2 of 150

Jak si vybrat téma závěrečné práce na ÚADI

Předběžná zadání závěrečných prací si budete oficiálně vybírat v informačním systému Studis od září 2026. Seznam témat budeme postupně doplňovat podle toho, jak je budou pracovníci ÚADI vypisovat.

Nemusíte však čekat až do září. Vedoucího práce můžete kontaktovat již nyní, zjistit si podrobnosti a v případě vzájemné dohody si téma předběžně rezervovat.

Vypsaná témata vám také pomohou zjistit, čemu se jednotliví pracovníci ÚADI odborně věnují. Pokud máte vlastní nápad na bakalářskou nebo diplomovou práci, můžete oslovit pracovníka, jehož odborné zaměření je vašemu návrhu nejbližší, a domluvit se s ním na konkrétním zadání.

Pro koho jsou bakalářská témata určena?

Pokud u tématu není uvedeno jinak, je určeno především pro studenty následujících programů a specializací:

Základy strojního inženýrství (B-ZSI-P)� specializace Základy strojního inženýrství
Strojírenství (B-STR-P)� specializace Stavba strojů a zařízení
Fundamentals of Mechanical Engineering (B-STI-A)

Studujete jiný program? Ani v takovém případě pro vás nejsou témata z oblasti automotive uzavřena. Na zpracování tématu se lze individuálně domluvit, vedoucí práce však musí získat souhlas garanta vašeho studijního programu. Automotive témata tak mohou zpracovávat například také studenti mechatroniky, energetiky nebo matematického inženýrství.

Koho kontaktovat?

Pokud si nejste jistí výběrem tématu, postupem nebo vhodným vedoucím práce, obraťte se na:

prof. Ing. Josefa Štětinu, Ph.D.� ředitel ústavu a garant studijního programu� josef.stetina@vutbr.cz� kancelář A1/718	Ing. Jaroslava Kašpárka, Ph.D.� zástupce ředitele pro výuku� kasparek@fme.vutbr.cz� kancelář A1/820	Ing. Michaela Böhma, Ph.D.� Pedagogický tajemník ústavu� michael.bohm@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

3 of 150

Kde najdu více informací:

Web s rozcestníkem, který vás nasměruje na příslušnost stránku webu: https://autavut.cz/

Web ústavu automobilního a dopravního inženýrství: https://automotiveengineering.online/ a zde stránka přímo se zadáními.

Informace také naleznete na Instagramu a Facebooku

http://automotiveengineering.online/

4 of 150

Návrh standardizovaných rozhraní výměnných modulů návěsu pro přepravu vojenských nákladů

Přeprava vojenské techniky, ISO kontejnerů a dalších těžkých nebo rozměrných nákladů je v současnosti často zajišťována jednoúčelovými návěsy. Takový přístup vede k nízkému využití vozidel, vysokému počtu konstrukčních variant a značným nákladům na výrobu, údržbu a logistické zabezpečení.

Perspektivním řešením je modulární návěsová platforma tvořená jednotným hlavním rámem a několika výměnnými funkčními moduly. Změna účelu návěsu potom nevyžaduje výměnu celého vozidla, ale pouze instalaci příslušného modulu. Podmínkou skutečné modularity je vytvoření jednoznačně definovaných, dostatečně únosných a provozně bezpečných rozhraní mezi hlavním rámem návěsu a jednotlivými moduly.

Charakteristika problematiky:
Tmodul pro přepravu kolových a pásových vozidel;
modul pro přepravu ISO kontejnerů délky 20 a 40 stop;
univerzální valníkový modul pro přepravu volně uložených, kusových a rozměrných nákladů;
případně modul kompatibilní s vojenskými výměnnými platformami typu flatrack

Vedoucí práce: prof. Ing. Josef Štětina, Ph.D. - nabízí témata s tématikou spalovacích motorů, termodynamiky, přenosu tepla, návrh měřících řetězců pro speciální aplikace a zkušební stavy. Téma je možné vždy individuálně upravit, nejlépe pokud máte vlastní téma a motivaci. Pro podrobnější informace je nejlepší se osobně zastavit v kanceláři A1/0718, nebo využít email josef.stetina@vutbr.cz.

http://automotiveengineering.online/

5 of 150

Výpočetní nástroj pro návrh počtu a uspořádání náprav modulárních návěsů s nosností až 100 tun

Modulární návěsy pro přepravu těžkých a nadrozměrných nákladů musí umožňovat přizpůsobení konstrukce rozdílným druhům nákladu, jeho hmotnosti, rozměrům a poloze těžiště. Jedním z rozhodujících parametrů návrhu je počet náprav, jejich vzájemná rozteč a poloha vůči ložné ploše a návěsovému čepu.

Nevhodné uspořádání náprav může vést k překročení jejich přípustného zatížení, nadměrnému zatížení točnice tahače, nerovnoměrnému využití jednotlivých náprav nebo ke zhoršení manévrovatelnosti celé soupravy. U modulárního návěsu přitom nelze nalézt jediné optimální uspořádání, protože rozložení zatížení se mění podle použitého modulu a přepravovaného nákladu.

Předmětem práce proto bude vytvoření výpočetního nástroje, který na základě zadaných parametrů návěsu a nákladu stanoví zatížení návěsového čepu a jednotlivých náprav a následně navrhne vhodný počet, polohu a rozteče náprav.

Charakteristika problematiky:

Navrhněte výpočtový postup pro stanovení svislého zatížení návěsového čepu, jednotlivých náprav a nápravových skupin.

Navrhněte algoritmus pro stanovení minimálního potřebného počtu náprav a jejich vhodného rozmístění při respektování zadaných omezení.

http://automotiveengineering.online/

6 of 150

Zpracovní měřeného tlaku ve válci spalovacího motoru - Indikace

Na základě znalosti termomechaniky, navrhněte postupy a zpracujte je ve formě MATLAB scriptů zpracování naměřeného průběhu tlaku ve válci spalovacího motoru EA 211 1.5 TSI evo.

Příklady zpracování jsou filtrace, výpočet dodaného teplat, exponentu polytropy. Grafické zpracování ve formě p-V, T-S diagramů apod.

Charakteristika problematiky:

Termodynamika zážehových motorů
Analýza naměřeného signálu tlaku
Zpracování ve formě grafů

http://automotiveengineering.online/

7 of 150

Návrh a realizace datového skladu pro provozní data z elektromobilu

Návrh datového skladu pro ukládání dat z experimentálního vozu Škoda Enyaq na bázi databázového serveru

Charakteristika problematiky:

Problematika datových skladů
Problematika ukládání dat, které jsou dostupné s různou vzorkovací frekvencí
Vlastní realizace ve formě skriptů

http://automotiveengineering.online/

8 of 150

Koncepční návrh odběrového zařízení částic z pneumatik motorových vozidel

Připravované emisní normy např. Euro 7 počítá s limity na množství částic z pneumatik. Pro vývoj predikčních modelů těchto otěrů je třeba dělat řadu experimentů. Jednou z možností jsou experimenty na válcovém dynamometrů. Předmětem práce je vývoj zařízení, které bude odebírat standardizovaným způsobem vzorky vzduch za pneumatikou při jízdním testu na válcovém dynamometru.

Popis úlohy:

Předmětem je návrh komponent zařízení, u většiny dílů se předpokládá výroba 3D tiskem

Předpokládá se i realizace zařízení a testování na vozidle Škoda Enyaq na válcové zkušebně

http://automotiveengineering.online/

9 of 150

Tvarová optimalizace axiálního ložiskového disku turbodmychadla pro palivové články

Charakteristika práce

Elektricky poháněná turbodmychadla určená pro systémy s palivovými články vyžadují bezolejové uložení rotoru s nízkými mechanickými ztrátami a vysokou provozní spolehlivostí. Práce se zaměří na návrh a tvarovou optimalizaci axiálního ložiskového disku a jeho uložení s využitím numerických výpočtových metod.

VYSOKÉ OTÁČKY Extrémní zatížení vyžaduje chytrý návrh a precizní inženýrské myšlení.

MODERNÍ NÁSTROJE Pracuj s nejnovějšími metodami CAE, FEM a optimalizace.

TVŮJ NÁPAD MÁ DOPAD Navrhni koncept, který zlepší pevnost a životnost zařízení.

Vedoucí práce: prof. Ing. Pavel Novotný, Ph.D. nabízí témata s problematikou pohonných jednotek, turbodmychadel, hydrodynamických kluzných ložisek, vibrací a hluku, aeroakustiky, tribologie tepelně a mechanicky zatížených dílů pohonných jednotek, spotřeby maziva, dynamiky a tribologie pístních kroužků nebo mechanických ztrát. Pro podrobnější informace je možné se osobně zastavit v kanceláři A1/0826, využít email novotny.pa@fme.vutbr.cz, MS Teams nebo tel. +420 541 142 272.

Cíle práce

Zpracovat rešerši konstrukce axiálních vzduchových ložisek vysokootáčkových rotorů.
Stanovit mechanické zatížení axiálního ložiskového disku při provozu turbodmychadla.
Navrhnout a pevnostně posoudit vybrané varianty uložení axiálního ložiskového disku na rotoru.
Doporučit konstrukční koncept uložení disku vhodný pro turbodmychadla s aerodynamickými vzduchovými ložisky.

http://automotiveengineering.online/

10 of 150

Zjednodušené řešení přestupu tepla skrze tenkou vzduchovou mezeru aerodynamického ložiska

Charakteristika práce

Elektricky poháněná turbodmychadla určená pro systémy s palivovými články vyžadují bezolejové uložení rotoru s nízkými mechanickými ztrátami a vysokou provozní spolehlivostí.

Práce se zaměřuje na vytvoření zjednodušeného modelu přestupu tepla přes vzduchovou mezeru radiálního vzduchového ložiska a ověření jeho přesnost pomocí numerických simulací. Výsledný model umožní výrazně urychlit návrh nové generace vysokootáčkových turbodmychadel pro palivové články.

Přenos tepla přes vzduchovou mezeru tenkou jen několik mikrometrů a jak ovlivňuje konstrukce stroje?

Co získáš? Práci s CFD a MKP, řešení reálného průmyslového problému, možnost ovlivnit vývoj bezolejových turbodmychadel.

Cíle práce

Zpracovat rešerši metod výpočtu přestupu tepla v aerodynamických vzduchových ložiscích.
Stanovit hlavní parametry ovlivňující přestup tepla přes vzduchovou mezeru radiálního ložiska.
Navrhnout zjednodušenou metodiku pro stanovení součinitele přestupu tepla využitelnou ve strukturálních MKP analýzách.
Porovnat výsledky navržené metodiky s podrobnějším numerickým řešením a stanovit doporučení pro její použití.

http://automotiveengineering.online/

11 of 150

Studie možností aplikace uložení rotorů na radiálních vzduchových ložiskách s pevnou mazací mezerou u elektricky poháněných kompresorů pro palivové články

Charakteristika práce

Elektricky poháněné kompresory pro palivové články budoucích pohonných jednotek pro silniční, kolejovou a námořní dopravu vyžadují specifický způsob uložení rotorů. Tyto bezolejové uložení rotoru předpokládají nízké mechanické ztráty při dostatečné provozní spolehlivost a nízkých vibracích. Řešením jsou aerodynamická vzduchová ložiska, která představují značný potenciál pro budoucí využití. Práce předpokládá vyhodnocení výhod a nevýhod vzduchových ložisek při aplikaci u kompresorů pro palivové články. Součástí je posouzení únosnosti ložiska a stability rotoru odstředivého kompresoru pro palivový článek aplikovatelný do osobního vozidla.

Cíle práce

Analýza problematiky uložení rotorů elektrických kompresorů pro palivové články na radiálních aerodynamických vzduchových ložiskách včetně posouzení výhod a nevýhod jednotlivých typů ložisek.
Posouzení únosnosti vzduchového ložiska rotoru odstředivého kompresoru pro palivový článek v software ANSYS CFX nebo ANSYS Fluent.

http://automotiveengineering.online/

12 of 150

Studie vlivu vibračního a tepelného zatížení na model řidiče v simulacích dynamiky vozidel

Charakteristika práce

Současné softwarové nástroje pro simulaci dynamiky vozidel využívají modely řidiče, které popisují jeho reakce na jízdní situace. Tyto modely jsou zpravidla založeny na zjednodušených parametrech a obvykle nezohledňují vliv okolních podmínek, jako jsou vibrace nebo tepelná zátěž působící na řidiče během jízdy.

Práce se zaměřuje na analýzu vlivu vibračního a tepelného zatížení na reakční schopnosti řidiče a na identifikaci parametrů, které mohou ovlivňovat jeho řízení vozidla.

Cíle práce

Zpracovat rešerši vlivu vibračního a tepelného zatížení na reakční schopnosti člověka se zaměřením na řízení motorových vozidel.
Analyzovat současné modely řidiče používané v softwarech pro simulaci dynamiky vozidel a identifikovat parametry ovlivňující reakce řidiče.
Vyhodnotit vliv vibračního a tepelného zatížení na vybrané charakteristiky řízení vozidla na základě dostupné odborné literatury a experimentálních studií.
Navrhnout metodiku pro zohlednění vlivu vibračního a tepelného zatížení v modelech řidiče a formulovat doporučené hodnoty nebo závislosti parametrů využitelné v simulačních nástrojích pro dynamiku vozidel.

http://automotiveengineering.online/

13 of 150

Návrh odolných povrchových úprav pracovních částí vzduchového ložiska pro snížení opotřebení při rozběhu a doběhu rotoru turbodmychadla pro palivové články

Charakteristika práce

Vzduchová ložiska jsou schopna pracovat bezkontaktně při nominálních otáčkách, nicméně při nízkých otáčkách – během rozběhu a doběhu – dochází ke kontaktu mezi rotorovou a statorovou částí ložiska. Tyto krátkodobé styky mohou způsobit významné opotřebení povrchů, degradaci vlastností fólie nebo dokonce selhání ložiska. Záměrem práce je analyzovat vhodné technologie povrchových úprav (např. PVD, DLC, MoS₂, keramické vrstvy) z hlediska tribologických vlastností a navrhnout jejich použití pro pracovní části vzduchového ložiska. Důraz bude kladen na odolnost proti opotřebení, adhezi k základu a nízký součinitel tření při kontaktu.

