studijní program

Inženýrská mechanika

Fakulta: FSIZkratka: D-IME-KAk. rok: 2024/2025

Typ studijního programu: doktorský

Kód studijního programu: P0715D270015

Udělovaný titul: Ph.D.

Jazyk výuky: čeština

Akreditace: 18.2.2020 - 18.2.2030

Forma studia

Kombinované studium

Standardní doba studia

4 roky

Garant programu

Oborová rada

Oblasti vzdělávání

Oblast Téma Podíl [%]
Strojírenství, technologie a materiály Bez tematického okruhu 100

Cíle studia

Studijní program Inženýrská mechanika je zaměřen na přípravu vysoce kvalifikovaných odborníků s předpoklady pro vědeckou práci, zvládajících moderní výpočtové a experimentální metody ve vědní oblasti mechaniky těles, včetně specifických oblastí mechatroniky a biomechaniky. Cílem studia je poskytnout studentům potřebné teoretické znalosti a praktické zkušenosti z oblastí mechaniky odpovídajících tématu doktorského studia. K dosažení stanovených cílů a profilu studenti absolvují předměty předepsané jejich Individuálním studijním plánem, čímž je vytvořen teoretický základ pro zvládnutí tématu na nejvyšší úrovni. Praktické zvládnutí tématu pak prokazují absolvováním Státní doktorské zkoušky a vypracováním a obhájením Doktorské disertační práce.

Profil absolventa

Absolvent doktorského programu Inženýrská mechanika má vysoce specializované odborné znalosti a kompetence zejména v moderních výpočtových a experimentálních metodách ve vědní oblasti aplikované mechaniky, případně mechatroniky nebo biomechaniky, a v jejich využití ve výzkumu a vývoji v technické i medicínské oblasti. Současně má i odbornou adaptabilitu, což dává velké šance pro uplatnění jak ve výzkumu a vývoji, tak i v oblasti technických výpočtů a v manažerských pozicích. Dokladem toho jsou absolventi, působící nejen v akademické i privátní výzkumné sféře, ale i v malých výpočtových a softwarových firmách, a to i na vedoucích a manažerských pozicích konstrukčních, výpočtových a vývojových oddělení nebo obchodních zastoupení mezinárodních společností. S pronikáním počítačového modelování a podpory do oblasti medicíny lze předpokládat uplatnění biomechaniky nejen v této mezioborové sféře výzkumu a vývoje, ale i v nově vznikajících pozicích počítačové podpory v nemocnicích a na klinických pracovištích.

Charakteristika profesí

Absolvent doktorského programu Inženýrská mechanika má vysoce specializované odborné znalosti, ale současně i odbornou adaptabilitu, což dává velké šance pro uplatnění jak ve výzkumu a vývoji, tak i v oblasti technických výpočtů a manažerských pozicích. Dokladem toho jsou absolventi, působící nejen v akademické i privátní výzkumné sféře, ale i v malých výpočtových a softwarových firmách, a to i na vedoucích a manažerských pozicích konstrukčních, výpočtových a vývojových oddělení nebo obchodních zastoupení mezinárodních společností. S pronikáním počítačového modelování a podpory do oblasti medicíny lze předpokládat uplatnění biomechaniky nejen v této mezioborové sféře výzkumu a vývoje, ale i v nově vznikajících pozicích počítačové podpory v nemocnicích a na klinických pracovištích.

Podmínky splnění

Viz platné předpisy, Směrnice děkana Pravidla pro organizaci studia na fakultě (doplněk Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně).

Vytváření studijních plánů

Pravidla a podmínky pro tvorbu studijních programů určují:
ŘÁD STUDIJNÍCH PROGRAMŮ VUT,
STANDARDY STUDIJNÍCH PROGRAMŮ VUT,
STUDIJNÍ A ZKUŠEBNÍ ŘÁD VUT,
SMĚRNICE DĚKANA Pravidla pro organizaci studia na fakultě (doplněk Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně),
SMĚRNICE DĚKANA FSI Jednací řád oborových rad doktorských studijních programů FSI VUT v Brně.
Studium v DSP se neuskutečňuje v kreditovém systému. Klasifikační stupně jsou „prospěl“, „neprospěl“, u obhajoby disertační práce je výsledek „obhájil“, „neobhájil“.

Dostupnost pro zdravotně postižené

Na VUT jsou zohledněny potřeby rovného přístupu k vysokoškolskému vzdělávání. V přijímacím řízení ani ve studiu nedochází k přímé či nepřímé diskriminaci z žádných důvodů. Studujícím se specifickými vzdělávacími potřebami (poruchy učení, fyzický a smyslový handicap, chronická somatická onemocnění, poruchy autistického spektra, narušené komunikační schopnosti, psychická onemocnění) je poskytováno poradenství v poradenském centru VUT, které je součástí Institutu celoživotního vzdělávání VUT. Podrobně tuto problematiku řeší Směrnice rektora č. 11/2017 „Uchazeči a studenti se specifickými potřebami na VUT“. Rovněž je vytvořen funkční systém sociálních stipendií, který popisuje Směrnice rektora č. 71/2017 „Ubytovací a sociální stipendium“.

