nanoscale friction. A second study discusses the effect of the intercalation of N 2 and CO 2 contaminants on the same materials, and how the valence band is correlated to the layer-layer frictional response. Finally, the third study shows how the insertion of an N 2 contaminant molecule in the interlayer region of the systems can stabilise the frictional response of the materials exposed to an electrostatic field. The obtained results constitute guidelines on how to select proper fields and contaminants to design new tribological materials with a customized frictional response. Keywords: Výpočetní fyzika; DFT; TMD; 2-D materiály; Tření; Tribologie; Computational Physics; DFT; TMD; 2-D materials; Friction; Tribology Available in digital repository of ČVUT. Role strukturální dynamiky při ztrátě energie a odlupování vrstev v přechodových kovových dichalkogenidech

Pochopení jevu tření mezi dvěma materiály je v oboru materiálového inženýrství náročné, protože vyžaduje velmi komplexní přístup. Pro výrobu a provoz nanotechnologických zařízení je třeba stále více ...

Cammarata Antonio; Florian Belviso; Righi Maria Clelia
České vysoké učení technické v Praze, 2021

Komplexní systém pro rychlé a spolehlivé nasazení spolupracujících autonomních letounů
Saska Martin; Vojtěch Spurný; Belter Dominik
2021 - V situacı́ch, kdy je nutné reagovat okamžitě, jako napřı́klad při různých katastrofách, čelı́ záchranáři zvýšeným technickým výzvám. Často musı́ operovat v rozsáhlých oblastech, vzdorovat nestabilnı́mu terénu a obtı́žným podmı́nkám prostředı́, kde majı́ omezené komunikačnı́ možnosti. K usnadněnı́ jejich práce mohou velmi efektivně sloužit autonomnı́ roboti, mezi které se řadı́ napřı́klad bezpilotnı́ helikoptéry. Na začátku výzkumu pro tuto práci bylo v robotické komunitě obvyklé použı́vat simulované prostředı́ nebo krátké izolované experimenty v laboratornı́m podmı́nkách. V porovnánı́ s uvedenými prostředı́mi přinášı́ reálné nasazenı́ mnohá omezenı́. Autonomnı́ robotický systém v reálných podmı́nkách vyžaduje spolehlivou rozhodovacı́ architekturu, která dokáže adekvátně reagovat na selhánı́ nebo výpadek části nebo částı́ systému. Tato schopnost je zásadnı́ pro bezpilotnı́ helikoptéry a zejména pak pro multi-robotické týmy skládajı́cı́ se z několika bezpilotnı́ch helikoptér, které jsou tématem této práce. Pro maximálnı́ využitı́ potenciálu multi-robotického týmu je zapotřebı́ mı́t spolehlivou komunikačnı́ infrastrukturu, která však ani v dnešnı́ době nenı́ snadno dosažitelná. Prvnı́ část této práce je zaměřena na vytvořenı́ rozhodovacı́ architektury, která dokáže reagovat nejen na chyby senzorů a aktivnı́ch prvků, ale také volit nejvhodnějšı́ strategii v závislosti na dostupnosti komunikace. To umožňuje maximalizovat efektivitu multi-robotického týmu a jejich blı́zkou spolupráci, kdykoli je to možné. Druhá část práce je zaměřena na plánovánı́ spolupráce autonomnı́ch bezpilotnı́ch helikoptér inspirované třemi reálnými scénáři, které jsou: autonomnı́ doručenı́ objektů, autonomnı́ bezpečný průzkum interiérů budov a autonomnı́ hašenı́ požárů. Doručenı́ objektů a hašenı́ požárů bylo motivováno úkoly v mezinárodnı́ robotické soutěži MBZIRC konané v roce 2017 a 2020.In time-sensitive scenarios such as disaster response, first responders face increased technical challenges. These challenges may include rugged terrain, unstable structures, degraded environmental conditions, severe communication constraints, and extensive operation areas. To ensure the safety of human responders, autonomous robots such as Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) are well suited for this task. At the beginning of the research for this thesis, the testing standard in the UAV community was to use a simulated environment or to conduct short isolated experiments under laboratory conditions relying on a motion capture system with no external disturbances and a stable communication infrastructure without interference. Compared to these approaches, real-world deployment raises additional constraints and challenges to fundamental research problems. A robotic system for a real-world application requires a reliable high-level planning architecture to recover from robot failures and malfunctions of its system parts. This is essential for the UAV and especially for the multi-UAV systems that are the focus of this thesis. Communication between the robots is required to fully access the capabilities of the deployed multi-robot team. As of today however, the technical requirements for an operational communication infrastructure are still a bottleneck. Therefore, the first part of the thesis is dedicated to developing a novel high-level planning architecture that considers different strategies based on the availability of a communication infrastructure in addition to failures of sensors and actuators. When enabled, this maximizes the contributions and tight cooperation of the multi-robot system. The second part of the thesis focuses on motion planning for multiple cooperating UAVs inspired by three real-world scenarios: autonomous delivery of objects by a team of UAVs, autonomous aerial surveys of building interiors, and autonomous firefighting. The object delivery and firefighting scenarios were motivated by challenges in the Mohamed Bin Zayed International Robotics Challenge (MBZIRC) 2017 and 2020. Keywords: Bezpilotnı́ helikoptéry; Autonomnı́ systémy; Mobilnı́ roboti; Plánovánı́ pohybu; Unmanned Aerial Vehicle; Autonomous Systems; Mobile Robots; Motion Planning Available in digital repository of ČVUT. Komplexní systém pro rychlé a spolehlivé nasazení spolupracujících autonomních letounů

V situacı́ch, kdy je nutné reagovat okamžitě, jako napřı́klad při různých katastrofách, čelı́ záchranáři zvýšeným technickým výzvám. Často musı́ operovat v rozsáhlých oblastech, vzdorovat ...

Saska Martin; Vojtěch Spurný; Belter Dominik
České vysoké učení technické v Praze, 2021