Cíle práce

Rešerše provozních režimů vzduchových ložisek a analýza kontaktních dějů při rozběhu a doběhu.
Přehled a porovnání dostupných povrchových úprav z hlediska tribologických vlastností, životnosti a vhodnost pro aplikaci na kovové fólie a kluzné plochy.
Návrh konkrétního povrchového systému pro vybraný pár materiálů.
Posouzení technologické realizovatelnosti navržené úpravy (např. přilnavost, tloušťka, zbytková pnutí).

http://automotiveengineering.online/

14 of 150

Optimalizační metody ložisek v jazyce Python

Charakteristika práce

S rostoucími nároky na účinnost vozidel, ať už těch se spalovacími motory nebo FCEV, je zapotřebí snižovat jejich ztráty. Jednou z oblastí je snižování ztrát mazacího systému turbodmychadla (kompresoru), a to pomocí optimalizačních metod. Tato práce by měla představovat ucelený přehled dostupných optimalizačních metod v jazyce Python, a zhodnocení jejich vhodnosti prostřednictvím návrhu kluzného (radiálního/axiálního) hydrodynamického/aerodynamického ložiska.

Cíle práce

Tvorba přehledu dostupných optimalizačních metod v jazyce Python a jejich zhodnocení
Metodika optimalizace klíčových parametrů vybraného kluzného ložiska
Aplikace této metodiky pro návrh vybraného kluzného ložiska turbodmychadla a zhodnocení výsledků

Vedoucí práce: Ing. František Kocman (doktorand)

Pro podrobnější informace je možné se osobně zastavit v kanceláři A1/1022 nebo využít email frantisek.kocman@vut.cz

http://automotiveengineering.online/

15 of 150

Optimalizace radiálních hydrodynamických ložisek s ohledem na geometrické nepřesnosti

Charakteristika práce

Hydrodynamická radiální ložiska se obvykle navrhují s ohledem na jejich únosnost, třecí ztráty, průtoky oleje a další integrální veličiny. Avšak ve většině případů pouze pro jedny vybrané provozní podmínky a idealizovanou geometrii nereflektující výrobní nepřesnosti. Tvar mazací vrstvy je definován analyticky pomocí několika parametrů. Cílem práce je nalezení optimálních hodnot těchto parametrů s využitím optimalizačního algoritmu. Předpokládá se zahrnutí vlivu výrobních nepřesností již v rámci optimalizace a následné srovnání s variantou, kdy nejsou zahrnuty. Hlavními požadavky jsou nižší třecí ztráty při zachování únosnosti.

Cíle práce

Analýza stávajících optimalizačních metod a přístupů vhodných pro řešení daného problému.
Metodika optimalizace klíčových parametrů radiálního hydrodynamického ložiska, včetně varianty zahrnující výrobní nepřesnosti.
Aplikace této metodiky pro návrh radiálního hydrodynamického ložiska turbodmychadla za různých provozních podmínek.
Posouzení vlivu výrobních nepřesností na optimalizované ložisko.

Vedoucí práce: Ing. František Kocman (doktorand)

Pro podrobnější informace je možné se osobně zastavit v kanceláři A1/1022 nebo využít email frantisek.kocman@vut.cz

http://automotiveengineering.online/

16 of 150

Optimalizace axiálních aerodynamických ložisek s ohledem na geometrické nepřesnosti

Charakteristika práce

S rostoucími nároky na energetickou účinnost moderních rotačních strojů je žádoucí minimalizovat mechanické ztráty. Perspektivním řešením jsou axiální aerodynamická ložiska využívající vzduchovou vrstvu jako mazivo, která umožňují bezkontaktní provoz s nízkými třecími ztrátami. Jejich návrh obvykle zohledňuje únosnost, tuhost, stabilitu a ztráty, často však vychází z idealizované geometrie bez vlivu výrobních nepřesností. Cílem práce je zpracovat přehled metod návrhu a optimalizace axiálních aerodynamických ložisek a nalézt optimální geometrické parametry pomocí vhodného optimalizačního algoritmu. Součástí práce bude zohlednění výrobních nepřesností a porovnání výsledků s idealizovaným návrhem při zachování požadované únosnosti.

Cíle práce

Analýza stávajících optimalizačních metod a přístupů vhodných pro řešení daného problému.
Metodika optimalizace klíčových parametrů axiálního aerodynamického ložiska, včetně varianty zahrnující výrobní nepřesnosti.
Aplikace této metodiky pro návrh axiálního aerodynamického ložiska turbodmychadla za různých provozních podmínek.
Posouzení vlivu výrobních nepřesností na optimalizované ložisko.

Vedoucí práce: Ing. František Kocman (doktorand)

Pro podrobnější informace je možné se osobně zastavit v kanceláři A1/1022 nebo využít email frantisek.kocman@vut.cz

http://automotiveengineering.online/

17 of 150

Studie vlivů působících na degradaci a zapékání oleje tepelných strojů

Charakteristika problematiky

Rotační tepelné stroje, jako jsou turbodmychadla obsahují hydrodynamická ložiska. Pro jejich správnou činnost v širokém spektru provozních podmínek je důležitá správná činnost mazacího systému. V průběhu provozu turbodmychadel, dochází k degradaci oleje mazací soustavy. Degradací oleje se rozumí změna vlastností daného olej, mezi které patří i zvýšení náchylnosti oleje k jeho zapékání na kritických místech turbodmychadla. Práce se bude zabývat vypracováním podrobné rešerše problematiky degradace a zapékání oleje u tepelných strojů.

Cíle práce

Přehled problematiky degradace a zapékání oleje.
Popis a případné dělení degradace oleje.
Popis mechanismu zapékání oleje.
Analýza hlavních vlivů působících na degradaci a zapékání oleje.
Vytvoření tepelného 1D modelu turbodmychadla.

Vedoucí práce: Ing. Petr Kudláček (doktorand)

Pro podrobnější informace je možné kontaktovat na e-mail: Petr.Kudlacek@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

18 of 150

Tepelný 1D model turbodmychadla pro neustálené stavy

Charakteristika problematiky

Rotační tepelné stroje, jako jsou turbodmychadla jsou vystavovány extrémnímu tepelnému zatěžování. Pro jejich správnou činnost v širokém spektru provozních podmínek je důležitý jejich správný návrh. Z hlediska tepelného zatěžování, jsou pro turbodmychadla kritické přechodové stavy, jako je např. náhlé zastavení rotoru. Práce se bude zabývat vytvořením tepelného 1D modelu turbodmychadla pro neustálené stavy. Předpokládá se vypracování rešerše problematiky přestupu tepla v turbodmychadle s využitím kvalitní světové literatury a vědeckých článků.

Cíle práce

Rešerše problematiky přestupu tepla v turbodmychadle.
Vytvoření tepelného 1D modelu turbodmychadla.

Vedoucí práce: Ing. Petr Kudláček (doktorand)

Pro podrobnější informace je možné kontaktovat na e-mail: Petr.Kudlacek@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

19 of 150

Optimalizace plexi štítu motocyklu

Charakteristika práce

Bakalářská práce se zabývá optimalizací tvaru plexi štítu cestovního motocyklu pro zvýšení komfortu řidiče společně se zachováním nízkého aerodynamického odporu. Současná konfigurace plexi štítu způsobuje nadměrný akustický hluk. K práci je nutné využití zahraniční odborné literatury.

Cíle práce

Provést rešerši aerodynamického opatření na motocyklu zvyšujícího komfort řidiče.

Vytvořit geometrii motocyklu pomocí 3D skenu.

Na zjednodušeném modelu motocyklu a řidiče provést simulaci pomocí CFD řešiče integrovaného ve vhodném CAD softwaru.

Optimalizovat tvar plexi štítu.

Vedoucí práce: Ing. Jan Vondruš (doktorand)

Pro podrobnější informace je možné se osobně zastavit v kanceláři A1/1022 nebo využít email Jan.Vondrus@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

20 of 150

Vliv přepravního boxu na aerodynamické charakteristiky osobního automobilu

Charakteristika práce

Zatímco boxy umístěné na střeše vozidla zvětšují čelní plochu vozu a aerodynamický koeficient odporu, přepravní box umístěný na tažném zařízení vyplňuje jeho úplav a při vhodné konfiguraci příznivě usměrňuje odtržení proudění.

Cíle práce

Zpracovat přehled současného stavu poznání v oblasti aerodynamiky záďové části osobních vozidel a vlivu přídavného příslušenství (střešní boxy vs. boxy na tažné zařízení).

Pomocí CFD kvantifikovat změnu aerodynamického odporu osobního automobilu způsobenou instalací přepravního boxu na tažné zařízení v závislosti na geometrii zádě vozu a geometrii přepravního boxu.

Formulovat doporučení pro tvarování a umístění zadních přepravních boxů.

Vedoucí práce: Ing. Jan Vondruš (doktorand)

Pro podrobnější informace je možné se osobně zastavit v kanceláři A1/1022 nebo využít email Jan.Vondrus@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

21 of 150

Divadelní technika pro horní sféru jeviště - bodový tah

Charakteristika problematiky:

Konstrukční návrh elektricky poháněného bodového tahu pro využití jako jevištní techniky (manipulace s kulisami apod).
Součástí práce je i kritická rešerše obdobných zařízení včetně porovnání konstrukčních řešení jednotlivých konstrukčních skupin.

Vedoucí práce: doc Ing. Miroslav Škopán, CSc. - nabízí také témata s problematikou zdvihacích zařízení, dopravníků a hydraulických pohonů. Pro podrobnější informace je nejlepší se osobně zastavit v pracovně A1/0840 nebo využít email miroslav.skopan@vut.cz

http://automotiveengineering.online/

22 of 150

Vibrační dopravník sypkých materiálů

Charakteristika problematiky:

Konstrukční návrh vibračního dopravníku pro sypké materiály (např. písek, kamenivo apod.). s dopravním výkonem 60 m³/hod pro využití v betonárnách, slévárnách a recyklačních provozech.
Součástí práce je i kritická rešerše obdobných zařízení včetně porovnání konstrukčních řešení jednotlivých konstrukčních skupin.

http://automotiveengineering.online/

23 of 150

Možnosti kooperácie výpočtových softvérov

Cíle práce:

Provedení rešerše v oblasti možností propojení výpočetních softwarů se zaměřením na FMI,
Charakterizování struktury FMU,
Uvedení příkladů typického využití FMI,
Představení výhod využívání FMI,
Provedení propojení 2 softwarů dle vlastního výběru.

Charakteristika problematiky:

FMI (Functional Mock-up Interface) je velmi užitečný nástroj pro inženýry a vědce, kteří pracují na simulacích komplexních systémů. Jedná se o standard pro výměnu a kosimulaci dynamických modelů ve formě souborů. Hlavní myšlenkou je sdílení modelů a výsledků simulací mezi různými softwary.

Vedoucí práce: Ing. Radka Janečková (doktorand)

Pre podrobnejší informáce mě neváhajte kontaktovat na e-mail: Radka.Janeckova@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

24 of 150

Modelování a řízení fyzikálního systému pomocí open-source Python knihoven

Cíle práce:

Provedení rešerše dostupných Python knihoven pro modelování fyzikálních systémů s podporou GPU,
Výběr a sestavení modelu vhodného fyzikálního systému,
Implementace řídicí nebo optimalizační strategie,
Zhodnocení dosažených výsledků, diskuze o možnostech rozšíření a reálného nasazení.

Charakteristika problematiky:

S rostoucími požadavky na výpočetní rychlost a flexibilitu modelů nachází Python široké uplatnění při simulacích a řízení fyzikálních systémů. Moderní knihovny jako PyChrono, Isaac Lab nebo MuJoCo umožňují simulace multibody nebo robotických systémů akcelerované pomocí GPU, čímž výrazně zrychlují numerické výpočty a umožňují paralelizaci simulací. Jedním z hlavních přínosů těchto knihoven je také možnost propojení simulačního modelu s řídicím nebo optimalizačním algoritmem v rámci jednoho prostředí. Díky této integraci lze efektivně realizovat uzavřenou smyčku řízení, ve které simulační model a řídicí algoritmus vzájemně interagují v reálném nebo zrychleném čase. To umožňuje testování a ladění řídicích strategií ještě před jejich nasazením v reálném zařízení, a to i u složitých, nelineárních nebo časově proměnných systémů.

Vedoucí práce: Ing. Radka Janečková (doktorand)

Pre podrobnejší informáce mě neváhajte kontaktovat na e-mail: Radka.Janeckova@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

25 of 150

Reinforcement Learning v prostredí MATLAB

Cíle práce:

Provedení rešerše v oblasti strojového učení, jeho rozdělení a zařazení a charakteristika Reinforcement Learning,
Vysvětlení Markov Decision Process,
Provedení rešerše stávajících typů agentů (rozdíly mezi nimi, kdy je který vhodné použít),
Provedení rešerše tvorby funkce odměn (Reward Function),
Výběr jednoho agenta pro použití v příkladu v prostředí MATLAB.