Návaznost na další typy studijních programů

Doktorský studijní program Inženýrská mechanika je pokračováním aktuálně akreditovaného navazujícího magisterského studijního programu Inženýrská mechanika a biomechanika. Zaměřuje se však obecněji na absolventy navazujících magisterských studijních programů v různých oborech mechaniky a mechatroniky, příp. matematického, fyzikálního nebo materiálového inženýrství, jejichž absolventům umožňuje pokračovat ve třetím stupni studia a dosažením vědecké hodnosti Ph.D. prokázat schopnost vědecké práce.

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Adaptivní řízení a odhad stavů dynamických systémů s využitím lokálních lineárních modelů

    Práce se bude zabývat výzkumem v oblasti řízení a identifikace nelineárních dynamických systémů s využitím metod založených na myšlence lokálních lineárních modelů (Lazy Learning, LWR, RFWR). Identifikovaný inverzní dynamický model bude použit jako feedforward kompenzátor ve struktuře kompozitního regulátoru. Výsledky výzkumu budou experimentálně ověřeny na reálných soustavách dostupných v Mechatronické laboratoři (výukové modely, automobilové aktuátory, apod.) s použitím výpočetního prostředí Matlab/Simulink a dostupných hardwarových prostředků. Následně se předpokládá implementace vhodných algoritmů ve formě samostatné řídící jednotky s mikrokontrolerem.

    Školitel: Grepl Robert, doc. Ing., Ph.D.

  2. Prediktivní údržba pro jednoúčelové výrobní stroje

    Prediktivní údržba umožňuje díky kombinaci zpracování velkého množství měřených dat s procesními modely strojů a zařízení získávat přesné údaje o opotřebení strojních součástí a potenciálně tak dosahovat významných ekonomických úspor. V současné době jde o intenzivně využívané, aplikované a zkoumané téma vědy a výzkumu.

    Školitel: Grepl Robert, doc. Ing., Ph.D.

  3. Vývoj a realizace metodik pro testování 3D tištěných ortotických a protetických pomůcek

    Dizertační práce se zaměřuje na vývoj a implementaci nových metodik testování v oblasti ortotiky a protetiky. Pro velkou část ortotických a protetických pomůcek neexistují v současné době žádné zkušební standardy (ISO normy), přestože je optimalizace a ověření bezpečnosti těchto pomůcek velmi žádoucí. Cílem práce je vyvinout systematické testovací metodiky na hodnocení mechanických vlastností výrobků, na základě kterých by bylo možné optimalizovat proces výroby a konstrukce. Správné nastavení výrobních procesů a optimalizace konstrukčních prvků dokáže zvýšit odolnost produktů vůči poškození. Podle sestavených metodik budou pořízena zkušební zařízení s využitím moderních měřících a vyhodnocovacích technologií. Pomůcky by měly být ověřovány testy statickými, dynamickými a cyklickými. Práce by se měla zaměřit především na testování kotníkových, kolenních a kraniálních ortéz, protetických lůžek a dalších komponent Výzkum v rámci práce bude zahrnovat analýzu zatížení jednotlivých pomůcek, rešerši současných testovacích postupů, identifikaci mezer v existující standardizaci a návrh inovativních testovacích procesů.

    Školitel: Návrat Tomáš, doc. Ing., Ph.D.

Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
9ALMAplikovaná lomová mechanikacs0Doporučenýano
9MKPMKP v inženýrských výpočtechcs0Doporučenýano
9MZOPočítačové metody zpracování obrazůcs, en0Doporučenýano
9PAFPokročilé užívání softwaru ANSYS FLUENTcs, en0Doporučenýano
9VMMVýpočtové modely nelineárního chování materiálůcs, en0Doporučenýano
9MDMZáklady diskrétní matematikycs, en0Doporučenýano
1. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
9AMKAnalytická mechanika a mechanika kontinuacs, en0Doporučenýano
9DRSDynamika rotorových soustavcs, en0Doporučenýano
9MBTMechanika biologických tkánícs, en0Doporučenýano
9MEKMechanika kompozitůcs0Doporučenýano
9NMTNelineární mechanika a MKPcs, en0Doporučenýano
9PLEPlánování experimentucs, en0Doporučenýano
9SKRSpeciální konstrukce PRaMcs, en0Doporučenýano
9SPZStavba procesních zařízenícs, en0Doporučenýano
1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
9AJAcademic English for Doctoral Studiesen0Povinnýano
9APHAplikovaná hydrodynamikacs, en0Doporučenýano
9BIABioakustikacs, en0Doporučenýano
9OPTExperimentální a teoretické stanovení okrajových podmínek přenosu teplacs, en0Doporučenýano
9ESZChlazení elektrických strojů a zařízenícs, en0Doporučenýano
9MBOMatematické modelování mechanismů strojůcs, en0Doporučenýano
9MA1Matematika Ics, en0Doporučenýano
9MA2Matematika IIcs, en0Doporučenýano
9MOPMetody a organizace vědecké prácecs0Doporučenýano
9PPTMetody řešení problémů přenosu teplacs, en0Doporučenýano
9IDSModelování a řízení dynamických systémůcs, en0Doporučenýano
9VAHVibrace a hlukcs, en0Doporučenýano
9VMTVýpočtové modelování turbulentního prouděnícs, en0Doporučenýano