Charakteristika problematiky:

Reinforcement Learning je typ strojového učení, který se nejvíce připodobňuje našemu, lidskému, způsobu učení. Mimo jiné se využívá při vývoji autonomních robotů i řízení dopravy. Jedná se učení metodou pokus-omyl, kdy agent interaguje s prostředím a snaží se změnit své chování tak, aby dosáhl, co nejvyšší hodnoty odměny.

Vedoucí práce: Ing. Radka Janečková (doktorand)

Pre podrobnejší informáce mě neváhajte kontaktovat na e-mail: Radka.Janeckova@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

26 of 150

Kyvadlo s reakčním kolem

Cíle práce:

Provedení rešerše podaktuovaných mechanických systémů a metod jejich řízení,
Sestavení modelu v multibody prostředí dle vlastního výběru,
Návrh a implementace regulátoru pro stabilizaci kyvadla ve vzpřímené poloze,
Návrh algoritmu pro vyhoupnutí kyvadla do oblasti působení stabilizačního regulátoru,
Ověření navrženého řešení pomocí simulačních experimentů a vyhodnocení vlivu změny parametrů a vnějších poruch na kvalitu regulace,
Diskuze dosažených výsledků a možností dalšího rozšíření.

Charakteristika problematiky:

Kyvadlo s reakčním kolem (Reaction Wheel Pendulum) představuje podaktuovaný mechanický systém, u kterého je počet akčních členů menší než počet stupňů volnosti. Pohyb kyvadla není řízen přímo, ale prostřednictvím reakčního momentu vznikajícího při zrychlování nebo zpomalování setrvačníkového kola poháněného elektromotorem. Díky své nelineární dynamice a nestabilní rovnovážné poloze patří tento systém mezi nejčastěji využívané benchmarky v oblasti automatického řízení a slouží k ověřování vlastností různých řídicích metod. Současně představuje vhodnou úlohu pro seznámení s modelováním multibody systémů, návrhem regulátorů i analýzou dynamického chování mechanických soustav.

Vedoucí práce: Ing. Radka Janečková (doktorand)

Pre podrobnejší informáce mě neváhajte kontaktovat na e-mail: Radka.Janeckova@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

27 of 150

Samovyvažující dvoukolový robot

Cíle práce:

Provedení rešerše dostupných nástrojů pro modelování a simulaci multibody systémů a zhodnocení jejich vhodnosti pro řešenou úlohu,
Výběr vhodného simulačního prostředí a sestavení modelu samovyvažujícího dvoukolového robota,
Návrh a implementace regulátoru pro udržení robota ve vzpřímené poloze
Ověření navrženého řešení pomocí simulačních experimentů při různých provozních podmínkách,
Diskuze dosažených výsledků a možností dalšího rozšíření.

Charakteristika problematiky:

Samovyvažující dvoukolový robot, známý například z vozítek typu Segway, představuje klasickou úlohu automatického řízení založenou na principu inverzního kyvadla. Robot je tvořen dvojicí hnacích kol a tělem, jehož těžiště se nachází nad osou kol, což způsobuje jeho přirozenou nestabilitu. Udržení robota ve vzpřímené poloze je realizováno řízením otáček elektromotorů, které pohánějí kola a nepřímo ovlivňují náklon celého systému. Díky kombinaci mechanické dynamiky, kontaktu kol s podložkou a návrhu řídicího algoritmu představuje tato úloha vhodný příklad propojení modelování multibody systémů a metod automatického řízení.

Vedoucí práce: Ing. Radka Janečková (doktorand)

Pre podrobnejší informáce mě neváhajte kontaktovat na e-mail: Radka.Janeckova@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

28 of 150

Multikriteriálna optimalizácia šesťuholníkového deformačného prvku

Ciele práce:

Prepojenie parametrického MKP modelu šesťuholníkového profilu s optimalizačným prostredím a definovanie návrhového priestoru.
Analýza deformačného správania štruktúry a navrhnutie vhodných kritérií hodnotenia kvality návrhu.
Vykonanie optimalizácie geometrie a porovnanie optimalizovaného návrhu s referenčným.

Charakteristika problematiky:

Návrh deformačných prvkov predstavuje komplexný multiparametrický problém. Z hľadiska pasívnej bezpečnosti je kľúčové dosiahnuť vysokú absorpciu energie pri stabilnom deformačnom móde. Zohľadnenie viacerých, často protichodných kritérií si vyžaduje nasadenie moderných optimalizačných nástrojov.

Vedúci práce: Ing. Zoja Barančoková (doktorand)

Pre podrobnejšie informácie ma neváhajte kontaktovať na e-mail: Zoja .Barancokova@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

29 of 150

Multikriteriálna optimalizácia štvorcového deformačného prvku

Ciele práce:

Prepojenie parametrického MKP modelu štvorcového profilu s optimalizačným prostredím a definovanie návrhového priestoru.
Analýza deformačného správania štruktúry a navrhnutie vhodných kritérií hodnotenia kvality návrhu.
Vykonanie optimalizácie geometrie a porovnanie optimalizovaného návrhu s referenčným.

Charakteristika problematiky:

Hodnotenie a zlepšovanie vlastností tenkostenných konštrukcií predstavuje základnú a zároveň komplexnú oblasť pasívnej bezpečnosti. Cieľom je navrhnúť geometriu, ktorá dokáže pri náraze bezpečne a kontrolovane absorbovať nárazovú energiu. Vzhľadom na veľký počet premenných narážajú konvenčné metódy na svoje limity, čo si vyžaduje aplikáciu pokročilých optimalizačných nástrojov.

Vedúci práce: Ing. Zoja Barančoková (doktorand)

Pre podrobnejšie informácie ma neváhajte kontaktovať na e-mail: Zoja .Barancokova@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

30 of 150

Analýza použitelnosti simulátoru CARLA pro studium dynamiky vozidel

Charakteristika problematiky:

CARLA představuje open-source simulační platformu určenou především pro vývoj autonomních vozidel a pokročilých asistenčních systémů. Součástí simulace je model vozidla, dopravního prostředí a řady virtuálních senzorů. Přestože CARLA není primárně určena pro simulace jízdní dynamiky, nabízí zajímavé možnosti pro ověření její použitelnosti v technických aplikacích. Práce se zaměřuje na analýzu možností simulátoru z hlediska reprezentace pohybu vozidla, dostupnosti výstupních dat a jejich využití při studiu dynamiky vozidel.

Vedoucí práce: Ing. Petr Potoček (doktorand)

Pro podrobnější informace mě neváhejte kontaktovat na e-mail: potocek.p@fme.vutbr.cz nebo MS Teams

Cíle práce:

Seznámit se s architekturou simulátoru CARLA
Vytvořit model vozidla dle poskytnutých parametrů
Implementovat vybrané jízdní scénáře
Analyzovat dostupné veličiny související s dynamikou vozidla
Porovnat výsledky s jiným simulačním nástrojem nebo referenčním modelem
Zhodnotit použitelnost simulátoru pro výuku a výzkum

http://automotiveengineering.online/

31 of 150

Analýza použitelnosti open-source nástroje Project Chrono jako simulačního nástroje pro studium dynamiky vozidel

Cíle práce:

Seznámit se s architekturou a moduly Project Chrono
Implementovat základní model vozidla v Chrono::Vehicle dle poskytnutých parametrů
Realizovat vybrané jízdní scénáře
Analyzovat výstupní veličiny a numerické vlastnosti simulace
Porovnat možnosti nástroje s komerčními simulátory (např. CarMaker)

Charakteristika problematiky:

Project Chrono představuje open source platformu pro simulaci vícetělesových systémů s podporou modelů vozidel (Chrono::Vehicle). Umožňuje detailní definici kontaktů, pružných vazeb a interakce s terénem. Jeho použití vyžaduje hlubší porozumění modelování a numerickým metodám. Práce se zaměřuje na implementaci základního modelu vozidla a posouzení jeho použitelnosti pro simulace jízdní dynamiky.

Vedoucí práce: Ing. Petr Potoček (doktorand)

Pro podrobnější informace mě neváhejte kontaktovat na e-mail: potocek.p@fme.vutbr.cz nebo MS Teams

http://automotiveengineering.online/

32 of 150

Analýza použitelnosti BeamNG.drive jako simulačního nástroje pro studium dynamiky vozidel

Cíle práce:

Analyzovat principy fyzikálního modelu BeamNG.drive/BeamNG.tech
Vytvořit model vozidla dle poskytnutých parametrů
Definovat sadu testovacích manévrů pro hodnocení dynamiky
Extrahovat a zpracovat simulační data
Porovnat výsledky s referenčním modelem nebo nástrojem
Kvantifikovat vhodnost nástroje pro technické aplikace

Charakteristika problematiky:

BeamNG.drive využívá soft body přístup k modelování vozidel, kde je struktura reprezentována sítí hmotných bodů a vazeb. Tento přístup umožňuje simulaci deformací, avšak jeho vhodnost pro přesné kvantitativní studium jízdní dynamiky není zřejmá. Práce se zaměřuje na systematické posouzení fyzikální konzistence simulace a možnosti extrakce relevantních dynamických veličin.

Vedoucí práce: Ing. Petr Potoček (doktorand)

Pro podrobnější informace mě neváhejte kontaktovat na e-mail: potocek.p@fme.vutbr.cz nebo MS Teams

http://automotiveengineering.online/

33 of 150

Návrh meracieho reťazca pre bezdrôtový prenos signálu

Charakteristika problematiky:

Pri meraní signálu na rotujúcej súčasti je veľkou výzvou prenos zaznamenávaného signálu. Cieľom práce je preskúmať možnosti využitia dosiek na platforme Arduino v tomto odvetví.

Ciele práce:

Rešerš k problematike
Rešerš dostupných dosiek na báze Arduino
Návrh zapojenia obvodu
Naprogramovanie základného rozhrania
Overenie funkčnosti na zjednodušenom obvode

Vedúci práce: Ing. Martin Repka, Ph.D.

Pre podrobnejšie informácie sa zastavte v kancelárii A1/0721
Alebo využite email: martin.repka1@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

34 of 150

Návrh a implementácia mestského skyboxu pre simulácie s rozdielnou úrovňou detailu (LOD)

Charakteristika problematiky:

Pri vytváraní simulačných prostredí je potrebné zabezpečiť vizuálne realistické pozadie mesta bez nadmerného zaťaženia výpočtových zdrojov. Využitie techniky skybox umožňuje efektívne reprezentovať vzdialené mestské prostredie s nízkou úrovňou detailu (LOD), pričom objekty v popredí zostávajú spracované vo vysokej kvalite.

Ciele práce:

Rešerš k problematike
Rešerš dostupných modelov mesta Brna
Vytvorenie vzdialeného prostredia pre model mesta
Implementácia do simulačného prostredia

Vedúci práce: Ing. Martin Repka, Ph.D.

Pre podrobnejšie informácie sa zastavte v kancelárii A1/0721
Alebo využite email: martin.repka1@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

35 of 150

Manipulační zařízení v materiálovém toku oblasti Automotive

Cíle práce:

Koncepční volba manipulace dle zástavbových layoutů pracoviště.
Funkční, rozměrové a výkonové výpočty manipulačního zařízení.
Pevnostní kontrola nosného klíčového prvku při manipulaci.
Posouzení manipulačního zařízení z hlediska strategie řízení.

Charakteristika problematiky:

Konstrukční řešení zařízení pro manipulaci ve svařovacím nebo montážním prostředí Automotive. Konstrukce zařízení bude mít schopnost okamžité změny materiálového toku dle volitelných parametrů zařízení. Manipulační linka bude mít pracovní zařízení poháněné elektrickou energií.

Vedoucí práce: Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0820
nebo využijte email: kasparek@fme.vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

36 of 150

Projektování a simulace materiálového toku pro Automotive

Cíle práce:

Koncepční volba manipulace dle zástavbových layoutů pracoviště.
Funkční, rozměrové a časové výpočty manipulačního zařízení.
Provedení matice experimentů pro předdefinované parametry zařízení.
Posouzení vhodnosti z hlediska strategie řízení.

Charakteristika problematiky:

Práce se bude zabývat koncepčním návrhem výrobního nebo montážního procesu včetně manipulačního zařízení pro zajištění materiálového toku v průmyslu. Důraz je kladen zejména na návrh manipulačního zařízení, parametrů zařízení a simulace materiálového toku v programu Plant Simulation pro ověření vlastnosti kapacity a průchodnosti projektovaného zařízení.

Vedoucí práce: Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0820
nebo využijte email: kasparek@fme.vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

37 of 150

Pracovní zařízení stavebního stroje

Cíle práce:

Návrh koncepcí konstrukce pracovního zařízení stavebního stroje.
Funkční, rozměrové a výkonové výpočty pracovního zařízení stavebního stroje.
Pevnostní kontrola klíčových komponent.

Charakteristika problematiky:

Konstrukčního řešení pracovního zařízení na stavebním stroji typu rýpadlo nebo nakladač pro manipulaci nebo rozpojování a těžbu zemin. Zařízení bude nástavbou na stávající podvozek kolového nebo pásového stroje a pohon stroje dle volitelné možnosti. Zařízení bude mít pracovní zařízení poháněno mechanicky, hydraulicky, pneumaticky nebo elektricky ze systému stavebního stroje.

Vedoucí práce: Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0820
nebo využijte email: kasparek@fme.vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

38 of 150

Přídavného zařízení pro úpravu a zpracování půdy

Cíle práce:

Návrh koncepcí konstrukce pracovního zařízení pro zemědělství.
Funkční, rozměrové a výkonové výpočty pracovního zařízení.
Pevnostní kontrola klíčových komponent.
DEM vyhodnocení a případná optimalizace tvaru nástroje.
Vyhodnocení bezpečnosti zařízení a údržby.

Charakteristika problematiky:

Konstrukčního řešení zařízení pro práce v zemědělství. Zařízení bude nesenou nástavbou nebo připojitelným prostředkem s vlastním podvozkem ke stávajícímu traktoru dané výkonové řady. Zařízení bude mít pracovní zařízení poháněno mechanicky, hydraulicky, pneumaticky nebo elektricky ze systému traktoru.

Vedoucí práce: Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0820
nebo využijte email: kasparek@fme.vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

39 of 150

Manipulační zařízení pro dílenské prostředí

Cíle práce:

Návrh koncepcí konstrukce manipulačního zařízení v dílně.
Funkční, rozměrové a výkonové výpočty manipulačního zařízení.
Pevnostní kontrola klíčových komponent.
Vyhodnocení zařízení z hlediska údržby a kontroly.

Charakteristika problematiky:

Konstrukčního řešení zařízení pro manipulaci v dílenském prostředí. Zařízení má charakter jeřábu a pohon dle volitelné možnosti. Zařízení bude mít pracovní zařízení poháněno mechanicky, hydraulicky, pneumaticky nebo elektricky.

Vedoucí práce: Ing. Jaroslav Kašpárek, Ph.D.

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0820
nebo využijte email: kasparek@fme.vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

40 of 150

Analýza nosné konstrukce stroje

Cíle práce:

Seznámení s koncepcí konstrukce výtahu/jeřábu.
Funkční, rozměrové a výkonové výpočty výtahu/jeřábu.
Pevnostní kontrola.
Vyhodnocení zařízení z hlediska pevnostní kontroly.

Charakteristika problematiky:

Analýza rámu výtahu/jeřábu. Zařízení má charakter výtahu/jeřábu a pohon dle volitelné možnosti. Zařízení bude mít pracovní zařízení poháněno nebo elektricky nebo elektromechanicky.

Vedoucí práce: Ing. Přemysl Pokorný, Ph.D.

pro podrobnější informace v kanceláři A1/0822
nebo využijte email: pokorny.p@fme.vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

41 of 150

Stohovací zařízení

Cíle práce:

Návrh koncepce konstrukce stohovacího zařízení.
Funkční, rozměrové a výkonové výpočty stohovacího zařízení.
Pevnostní kontrola.
Vyhodnocení zařízení z hlediska pevnostní kontroly.

Charakteristika problematiky:

Konstrukčního řešení stohovacího zařízení pro manipulaci na konci výrobní linky. Zařízení má charakter multilevelového ukládání materiálu na paletu a má řešení pohonu dle volitelné možnosti. Zařízení bude mít pracovní zařízení poháněno nebo elektricky nebo elektromechanicky.

Vedoucí práce: Ing. Přemysl Pokorný, Ph.D.

pro podrobnější informace v kanceláři A1/0822
nebo využijte email: pokorny.p@fme.vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

42 of 150

Návrh připojení zkušebního jednoválce k dynamometru

Charakteristika problematiky:
Návrh vhodných spojovacích elementů mezi pohonnou jednotkou a dynamometrem představuje velmi specifickou úlohu ve vztahu k typu spalovacího motoru nebo hybridního pohonu. Cílem práce je navrhnout vhodný připojovací element zkušebního jednoválcového motoru s dynamometrem a provést výpočtovou kontrolu tohoto dynamického systému.

Vedoucí práce: prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc. - nabízí také témata s problematikou pohonných jednotek, vibrací a hluku. Pro podrobnější informace je nejlepší se osobně zastavit v kanceláři A1/0725 nebo využít email pistek.v@fme.vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

43 of 150

Analýza experimentálních dat v oblasti NVH vozidel

Charakteristika problematiky:
Cílem bakalářské práce je seznámit se s problematikou vibrací a hluku vozidel, analyzovat experimentální data poskytnutá zadavatelem a vyhodnotit dynamické a akustické vlastnosti vybraného vozidla nebo jeho konstrukční části.
Provést rešerši problematiky vibrací a hluku vozidel. Analyzovat experimentální data poskytnutá zadavatelem, identifikovat dominantní frekvenční složky a vyhodnotit jejich vztah ke zdrojům vibrací a hluku.

http://automotiveengineering.online/

44 of 150

Výpočet pryžokovových elementů v automobilní technice

Charakteristika problematiky:
Cílem bakalářské práce je seznámit se s problematikou pryžokovových elementů používaných v automobilní technice a provést výpočtovou analýzu vybraného typu s důrazem na mechanické namáhání a vznik teplotního pole vlivem disipace energie v pryži při jejím střídavém namáhání..
Provést rešerši problematiky pryžokovových elementů v automobilní technice. Vytvořit výpočtový model vybraného elementu, analyzovat jeho mechanické namáhání a teplotní pole při střídavém zatížení a vyhodnotit získané výsledky z hlediska jeho funkce a provozních vlastností.

http://automotiveengineering.online/

45 of 150

Multi-fyzikální simulace spalovacího motoru

Charakteristika problematiky

Při simulacích dynamiky klikového mechanismu jsou jednou z nejdůležitějších částí vstupy v podobě tlaků ve spalovacím prostoru. Cílem této práce je v prostředí GT-Suite vytvořit model pro multi-fyzikální simulace zahrnující jak dynamiku klikového mechanismu, tak termodynamiku.

Cíle práce

Provést rešerši v oblasti dynamiky spalovacích motorů zaměřenou na torzní kmitání
Navrhnout a vytvořit vhodný model pro získání průběhu spalovacích tlaků
Vytvořit model pro simulace dynamiky klikového mechanismu a spojit ho se submodelem pro výpočet spalovacích tlaků
Provést multi-fyzikální simulace klikového mechanismu a vyhodnotit získané výsledky

Vedoucí práce: Ing. Kateřina Fridrichová, Ph.D.

●pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/1020

●nebo využijte email: Katerina.Fridrichova@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

46 of 150

Simulace EHD ložisek spalovacího motoru

Charakteristika problematiky

EHD (elastohydrodynamické) modely ložisek jsou pokročilé modely, které se používají k analýze mazání a namáhání kluzných ložisek. Tyto simulace zahrnují vliv hydrodynamických vlastností olejového filmu i mikrogeometrie povrchu. Tato práce se zabývá vyhodnocením parametrů kluzných ložisek spalovacího motoru získaných právě z výpočtových modelů obsahujících EHD ložiska.

Cíle práce

Provést rešerši v oblasti ložisek spalovacích motorů
Vytvořit model motoru pro simulace dynamiky
Výpočetní model doplnit o EHD výpočet kluzných ložisek
Provést simulace a vyhodnotit získané výsledky

Vedoucí práce: Ing. Kateřina Fridrichová, Ph.D.

●pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/1020

●nebo využijte email: Katerina.Fridrichova@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

47 of 150

NVH elektromotorů používaných v pohonných jednotkách

Charakteristika problematiky

Problematika vibrací a hluku elektromotorů je velmi rozsáhlé téma. V hybridních pohonných jednotkách automobilů se používá řada různých přístupů a typů elektromotorů. Tato práce by měla přinést přehled současného poznání v oblasti vibrací a hluku elektromotorů, jejich simulací a výsledků různých studií. Stěžejní částí práce jsou elektromagnetické simulace a simulace dynamiky.

Cíle práce

Provést rešerši současných řešení elektrických a hybridních pohonů vozidel
Vysvětlit příčinu vzniku vibrací a hluku u různých typů elektromotorů
Popsat důsledky vibrací elektromotorů v pohonných jednotkách
Vytvořit výpočetní model pro získání elektromagnetických budicích účinků
Provést simulace dynamiky elektromotoru a popsat vliv na další součásti hnacího řetězce

Vedoucí práce: Ing. Kateřina Fridrichová, Ph.D.

●pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/1020

●nebo využijte email: Katerina.Fridrichova@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

48 of 150

Analýza vlivu vstřikovací strategie na spalování ve vodíkovém motoru

Charakteristika problematiky

Cílem této bakalářské práce je analyzovat různé strategie vstřikování paliva ve vodíkovém spalovacím motoru a jejich vliv na průběh spalování a provozní parametry motoru. Práce se zaměří na porovnání technologií port fuel injection (PFI), přímého vstřiku (DI) a vstřiku do předkomůrky, a to jak z hlediska rešerše existujících aplikací a výzkumů, tak prostřednictvím numerických simulací v GT-Suite.

Cíle práce

Provést rešerši aktuálních technologií vstřikování vodíku
Tvorba zjednodušeného jednoválcového modelu
Vytvořit varianty různých vstřikovacích strategií
Porovnat výsledky simulací, diskutovat přednosti a nedostatky
Navrhnout možnou optimalizovanou konfiguraci

Vedoucí práce: Ing. Matěj Poulíček (doktorand)

●pro podrobnější informace email: Matej.Poulicek@vut.cz

http://automotiveengineering.online/

49 of 150

Zvyšování účinnosti zážehového vodíkového motoru aplikací Millerova/Atkinsonova cyklu

Charakteristika problematiky

Vodíkové spalovací motory představují jednu z možností pro usnadnění přechodu automobilní a dopravní techniky k uhlíkové neutralitě. Vysoká reaktivita, nízká zápalná energie a široké rozmezí zápalnosti vodíku však přináší řadu výzev, zejména z hlediska optimalizace spalování pro dosažení vysoké účinnosti. Tradiční Ottův cyklus nemusí být pro vodíkové motory nejefektivnější, a proto se hledají alternativní přístupy. Millerův a Atkinsonův cyklus, známé z konvenčních spalovacích motorů pro svůj potenciál ke zvýšení účinnosti, by mohly nabídnout cestu k další optimalizaci provozních parametrů vodíkových motorů. Práce se bude zabývat rešerší těchto cyklů a technologií pro změnu časování ventilů, jakož i jejich aplikací a simulací v prostředí GT-Suite za účelem zjištění jejich vlivu na indikovanou účinnost, kroutící moment a průběh teplot a tlaků vodíkového motoru.

Cíle práce

Provést rešerši spalování vodíku ve spalovacích motorech
Provést rešerši technologií pro změnu časování ventilů, s ohledem na aplikaci Millerova/Atkinsonova cyklu
Vytvořit zjednodušený simulační model jednoválcového vodíkového spalovacího motoru v GT-Suite
Aplikovat do modelu zvolené technologie
Vyhodnotit optimální řešení pro zvýšení účinnosti vodíkového spalovacího motoru

Vedoucí práce: Ing. Matěj Poulíček (doktorand)

●pro podrobnější informace email: Matej.Poulicek@vut.cz

http://automotiveengineering.online/

50 of 150

Vliv kompresního poměru, způsobu chlazení a provozních parametrů na účinnost a riziko abnormálního spalování vodíkového motoru

Charakteristika problematiky

Vodík je palivo dvou tváří — vysoká rychlost hoření a široké meze zápalnosti slibují skvělou účinnost, ale zároveň otevírají dveře abnormálnímu spalování (předzápaly, zpětné zášlehy, klepání). Tato práce systematicky zmapuje, jak kompresní poměr a další klíčové parametry (λ, předstih, timing vstřiku, teplota sání, rozložení teplot ve spalovacím prostoru) posouvají hranici mezi vysokou účinností a rizikem abnormalit. Výstupem práce bude rozdělení jednotlivých parametrů a vlastností, podle jejich vlivu na klíčové parametry motoru.

Cíle práce

Rešerše mechanismů abnormálního spalování u vodíkových motorů (pre-ignition, backfire, knock) a jejich příčin.
Sestavení 1D modelu vodíkového motoru v GT-Suite s parametrizovatelným kompresním poměrem.
Parametrická studie vlivu kompresního poměru, typu chlazení, λ a předstihu na účinnost a indikátory rizika abnormálního spalování.
Identifikace bezpečného provozního okna pro různé konfigurace
Formulace doporučení pro volbu kompresního poměru s ohledem na kompromis účinnost/bezpečnost, pro motory chlazené vzduchem/vodou.

Vedoucí práce: Ing. Matěj Poulíček (doktorand)

●pro podrobnější informace email: Matej.Poulicek@vut.cz

http://automotiveengineering.online/

51 of 150

Vliv příměsi vodíku do zemního plynu na spalování a emise stacionárního motoru

Charakteristika problematiky

Přimíchávání vodíku do zemního plynu je přechodná technologie, umožňující postupnou dekarbonizaci stávajících plynových motorů. Práce zmapuje, jak rostoucí podíl vodíku ovlivňuje parametry spalování (rychlost hoření, účinnost, emise a riziko klepání), a najde optimální provozní pomínky kombinující maximální účinnost spalování a maximální snížení uhlíkatých emisí pro předem zvolený motor.

Cíle práce

Rešerše vlastností směsí H2-CNG a jejich vlivu na spalování.
Sestavení 1D modelu plynového motoru v GT-Suite s definovatelným podílem H₂.
Parametrická studie vlivu podílu vodíku na účinnost, výkon a emise a abnormality spalování
Identifikace mezí, kde nastává riziko abnormálního spalování.
Doporučení optimálního podílu vodíku pro daný typ provozu.
Navržení případných konstrukčních úprav pro minimalizaci negativních jevů

Vedoucí práce: Ing. Matěj Poulíček (doktorand)

●pro podrobnější informace email: Matej.Poulicek@vut.cz

http://automotiveengineering.online/

52 of 150

Metodika aerodynamického návrhu centrifugálního kompresoru

Charakteristika práce

Předběžný aerodynamický návrh odstředivých kompresorů je často realizován pomocí zjednodušených analytických metod, které umožňují rychlý odhad základních geometrických parametrů ještě před provedením detailních numerických analýz. Přestože lze v některých případech vycházet ze škálování stávajících konstrukcí, tento přístup není univerzálně použitelný vzhledem k širokému rozsahu provozních podmínek a požadovaných parametrů kompresoru.Obsahem práce bude sestavení ucelené metodiky předběžného návrhu odstředivého kompresoru a její implementace do prostředí MS Excel. Výsledkem bude výpočtový nástroj umožňující stanovení základních geometrických rozměrů a odhad klíčových provozních parametrů kompresoru na základě zadaných vstupních požadavků.

Vedoucí práce: Ing. Jiří Vacula, Ph.D . Pro podrobnější informace mě kontaktujte na email jiri.vacula@vutbr.cz.

Cíle práce

Rešerše metod návrhů centrifugálních kompresorů.
Vypracování metodiky návrhu odstředivých kompresorů v prostředí MS Excel
Ověření vybraných návrhů určených v MS Excel porovnáním s jiným software umožňujícím základní návrh.

http://automotiveengineering.online/

53 of 150

Určení statického tlaku na výstupu z oběžného kola odstředivého kompresoru

Charakteristika práce

Axiální síly vznikající v odstředivých kompresorech významně ovlivňují mechanické zatížení rotoru a představují důležitý aspekt návrhu turbodmychadel. Jejich přesná predikce je obvykle založena na CFD simulacích, zatímco jednodušší analytické přístupy často vykazují nedostatečnou přesnost. Klíčovým parametrem ovlivňujícím velikost axiální síly je statický tlak na výstupu z oběžného kola kompresoru. Cílem bakalářské práce je vyvinout analyticko-numerickou metodiku pro odhad tohoto tlaku na základě standardně dostupných provozních údajů a geometrických parametrů kompresoru, bez využití CFD metod. Navržená metodika bude následně validována pomocí dostupných CFD výsledků.

Vedoucí práce: Ing. Jiří Vacula, Ph.D . Pro podrobnější informace mě kontaktujte na email jiri.vacula@vutbr.cz.

Cíle práce

Rešerše metod umožňujících predikovat axiální sílu na odstředivý kompresor.
Vypracování metodiky umožňující určit aerodynamické parametry na výstupu oběžného kola odstředivého kompresoru.
Validace navržené metodiky vůči dostupným CFD výsledkům.

http://automotiveengineering.online/

54 of 150

Rozbor axiální síly působící na oběžné kolo radiální turbíny

Charakteristika práce

Axiální síly působící na radiální turbínu v turbodmychadlech se významně podílí na celkovém zatížení ložiskového systému. Cílem této práce je zjistit, jaké existují metody pro určení axiální síly působící na radiální turbínová kola a zda se principiálně liší vůči odhadům axiálních sil působící na kompresorová kola. Dále bude autorovy práce poskytnuta databáze CFD výsledků obsahujících provozní parametry i axiální síly působící na oběžná kola vybraných konfigurací. Na základě této databáze bude třeba vyvinout metodiku, umožňující tuto sílu predikovat na základě běžně dostupných provozních a geometrických parametrů. Předpokládá se vyvinout takovou metodiku, která bude obsahovat vhodně zvolené bezrozměrné veličiny.

Vedoucí práce: Ing. Jiří Vacula, Ph.D . Pro podrobnější informace mě kontaktujte na email jiri.vacula@vutbr.cz.

Cíle práce

Rešerše metod umožňujících predikovat axiální sílu na radiální turbínu.
Zpracování databáze CFD výsledků a navrhnout metodiku pro predikci axiálních sil na základě běžně dostupných provozních a geometrických parametrů.
Validace navržené metodiky vůči dostupným CFD výsledkům.

http://automotiveengineering.online/

55 of 150

Topologická optimalizace rámu

Charakteristika problematiky

Topologická optimalizace rámu je specifickým přístupem k návrhu rámu, který se snaží minimalizovat jeho hmotnost nebo jiné relevantní parametry při zachování požadované pevnosti a stability. Tento postup je založen na matematickém modelování a analýze topologie konstrukce za účelem nalezení optimálního tvaru.

Cíle práce

Rešerše v dané oblasti problematiky.
Vytvoření okrajových podmínek pro topologickou optimalizaci.
Sestavení výpočtového modelu pro simulaci.
Validace získaných výsledků.

Vedoucí práce: Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0821
nebo využijte email: lukas.zeizinger@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

56 of 150

Parametrická optimalizace výložníku

Charakteristika problematiky

Parametrická optimalizace výložníku je specifickým přístupem k návrhu výložníku, který se snaží minimalizovat jeho hmotnost nebo jiné relevantní parametry při zachování požadované pevnosti a stability. Tento postup je založen na matematickém modelování a analýze konstrukce za účelem nalezení optimálních parametrů.

Cíle práce

Rešerše v dané oblasti problematiky.
Vytvoření okrajových podmínek pro parametrickou optimalizaci.
Sestavení výpočtového modelu pro simulace.
Validace získaných výsledků.

Vedoucí práce: Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0821
nebo využijte email: lukas.zeizinger@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

57 of 150

Manipulační vozík pro přepravu KEG sudů

Charakteristika problematiky

Návrh manipulačního vozíku pro zdvih a manipulaci s KEG sudy. Přeprava probíhá po rovném podlahovém povrchu skladu. Pohon pojezdu i zdvihu je zajištěn manuálně. Cílem návrhu je zvýšení ergonomie a bezpečnosti manipulace s těžkými KEG sudy při zachování přesnosti umístění a jednoduchosti ovládání.

Cíle práce

Rešeršní rozbor obdobných manipulačních vozíků.
Legislativní předpisy a bezpečnostní požadavky.
Koncepční návrh manipulačního vozíku a typu zdvihu.
Kinematický a silový rozbor.
Pevnostní výpočet vybraných komponent.
Výkresová dokumentace koncepčního návrhu.

Vedoucí práce: Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0821
nebo využijte email: lukas.zeizinger@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

58 of 150

Koncepční návrh hydraulického ramene za traktor

Vedoucí práce: Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0821
nebo využijte email: lukas.zeizinger@vutbr.cz

Charakteristika problematiky

Návrh hydraulického ramene za traktor představuje technicky náročný úkol, který zahrnuje vývoj efektivního a spolehlivého zařízení pro manipulaci s břemeny v zemědělských a průmyslových podmínkách. Tento úkol vyžaduje důkladné porozumění hydraulickým systémům a jejich integraci s hydraulikou traktoru, včetně optimalizace hydraulických okruhů pro zajištění dostatečné nosnosti, přesnosti ovládání a bezpečného provozu.

Cíle práce

Stručný popis funkce hydraulického ramene za traktor.
Podrobná rešerše jednotlivých komponent zařízení.
Koncepční návrh hydraulického ramene.
Kinematický a silový rozbor.
Pevnostní výpočet vybraných komponent.
Výkresová dokumentace koncepčního návrhu.

http://automotiveengineering.online/

59 of 150

Návrh pohonné jednotky pásového dopravníku

Vedoucí práce: Ing. Lukáš Zeizinger, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0821
nebo využijte email: lukas.zeizinger@vutbr.cz

Charakteristika problematiky

Pásové dopravníky jsou strojními zařízeními k přepravě kusových nebo sypkých produktů na potřebnou vzdálenost s využitím v různých odvětvích průmyslu. Dálková pásová doprava je speciální druh pásové dopravy, který je převážně využíván v povrchových nebo hlubinných dolech pro transport vytěženého materiálu na velké vzdálenosti. Pohonná jednotka je jednou z nejdůležitějších strojních součástí strojního celku.

Cíle práce

Stručný popis funkce pohonné jednotky.
Podrobná rešerše jednotlivých komponent zařízení.
Pevnostní výpočet vybraných komponent.
Výkresová dokumentace koncepčního návrhu.

http://automotiveengineering.online/

60 of 150

Separátor nečistot semeného materiálu lesních dřevin

Charakteristika problematiky

Práce se bude zabývat konstrukčním řešením separátoru pro oddělení nečistot a neřádoucích příměsí v osivu lesních dřevin. Oddělování nečistot je rozděleno do 2 sekcí. V první sekci je čištění semeného materiálu prováděno proudem vzduchu. V druhé sekci jsou nečistoty oddělovány bubnovým sítem. Toto čištění osiva je důležité pro kvalitní výsev.

Cíle práce

Vytvoření konstrukce separátoru
Pevnostní výpočet vybraných konstrukčních uzlů
Analytická pevnostní kontrola konstrukce

Vedoucí práce: Ing. Václav Mergl, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0820
nebo využijte email: Vaclav.Mergl1@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

61 of 150

Závěsné nářadí pro lesní školky

Charakteristika problematiky

Práce se bude zabývat konstrukčním řešením neseného nářadí pro pěstování lesního sadebního materiálu. Tyto specifické stroje slouží k obdělávání půdy a vyzvedávání semenáčků či sazenic lesních dřevin, které jsou ručeny k výsadbě do lesů.

Cíle práce

Vytvoření konstrukce neseného nářadí
Pevnostní výpočet vybraných konstrukčních uzlů
Analytická pevnostní kontrola konstrukce

Vedoucí práce: Ing. Václav Mergl, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0820
nebo využijte email: Vaclav.Mergl1@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

62 of 150

Nesené nářadí pro mechanickou přípravu půdy před zalesnění

Charakteristika problematiky

V rámci práce by mělo být zkonstruováno nářadí nesené zemědělským traktorem za pomoci tříbodového závěsu (lze zvolit i jiný stroj než traktor). Nářadí má být určeno k vytvoření rýh a pásů v pravidelnem rozestupu otočením travního drnu. Do rýh je pak provedena výsadba sazenic lesních dřevin.

Cíle práce

Vytvořit konstrukci nářadí
Stanovit potřebný hydromotor v případě, že nářadí bude poháněno hydraulicky
Výpočet požadovaného výkonu pro pohon nářadí
Pevnostní výpočet vybraných konstrukčních uzlů

Vedoucí práce: Ing. Václav Mergl, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0820
nebo využijte email: Vaclav.Mergl1@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

63 of 150

Nesené nářadí pro zalesňování síjí a sadbou

Charakteristika problematiky

V rámci práce by mělo být zkonstruováno nářadí nesené zemědělským traktorem za pomoci tříbodového závěsu (lze zvolit i jiný stroj než traktor). Nářadí má být určeno k vytvoření rýh a pásů v pravidelnem rozestupu otočením travního drnu a následnému vysetí semen lesních dřevin. Případně nářadí muže dovolovat mechanizovanou výsadbu sazenic lesních dřevin bez přípravy půdy.

Cíle práce

Vytvořit konstrukci nářadí
Stanovit potřebný hydromotor v případě, že nářadí bude poháněno hydraulicky
Výpočet požadovaného výkonu pro pohon nářadí
Pevnostní výpočet vybraných konstrukčních uzlů

Vedoucí práce: Ing. Václav Mergl, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0820
nebo využijte email: Vaclav.Mergl1@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

64 of 150

Kompresní klanice pro soustřeďování lesní biomasy vyvážecím přívěsem

Charakteristika problematiky

Práce se bude zabývat vytvořením konstrukce kompresních klanic pro vyvážecí přívěs, který je tažen zemědělským traktorem. Kompresní klanice mají zvýšit objem soustřeďované lesní biomasy (větví atd..) určené k energetickým účelům během jedné jízdy. Princip zvýšení objemu spočívá v pohybu klanic, které se během nakládání biomasy rozevřou a tím zvýší objem standardní ložné plochy. Po ukončení nakládky kompresní klanice stlačí dopravovaný materiál a tím sníží jeho volně ložený objem materiálu, přičemž dochází i k zmenšení rozměrů nákladu a celého přívěsu pro bezeškodné soustřeďování.

Cíle práce

Vytvoření konstrukce kompresních klanic
Návrh systému uchycení kompresních klanic na návěs
Výpočet výkonu pro otevírání a zavírání kompresních klanic

Vedoucí práce: Ing. Václav Mergl, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0820
nebo využijte email: Vaclav.Mergl1@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

65 of 150

Modulové nástavby pro vyvážecí návěsy

Charakteristika problematiky

Práce se bude zabývat vytvořením libovolných nástavbových modulů na základní rám vyvážecího návěsu poháněného zemědělským traktorem. Typ nástavbového modulu je na vlastním uvážení. Za vhodné je při výběru dbát na možnost využití hydraulického jeřábu. Příkladem nástaveb může být: rovná ložná plocha, ložná plocha pro sypké materiály či tvorba hasební nástavby pro hašení požáru v lesích.

Cíle práce

Vytvoření konstrukce modulové nástavby
Analytické pevnostní výpočty rámu návěsu při osazení nástavbou
Výpočet výkonu potřebného pro pohon nástavby (v případě, že je zapotřebí)
Vytvoření 3D modelu

Vedoucí práce: Ing. Václav Mergl, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0820
nebo využijte email: Vaclav.Mergl1@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

66 of 150

Přídavná zařízení pro rypadla určená k dobývání pařezů

Charakteristika problematiky

Práce se bude zabývat konstrukcí vrtacího či trhacího zařízení pro rypadlo za účelem dobývání pařezů po lesní těžbě. Díky extrakci pařezů je možno nasadit při zalesňování mechanizaci.

Cíle práce

Vytvoření konstrukce zařízení
Stanovit potřebný hydromotor pro pohyb zařízení či jeho nástroje
Výpočet požadovaného výkonu pro pohon zařízení
Pevnostní výpočet vybraných konstrukčních uzlů

Vedoucí práce: Ing. Václav Mergl, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0820
nebo využijte email: Vaclav.Mergl1@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

67 of 150

Nástavce pro uložení harvestorové hlavice na rypadlo

Charakteristika problematiky

Práce se bude zabývat vytvořením a porovnáním dvou nástavců výložníku rypadla pro umístění harvestorové hlavice určené k těžbě stromů. Oba dva nástavce (každý jiného tvaru) budou mezi sebou porovnávány z hlediska rozložení sil za účelem vyhodnocení lepšího designového tvaru.

Cíle práce

Vytvoření konstrukce nástavců
Pevnostní výpočet vybraných konstrukčních uzlů
Analytická pevnostní kontrola konstrukce

Vedoucí práce: Ing. Václav Mergl, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0820
nebo využijte email: Vaclav.Mergl1@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

68 of 150

Pásové vozidlo k soustřeďování dříví v lesní těžbě

Charakteristika problematiky

Práce se bude zabývat konstrukčním řešením pásového vozidla určeného k soustřeďování dříví. Dříví je taženo v polozávěsu lanový bubnovým navijákem.Tento stroj je v lesnictví nazýván železným koněm a vyznačuje se malými rozměry a velkou tažnou silou.

Cíle práce

Vytvoření konstrukce pásového vozidla
Pevnostní výpočet vybraných konstrukčních uzlů
Analytická pevnostní kontrola konstrukce

Vedoucí práce: Ing. Václav Mergl, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0820
nebo využijte email: Vaclav.Mergl1@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

69 of 150

Empirický model otěru brzd

Empirical model of brake wear

Vedoucí práce: Ing. Michael Böhm, Ph.D. (odborný asistent) - témata s problematikou spalovacích motorů, turbodmychadel, emisních systémů, hybridních vozidel, alternativních paliv, elektrických pohonů a vodíkových technologií. Témata lze upravit, či vypsat vlastní, na základě osobní konzultace.

Pro podrobnější informace je možné se osobně zastavit v kanceláři A1/0821, nebo využít e-mail Michael.Bohm@vutbr.cz

Charakteristika práce

S příchodem nových evropských norem a přísnějších emisních limitů se začíná pozornost obracet i na další části vozidel, potenciálně tvořící emise a pevné částice znečišťující životní prostředí a ohrožují lidské zdraví.

Práce se zaměřuje na tvorbu jednoduchého empirického modelu otěru brzd, který bude vycházet z dostupné literatury, publikovaných vědeckých studií, článků a dalších dostupných zdrojů.

Výstupem práce bude jednoduchý model/tabulka na základě které bude možné vytvořit rámcový odhad vzniku emisí při otěru brzd během jízdy.

Cíle práce

Studie současných řešení
Kritická rešerše
Analýza parametrů ovlivňující otěr brzd
Tvorba vlastního jednoduchého modelu (prostředí Excel, Matlab, Python, GT-Suite případně jiné).
Zhodnocení

This thesis theme is also possible to write in English

http://automotiveengineering.online/

70 of 150

Empirický model otěru pneumatik

Empirical model of tire wear

Pro podrobnější informace je možné se osobně zastavit v kanceláři A1/0821, nebo využít e-mail Michael.Bohm@vutbr.cz

Charakteristika práce

Práce se zaměřuje na tvorbu jednoduchého empirického modelu otěru pneumatik, který bude vycházet z dostupné literatury, publikovaných vědeckých studií, článků a dalších dostupných zdrojů.

Výstupem práce bude jednoduchý model/tabulka na základě které bude možné vytvořit rámcový odhad vzniku emisí při otěru pneumatik během jízdy.

Cíle práce

Studie současných řešení
Kritická rešerše
Analýza parametrů ovlivňující otěr pneumatiky
Tvorba vlastního jednoduchého modelu (prostředí Excel, Matlab, Python, GT-Suite případně jiné).
Zhodnocení

This thesis theme is also possible to write in English

http://automotiveengineering.online/

71 of 150

Využití Microsoft Hololens pro sledování pohledu řidiče (Eye-tracking)

Charakteristika problematiky

Práce zaměřená na tvorbu metodiky a jednoduchého prostředí pro tvorbu záznamu a případně i online sledování pohledu řidiče pro možnost využití v dopravě pro analýzu jízdních manévrů a vlivu pohledu řidiče na provedený jízdní úkon.

Vedoucí práce: Ing. Michael Böhm, Ph.D., (odborný asistent) - témata s problematikou spalovacích motorů, turbodmychadel, emisních systémů, hybridních vozidel, alternativních paliv, elektrických pohonů a vodíkových technologií. Témata lze upravit, či vypsat vlastní, na základě osobní konzultace.

Pro podrobnější informace je možné se osobně zastavit v kanceláři A1/0821, nebo využít e-mail Michael.Bohm@vutbr.cz

Cíle práce

Rešerše v oblasti Eye-tracking, používané snímače a využití této metody v dopravě
Tvorba skriptu (možno využít i existující) pro záznam a sledování pohledu řidiče v dostupných software (Matlab, Python a další).
Experiment záznamu sledování pohledu řidiče v reálném provozu

http://automotiveengineering.online/

72 of 150

Zvyšování celkové účinnosti spalovacího motoru

Pro podrobnější informace je možné se osobně zastavit v kanceláři A1/0821, nebo využít e-mail Michael.Bohm@vutbr.cz

Charakteristika práce

Z důvodu zavádění stále přísnějších emisních norem je vývoj spalovacích motorů nucen neustále hledat možnosti zvyšování účinnosti motoru ke snížení emisí výfukových plynů a produkce CO2. Práce zaměřená na současná řešení zvyšování celkové termické účinnosti zážehového spalovacího motoru.

Praktická část zahrnuje základní simulační model motoru se současnými technologiemi zvyšování účinnosti.

Cíle práce

Popsat metody stanovení termické účinnosti motoru.
Vliv použití alternativních cyklů spalovacích motorů na termickou účinnost a metody, jak lze těchto cyklů dosáhnout.
Pojednat o možnostech využití odpadního tepla motoru. Popsat jednotlivé mechanismy s dopadem na celkovou termickou účinnost motoru.
Srovnání uvedených variant s klasickým spalovacím motorem s Ottovým cyklem.
V závěru vše zhodnotit a nastínit další možný vývoj v této oblasti.
Základní simulační model motoru s technologiemi zvyšování účinnosti

http://automotiveengineering.online/

73 of 150

Vytvoření dopravního značení pro testování ADAS systémů ve virtuálním světě

Charakteristika problematiky

Při vývoji ADAS systému je zapotřebí daný mechatronický systém nejdříve ověřit vhodnými metodami, aby po implementaci na vozidlo nedošlo k neočekávaným stavům nebo chybám. Proto je potřeba pro tato testování vytvářet i virtuální prostředí analogicky tomu reálnému včetně dopravního značení. Vytvořte knihovnu s dopravním značením ČR pro software RoadRunner a ověřte funkčnost a export do prostředí pro testování autonomních vozidel.

Cíle práce

Rešerše k dané oblasti
Tvorba knihovny s dopravním značením ČR
Ověření funkčnosti

Vedoucí práce: doc. Ing. Pavel Kučera, Ph.D.

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0726
nebo využijte email: kucera@fme.vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

74 of 150

Návrh základního projektu pro autonomní RC model

Charakteristika problematiky

Při vývoji autonomních vozidel je nezbytné ověřovat jednotlivé algoritmy nejprve v bezpečném prostředí před jejich nasazením na reálné vozidlo. K tomuto účelu lze využít experimentální RC model vybavený výpočetní jednotkou, kamerami a dalšími senzory. Pro efektivní vývoj je vhodné vytvořit jednotnou softwarovou platformu, která zajistí základní komunikaci s periferiemi, správu senzorů a jednoduchou implementaci vlastních algoritmů. Taková platforma umožní studentům soustředit se na řešení konkrétních úloh autonomního řízení bez nutnosti opakovaného návrhu základní architektury projektu.

Cíle práce

Rešerše k dané oblasti
Návrh architektury projektu v jazyce Python nebo C++.
Implementace a ověření komunikace se základními periferiemi
Ověření funkčnosti platformy na experimentálním RC modelu.

Vedoucí práce: doc. Ing. Pavel Kučera, Ph.D.

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0726
nebo využijte email: kucera@fme.vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

75 of 150

CAN komunikace s Jetson NANO

Charakteristika problematiky

Naprogramujte algoritmus, který umožní komunikovat hardwaru Jetson Nano se snímačem IMU pomocí CAN komunikace a to v reálném čase. Z hlediska programování je možné použít jakýkoliv jazyk, ale doporučuje se např. Python, C, C++. Dále ověřte funkčnost celého řetězce.

Cíle práce

Rešerše o dané problematice
Naprogramování algoritmu pro CAN komunikaci
Ověření funkčnosti CAN komunikace

Vedoucí práce: doc. Ing. Pavel Kučera, Ph.D.

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0726
nebo využijte email: kucera@fme.vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

76 of 150

Návrh virtuálního světa pro testování autonomních vozidel

Charakteristika problematiky

Důležitou součástí vývoje autonomních vozidel je jejich testování nejen v reálném prostředí, ale také ve virtuálním světě. Úkolem je implementace a rozšíření virtuálního svět vokolí univerzity pomocí softwaru RoadRunner, který bude detailně odpovídat reálné předloze. Dále je potřeba ověřit funkčnost a export do prostředí CARLA pro testování autonomních vozidel

Cíle práce

Rešerše k dané oblasti
Návrh rozšíření virtuálního světa okolo univerzity
Ověření funkčnosti v prostředí CARLA

Vedoucí práce: doc. Ing. Pavel Kučera, Ph.D.

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0726
nebo využijte email: kucera@fme.vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

77 of 150

Implementace neuronové sítě pro zpracování obrazu do RC modelu pro autonomní řízení

Charakteristika problematiky

Pro autonomní řízení je potřeba zpracovávat velké množství dat a z nich určovat např. objekty které se okolo autonomního vozidla vyskytují. Proto je potřeba implementovat vhodné neuronové sítě do hardwaru k tomu účelu určených. Implementujte naučenou neuronovou síť typu YOLO pro rozpoznávání obrazu do hardwaru Jetson NANO. A ověřte, zda ve spojení s kamerou detekuje objekty.

Cíle práce

Rešerše dané problematiky
Implementace neuronové sítě YOLO na hardware
Ověření funkčnosti

Vedoucí práce: doc. Ing. Pavel Kučera, Ph.D.

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0726
nebo využijte email: kucera@fme.vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

78 of 150

Aktivní vertikální systém automobilu

Cíle práce:

Provedení rešerše hlavních typů aktivních vertikálních systémů a jejich principů.
Stručné porovnání vybraných komerčních řešení a jejich klíčových parametrů.
Definice vstupních parametrů modelového vozidla (hmotnost, tuhost, tlumení).
Návrh výpočtu požadovaných sil a rychlostí aktuátorů pro typické jízdní situace.
Odhad elektrických parametrů (proud, výkon) potřebných pro funkci systému.

Charakteristika problematiky:

Aktivní vertikální systémy podvozku představují moderní přístup k řízení dynamiky vozidla, jeho komfortu a bezpečnosti. Na rozdíl od pasivních nebo semi‑aktivních tlumičů umožňují aktivní systémy generovat síly nezávisle na okamžitém stavu vozovky či pohybu kola, a tím aktivně ovlivňovat vertikální pohyb karoserie. Současné technologie využívají různé principy – elektromechanické aktuátory, hydraulické jednotky, elektromagnetické systémy nebo kombinované přístupy. Práce se zaměřuje na stručnou analýzu dostupných aktivních systémů a na návrh výpočtového postupu, který umožní stanovit požadované síly, rychlosti a elektrické parametry aktuátorů pro zadané vozidlo.

Vedoucí práce: Ing. Kryštof Lounek (doktorand)

Pro podrobnější informace mě prosím kontaktujte na: lounek@fme.vutbr.cz nebo na MS Teams

http://automotiveengineering.online/

79 of 150

Výpočet dynamických vlastností elektromobilu

Cíle práce:

Provedení rešerše hlavních typů elektromotorů a baterií z hlediska jejich výkonových a proudových limitů.
Definice vstupních parametrů vozidla pro výpočet podélné a příčné dynamiky.
Návrh výpočtu podélné a příčné dynamiky.
Tvorba aplikace umožňující zadat parametry motoru, baterie a vozidla a vypočítat dynamické vlastnosti elektromobilu.

Charakteristika problematiky:

Jízdní dynamika elektromobilu v podélném a příčném směru je určena výkonovými možnostmi elektromotoru, proudovými a napěťovými limity trakční baterie a interakcí hnacího ústrojí s pneumatikami. Podélná dynamika zahrnuje výpočet hnací síly, akcelerace a maximální rychlosti s ohledem na jízdní odpory. Příčná dynamika řeší chování vozidla při změně směru jízdy a je ovlivněna limity adheze a rozložením hmotnosti. Práce se zaměřuje na technickou analýzu elektromotorů a trakčních baterií a na tvorbu výpočetního modelu, který umožní odhadnout dynamické parametry elektromobilu na základě zadaných vstupních veličin.

Vedoucí práce: Ing. Kryštof Lounek (doktorand)

Pro podrobnější informace mě prosím kontaktujte na: lounek@fme.vutbr.cz nebo na MS Teams

http://automotiveengineering.online/

80 of 150

Automatizované zpracování vibroakustických dat

Charakteristika problematiky

Práce je zaměřena na vytvoření programu/scriptu v prostředí Matlab nebo Python pro zpracování a následnou analýzu dat, získaných z měření vibroakustických parametrů převodových ústrojí. Vstupem budou naměřená data z konkrétních provozních stavů na převodovém ústrojí, jehož 3D data budou sloužit v vyhotovení frekvenčního rozboru.

Cíle práce

Rešerše v oblasti záznamu a zpracování vibroakustických dat
Vyhotovení frekvenčního rozboru daného převodového ústrojí
Vytvoření nástroje pro zpracování a následnou analýzu dat
Zhodnocení a prezentace výsledků

Vedoucí práce: Ing. Aleš Prokop, Ph.D.

Témata v oblasti převodových ústrojí osobních vozidel, nákladních vozidel a traktorů, výpočtové modelování vibrací a hluku klíčových komponent pohonného řetězce, elektrických pohonů a hybridních vozidel.
Pro podrobnější informace je možné využít email ales.prokop@vutbr.cz, nebo se osobně zastavit v kanceláři A1/0824.

http://automotiveengineering.online/

81 of 150

Převodová ústrojí vozidel s elektrickým pohonem

Vedoucí práce: Ing. Aleš Prokop, Ph.D.

Témata v oblasti převodových ústrojí osobních vozidel, nákladních vozidel a traktorů, výpočtové modelování vibrací a hluku klíčových komponent pohonného řetězce, elektrických pohonů a hybridních vozidel.
Pro podrobnější informace je možné využít email ales.prokop@vutbr.cz, nebo se osobně zastavit v kanceláři A1/0824.

Charakteristika problematiky

Bakalářská práce je zaměřena na shromáždění informací v oblasti užití převodových ústrojí v konstrukci vozidel s elektrickým pohonem. Důraz bude kladen na rozbor koncepčního uspořádání a funkcionality klíčových celků.

Cíle práce

Rešerše jednotlivých variant u současných osobních automobilů z hlediska koncepčního uspořádání a funkcionality.
Rozdělení jednotlivých řešení dle zvolených kritérií.
Zhodnocení kladů a záporů v porovnání s koncepcí převodového ústrojí, určeného k pohonu v kombinaci se spalovacím motorem.

http://automotiveengineering.online/

82 of 150

Zpětnovazebné učení v oblasti automotive

Vedoucí práce: Ing. Aleš Prokop, Ph.D.

Témata v oblasti převodových ústrojí osobních vozidel, nákladních vozidel a traktorů, výpočtové modelování vibrací a hluku klíčových komponent pohonného řetězce, elektrických pohonů a hybridních vozidel.
Pro podrobnější informace je možné využít email ales.prokop@vutbr.cz, nebo se osobně zastavit v kanceláři A1/0824.

Charakteristika problematiky

Úkolem studenta bude vypracování rešerše v oblasti užití nástrojů umělé inteligence (zaměřeno na zpětnovazebné učení / reinforcement learning) v kombinaci s dynamickými modely funkčních celků v oblasti automotive. Následně student aplikuje nabyté vědomosti do praxe prostřednictvím vyhotovení jednoduchého kontrolního algoritmu v prostředí Matlab / Python, například na aplikaci inverzního kyvadla.

Cíle práce

Vyhotovení rešerše jednotlivých metod zpětnovazebného učení včetně posouzení vhodnosti propojení s výpočtovými modely na bázi MBS.
Shrnutí softwarových nástrojů, užívaných k implementaci.
Rozdělení jednotlivých řešení dle zvolených kritérií a zhodnocení kladů a záporů.
Vypracování jednoduchého kontrolního algoritmu na zvolenou konkrétní aplikaci.

http://automotiveengineering.online/

83 of 150

Převodové ústrojí pro simulaci přechodových dějů

Vedoucí práce: Ing. Aleš Prokop, Ph.D.

Témata v oblasti převodových ústrojí osobních vozidel, nákladních vozidel a traktorů, výpočtové modelování vibrací a hluku klíčových komponent pohonného řetězce, elektrických pohonů a hybridních vozidel.
Pro podrobnější informace je možné využít email ales.prokop@vutbr.cz, nebo se osobně zastavit v kanceláři A1/0824.

Charakteristika problematiky

Práce je zaměřena na vyhotovení konstrukčního návrhu jednoduchého experimentálního převodového ústrojí, sloužícího pro simulaci přechodových dějů a následné fyzické vyhotovení pomocí 3D tisku. Způsob řízení a aplikace zatížení bude realizován pomocí systému Arduino/ Raspberry.

Cíle práce

Vyhotovení rešerše v oblasti přechodových dynamických dějů v převodových ústrojích.
Vyhotovení konstrukčního návrhu experimentálního převodového ústrojí.
Výroba jednotlivých dílů formou 3D tisku a sestavení.
Výběr a aplikace způsobu buzení pomocí Arduino / Raspberry.

http://automotiveengineering.online/

84 of 150

Model traktoru pro účely trénování nástrojů AI

Vedoucí práce: Ing. Aleš Prokop, Ph.D.

Témata v oblasti převodových ústrojí osobních vozidel, nákladních vozidel a traktorů, výpočtové modelování vibrací a hluku klíčových komponent pohonného řetězce, elektrických pohonů a hybridních vozidel.
Pro podrobnější informace je možné využít email ales.prokop@vutbr.cz, nebo se osobně zastavit v kanceláři A1/0824.

Charakteristika problematiky

Práce je zaměřena na vyhotovení konstrukčního návrhu jednoduchého modelu traktoru, sloužícího pro simulaci základních dynamických vlastností a následné fyzické vyhotovení pomocí 3D tisku. Způsob řízení bude realizován pomocí systému Arduino/ Raspberry.

Cíle práce

Vyhotovení rešerše v oblasti konstrukce a základních dynamických dějů traktoru.
Vyhotovení konstrukčního návrhu modelu experimentálního traktoru v měřítku 1:16.
Výroba jednotlivých dílů formou 3D tisku a sestavení.
Výběr a aplikace způsobu řízení pomocí Arduino / Raspberry.

http://automotiveengineering.online/

85 of 150

Predikce přestupu tepla na povrchu vinutí ostřikovaném pomocí olejového paprsku

Charakteristika problematiky

Efektivní chlazení vinutí elektromotorů je klíčovým faktorem pro zajištění jejich spolehlivosti, výkonu a životnosti. V moderních konstrukcích se stále častěji využívá přímý ostřik vinutí pomocí olejového paprsku, který umožňuje intenzivní odvod tepla přímo z povrchu vinutí. Problematika návrhu a optimalizace ostřiku olejem je však složitá, jelikož zahrnuje vícefázové proudění, interakci mezi kapalinou a povrchem a přestup tepla. Numerické modelování těchto procesů je náročné, ale představuje efektivní nástroj pro predikci chladicích výkonů bez nutnosti rozsáhlého experimentování.

Cíle práce

Rešerše současného stavu poznání v oblasti numerického modelování vícefázového proudění u olejem chlazených elektromotorů
Vytvoření výpočetního modelu umožňujícího predikovat součinitele přestupu tepla na povrchu ostřikovaném olejovým paprskem
Validace modelu na základě experimentálních dat dle studie Bennion a Morena

(DOI: 10.1115/IPACK2015-48382)

Analýza citlivosti modelu na volbu výpočetních parametrů (např. turbulentní model, velikost výpočetní sítě)
Zhodnocení přesnosti a výpočetní náročnosti modelu a návrh případných úprav pro jeho zefektivnění

Vedoucí práce: Ing. Antonín Krmíček (doktorand)

Pro podrobnější informace je možné kontaktovat na e-mail: 208800@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

86 of 150

Konstrukční návrh vzduchového chlazení elektromotoru Formule Student

Charakteristika problematiky

Současné řešení chlazení FS elektromotoru spočívá v použití vodního pláště se spirálovým kanálem. Konstrukce vodního chlazení sice splňuje požadavky výrobce a při všech jízdních scénářích není překročena mezní teplota na vinutí. Nevýhodou však je nutnost použití dalšího příslušenství, jako jsou čerpadla, výměníky tepla a hadice, což zvyšuje celkovou složitost a hmotnost systému. Alternativním řešením je vzduchový chladicí plášť, který je jednodušší a vyžaduje pouze ventilátory. Vlastnosti vzduchu jsou však pro přenos tepla mnohem horší než vlastnosti vody, takže lze očekávat vyšší teploty. Tato bakalářská práce se zaměřuje na nahrazení vodního pláště vzduchovým chlazením a zkoumání vlivu na přenos tepla a teploty komponentů uvnitř motoru.

Cíle práce

Vytvořit jak analytický tak CFD výpočtový model chladicího systému se vzduchovým chlazením
Porovnat 3 varianty návrhu chladícího pláště
Analýza a zhodnocení výsledné varianty oproti současnému řešení

Vedoucí práce: Ing. Antonín Krmíček (doktorand)

Pro podrobnější informace je možné kontaktovat na e-mail: 208800@vutbr.cz

http://automotiveengineering.online/

87 of 150

AI v programovacím jazyku Python

Body práce:

provedení rešerše používaných programovacích jazyků, srovnání, výhody/nevýhody, aktuálnost;
provedení rešerše knihoven (TensorFlow, PyTorch apod.) pro využití prvků umělé inteligence (machine learning, deep learning) prostřednictvím programovacího jazyka Python;
využití zvolené knihovny pro využití prvků umělé inteligence na vzorovém jednoduchém příkladu (např. použití neuronových sítí při regresi dat), popis procesu ladění hyperparametrů;
závěrečné porovnání přesností a kritické zhodnocení vybraného postupu ladění využitého modelu.

Charakteristika problematiky:

Se stále rozvíjející se digitalizací napříč jednotlivými odvětvími průmyslu, ba dokonce digitalizací v rámci každodenních činností našich osobních životů je znalost vybraného programovacího jazyka a základních prvků umělé inteligence takřka nezbytnou dovedností správného inženýra. Tato práce pojednává o základním spojení obou dříve zmíněných sofistikovaných technologií a využívá současného obrovského rozšíření umělé inteligence mezi širokou veřejnost umožňující využití jejího vysokého potenciálu.

Možnost spolupráce s průmyslovými partnery:

Vedoucí práce: Ing. Pavel Kopeček (doktorand)

Téma práce je možné po vzájemné domluvě dále upřesnit nebo přizpůsobit konkrétnímu zaměření a zájmům studenta. Pro bližší informace mě neváhejte kontaktovat prostřednictvím emailu: Pavel.Kopecek@vutbr.cz nebo MS Teams, případně se můžete zastavit osobně v kanceláři A1/1021.

http://automotiveengineering.online/

88 of 150

Zvýšení efektivity zpracování dat užitím aplikace v Python

Body práce:

provedení rešerše v oblasti programovacího jazyka Python a jeho použití – vlastnosti, výhody a nevýhody ad.;
provedení rešerše knihoven (Pandas, NumPy, Tkinter apod.) pro realizaci datové analýzy prostřednictvím programovacího jazyka Python a tvorbu GUI;
vyhodnocení vybraných dat (experiment: testování pasivních bezpečnostních prvků, životnost automobilů a kolejových vozidel) prostřednictvím programovacího jazyka Python a popis procesu výběru potřebných knihoven použitých v rámci tvorby Python kódu;
tvorba kompletního kódu fungujícího pro automatické zpracování vybraných dat, jejich vizualizaci a statistické vyhodnocení a tvorba základního GUI;
závěrečné zhodnocení programovacího jazyka Python z hlediska jeho použití pro datovou analýzu a tvorbu jednoduchých desktopových aplikací

Charakteristika problematiky:

V současné době velmi rozšířený programovací jazyk s názvem Python, jenž je dobře využitelný pro velké množství nejen technických problémů z různých tematických okruhů, je v rámci základních znalostí takřka nezbytnou součástí vědomostí každého inženýra. Tato práce pojednává o základních znalostech tohoto jazyka a jeho aplikaci na zpracování a vyhodnocování dat a tvorbu statistického nástroje formou jednoduchého grafického rozhraní.

Možnost spolupráce s průmyslovými partnery:

Vedoucí práce: Ing. Pavel Kopeček (doktorand)

http://automotiveengineering.online/

89 of 150

Zvýšení efektivity tvorby výpočtového modelu v Ansys

Body práce:

Využití prvků automatizace procesu tvorby jednoduchého strukturálního modelu v Ansys Workbench:

provedení rešerše možností automatizace tvorby numerického modelu v programu Ansys: Python script, MAPDL script apod.;
použití zvolených automatizačních prvků v rámci jednoduchého strukturálního modelu za účelem částečné automatizace jeho tvorby jak například v rámci přípravy geometrie, tak i v rámci tvorby samotného simulačního modelu;
závěrečné vyhodnocení celkového zjednodušení procesu tvorby simulačního modelu (primárně snížení časové náročnosti) a zhodnocení robustnosti vybraných automatizačních prvků.

Charakteristika problematiky:

I navzdory skutečnosti, že řešení problémů inženýrského světa prostřednictvím numerických MKP analýz není v dnešní době již nic inovativního, se stále jedná o jednu z vysoce sofistikovaných metod používaných nejen ve vývoji nových průmyslových produktů. Proces tvorby numerického výpočtového modelu však může být značně časově náročný, to ovšem i v činnostech, u kterých existuje vysoký potenciál jejich alespoň částečné automatizace. Tato práce pojednává o způsobech automatizace tvorby výpočtového modelu v programu Ansys a o jejich aplikaci.

Možnost spolupráce s průmyslovými partnery:

Vedoucí práce: Ing. Pavel Kopeček (doktorand)

http://automotiveengineering.online/

90 of 150

Testování pasivních bezpečnostních prvků

Body práce:

provedení rešerše přístupů testování pasivních bezpečnostních prvků;
zachycení chronologického postupu od nejstarších metod po nejnovější současně s porovnáním rozdílů, pokroků a komplexnosti jednotlivých metod;
vyhodnocení sofistikovanosti a použitelnosti jednotlivých metod prostřednictvím svých dříve vymezených metrik;
vyčlenění oblastí u zvoleného způsobu testování s potenciálem optimalizace a její návrh.

Charakteristika problematiky:

Při vývoji a výrobě produktů určených k používání lidmi hraje bezpečnost klíčovou roli při posuzování jejich způsobilosti pro uvedení na trh. Zajištění bezpečnosti není pouze legislativní povinností, ale především morální a technickou odpovědností výrobců. To platí zejména v oblasti pasivních bezpečnostních prvků vozidel, které jsou navrženy tak, aby minimalizovaly následky nehody na zdraví a život člověka. Tato práce se věnuje problematice testování pasivních bezpečnostních prvků s důrazem na vývoj metod testování, kvantitativní hodnocení jejich vhodnosti s využitím svých nadefinovaných metrik a návrh optimalizace vybrané metody testování.

Možnost spolupráce s průmyslovými partnery:

Vedoucí práce: Ing. Pavel Kopeček (doktorand)

http://automotiveengineering.online/

91 of 150

Vliv předzpracování časových signálů na přesnost datového modelu

Body práce:

rešerše metod předzpracování dat vstupujících do datových modelů;
implementace metod z bodu a) a jejich aplikace na vybraná experimentální data;
výběr a implementace vhodného datového modelu;
zhodnocení vlivů metod z bodu b) na výslednou přesnost vybraného datového modelu;
vyvození závěrů vyplývajících z analýzy metod z bodu c), například ve formě doporučené metodiky předzpracování dat.

Charakteristika problematiky:

Přesnost datových modelů závisí nejen na volbě samotného algoritmu, ale také na způsobu předzpracování vstupních dat. Experimentální časové signály mohou obsahovat šum, odlehlé hodnoty, rozdílné rozsahy měřených veličin a jiné potenciální překážky. Žádný nebo nevhodně zvolený postup předzpracování může vést ke špatné přesnosti modelu, neschopnosti jeho generalizace, ztrátě důležitých informací aj. Tato práce pojednává o možnostech předzpracování dat a jejich vlivu na výslednou přesnost datových modelů.

Možnost spolupráce s průmyslovými partnery:

Vedoucí práce: Ing. Pavel Kopeček (doktorand)

Data Preprocessing

import

relevant data selection

data cropping

data filtering

data merge

project 1

project 2

project n

…

export

ML model

…

data visualization

http://automotiveengineering.online/

92 of 150

Moderní metody experimentálního stanovení modálních vlastností struktur

Charakteristika práce

Bakalářská práce je zaměřena na shromáždění a zpracování informací ohledně aktuálních trendů i obecně užívaných přístupů při experimentálním zjišťování modálních vlastností struktur (metody EMA i OMA). V praxi je využívaná řada metod, které lze vzájemně porovnat.

Cíle práce

Provést rešerši v oblasti modálních zkoušek.
Zpracovat přehled aktuálně používaných metod a moderní měřící techniky nezbytné k provedení modálních zkoušek.
Provedení technického experimentu na vybrané komponentně.
Vlastní zhodnocení používaných přístupů, jejich limitů a vhodnosti pro využití v oblasti převodových ústrojí.

Vedoucí práce: Ing. Václav Otipka , Ph.D. - nabízí témata závěrečných prací týkající se převodových ústrojí, problematiky vibrací a hluku (včetně technických experimentů), dynamiky, konstrukční činnosti, metod reverzního inženýrství a 3D tisku. Pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0823 nebo využijte email vaclav.otipka@vutbr.cz.

http://automotiveengineering.online/

93 of 150

Konstrukční návrh hnacího ústrojí RC modelu traktoru vyráběného metodou 3D tisku

Charakteristika práce

Bakalářská práce je zaměřena na vytvoření optimalizovaného konstrukčního návrhu funkčního hnacího ústrojí pro RC model traktoru v měřítku 1:8. Maximální množství komponent RC modelu bude vyráběno dostupnou metodou hobby 3D tisku.

Cíle práce

Provést rešerši v oblasti aktuálních technologií 3D tisku a využívaných materiálů.
Vlastní zhodnocení používaných metod pro 3D tisk.
Vypracovat konstrukční návrh hnacího ústrojí RC modelu traktoru v souladu se zadanými požadavky. Finální konstrukční návrh bude reprezentován 3D daty ve zvoleném CAD modeláři.
Vytvořit výkres sestavení.

Vedoucí práce: Ing. Václav Otipka, Ph.D. - nabízí témata závěrečných prací týkající se převodových ústrojí, problematiky vibrací a hluku (včetně technických experimentů), dynamiky, konstrukční činnosti, metod reverzního inženýrství a 3D tisku. Pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0823 nebo využijte email vaclav.otipka@vutbr.cz.

http://automotiveengineering.online/

94 of 150

Vplyv výrobných nepresností profilu zuba na chybu prevodu priameho čelného ozubenia

Charakteristika práce

Chyba prevodu je významný parameter záberu ozubenia, najmä z hľadiska vibrácií a hluku prevodových ústrojenstiev. Nezanedbateľný vplyv na chybu prevodu majú, okrem iného, výrobné nepresnosti, ktoré dosahujú rádovo podobné hodnoty ako samotná chyba prevodu. Vzhľadom na komplexnosť záberu ozubenia s výrobnými nepresnosťami sa však pri stanovení chyby prevodu častokrát zanedbávajú, čo neodzrkadľuje chovanie reálneho ozubenia. Ako vhodný nástroj na analýzu chyby prevodu s výrobnými nepresnosťami sa ponúka parametrický MKP model.

Cíle práce

Literárna rešerš v oblasti výrobných nepresností a ich vplyvu na chybu prevodu.
Vykonanie MKP simulácií záberu 2D a 3D priameho čelného ozubenia �s výrobnými nepresnosťami profilu zuba, naprieč rôznymi triedami presnosti, na základe poskytnutého APDL (Ansys Parametric Design Language) skriptu.
Analýza vplyvu výrobných nepresností s rôznymi parametrami na statickú chybu prevodu na základe vykonaných simulácií.

Vedoucí práce: Ing. Alexander Czakó, Ph.D.

Podrobnější informace je možné získat osobně v kanceláři A1/823 nebo přes email alexander.czako@vutbr.cz.

Transmission Error

http://automotiveengineering.online/

95 of 150

Vplyv výrobných nepresností profilu zuba na chybu prevodu šikmého čelného ozubenia

Charakteristika práce

Cíle práce

Literárna rešerš v oblasti výrobných nepresností a ich vplyvu na chybu prevodu.
Vykonanie MKP simulácií záberu šikmého čelného ozubenia s výrobnými nepresnosťami profilu zuba, naprieč rôznymi triedami presnosti, na základe poskytnutého APDL (Ansys Parametric Design Language) skriptu.
Analýza vplyvu výrobných nepresností s rôznymi parametrami na statickú chybu prevodu na základe vykonaných simulácií.

Vedoucí práce: Ing. Alexander Czakó, Ph.D.

Podrobnější informace je možné získat osobně v kanceláři A1/823 nebo přes email alexander.czako@vutbr.cz.

Transmission Error

http://automotiveengineering.online/

96 of 150

Stanovenie napäťových veličín pri zábere ozubenia

Charakteristika práce

Kontaktný tlak na bokoch zubov a ohybové napätie v päte zuba patria medzi základné veličiny ovplyvňujúce únosnosť a životnosť ozubených kolies. Na ich stanovenie možno použiť analytické, normové aj numerické metódy, ktoré vychádzajú z rozdielnych predpokladov a môžu poskytovať odlišné výsledky. Práca bude zameraná na porovnanie vybraných metód stanovenia kontaktného a ohybového namáhania ozubenia vrátane konečno-prvkovej analýzy.

Cíle práce

Spracovať prehľad analytických, normových a numerických metód stanovenia kontaktného a ohybového namáhania ozubenia.
Vykonať analytický a normový výpočet kontaktného tlaku a napätia v päte zuba pre zvolené čelné súkolesie.
Stanoviť kontaktný tlak a napätie v päte zuba vo vybraných polohách záberu pomocou konečno-prvkovej analýzy a posúdiť vplyv hustoty siete a zaťaženia.
Porovnať výsledky jednotlivých metód a zhodnotiť ich možnosti a obmedzenia.

Vedoucí práce: Ing. Alexander Czakó, Ph.D.

Podrobnější informace je možné získat osobně v kanceláři A1/823 nebo přes email alexander.czako@vutbr.cz.

http://automotiveengineering.online/

97 of 150

Vplyv excentricity na chybu prevodu čelného ozubenia

Charakteristika práce

Excentricita jednotlivých častí ozubeného prevodu spôsobuje periodické zmeny záberových podmienok a prejavuje sa najmä nízkofrekvenčnou zložkou celkovej chyby prevodu. Zároveň však môže ovplyvňovať aj tvar a veľkosť chyby prevodu v rámci jednotlivých zubových rozstupov. Práca bude zameraná na numerickú analýzu vplyvu veľkosti a vzájomného fázového posunu excentricít na celkovú a zubovú chybu prevodu pomocou dvojrozmerného konečno-prvkového modelu čelného ozubenia.

Cíle práce

Spracovať prehľad poznatkov o excentricite v ozubených prevodoch a jej vplyve na chybu prevodu.
Upraviť a rozšíriť existujúci dvojrozmerný konečno-prvkový model čelného súkolesia na analýzu vplyvu excentricity.
Vykonať parametrickú analýzu vplyvu veľkosti a vzájomného fázového posunu excentricít na celkovú a zubovú chybu prevodu.

Vedoucí práce: Ing. Alexander Czakó, Ph.D.

Podrobnější informace je možné získat osobně v kanceláři A1/823 nebo přes email alexander.czako@vutbr.cz.

http://automotiveengineering.online/

98 of 150

Analýza správania bezpečnostných bariér pri náraze rôznych kategórií vozidiel

Charakteristika práce

Ochrana verejných priestorov a kritickej infraštruktúry pred teroristickými útokmi a ďalšími úmyselnými hrozbami predstavuje jednu z aktuálnych výziev v oblasti bezpečnosti. Jedným zo spôsobov útoku je úmyselné použitie vozidla na preniknutie do chráneného priestoru alebo jeho využitie ako prostriedku útoku. Významnú úlohu v prevencii a ochrane proti tomuto typu terorizmu preto zohrávajú bezpečnostné bariéry pre vozidlá (Vehicle Security Barriers – VSB). Schopnosť bariéry zastaviť vozidlo však nezávisí iba od samotnej bariéry, ale aj od hmotnosti, konštrukcie a typu vozidla či charakteru nárazu. Rovnaká bariéra tak môže pri rôznych vozidlách vykazovať odlišné správanie. Práca sa zameria na realizáciu virtuálnych nárazových skúšok rôznych typov vozidiel s využitím numerických simulácií v prostredí LS-DYNA. Pomocou dostupných výpočtových modelov vozidiel budú vytvorené a porovnané vybrané nárazové scenáre.

Ciele práce

Vypracovanie rešerše v oblasti ochrany verejných priestorov a bezpečnostných bariér pre vozidlá.
Výber a úprava vhodných numerických modelov vozidiel a bezpečnostnej bariéry.
Návrh nárazových scenárov a realizácia numerických simulácií v prostredí LS-DYNA.
Analýza dynamickej odozvy systému vozidlo–bariéra.
Porovnanie správania bezpečnostnej bariéry pri náraze rôznych typov vozidiel.

Vedoucí práce: Ing. Dávid Riedl - doktorand

Podrobnější informace je možné získat osobně v kanceláři A1/823 nebo přes email David.Riedl@vutbr.cz.

http://automotiveengineering.online/

99 of 150

Auxetické štruktúry a ich použitie pri rýchlych nárazových dejoch

Charakteristika práce

Práca sa bude zaoberať návrhom a vývojom auxetických štruktúr pre efektívnu absorpciu energie pri náraze. Vďaka negatívnemu Poissonovmu pomeru vykazujú tieto štruktúry netradičné deformačné mechanizmy, ktoré umožňujú cielene ovplyvňovať spôsob prenosu síl a disipácie energie. Predstavujú preto perspektívny koncept pre moderné ochranné systémy, nárazové absorbéry a ľahké bezpečnostné konštrukcie. V rámci práce budú vybrané vhodné typy auxetických štruktúr a pomocou numerických simulácií v prostredí LS-DYNA bude analyzované ich správanie pri dynamickom náraze. Pozornosť bude venovaná najmä priebehu deformácie, schopnosti absorpcie energie a vplyvu geometrického usporiadania na mechanickú odozvu štruktúry. Porovnanie jednotlivých konfigurácií umožní posúdiť ich vlastnosti a potenciál pre využitie v aplikáciách zameraných na tlmenie nárazového zaťaženia.

Ciele práce

Vypracovanie rešerše v oblasti auxetických štruktúr a ich využitia pri dynamickom zaťažení
Výber vhodných typov auxetických štruktúr pre numerickú analýzu
Tvorba výpočtových modelov v prostredí LS-DYNA
Analýza odozvy vybraných štruktúr pri dynamickom náraze
Porovnanie ich deformačného správania a schopnosti absorpcie energie

Vedoucí práce: Ing. Dávid Riedl - doktorand

Podrobnější informace je možné získat osobně v kanceláři A1/823 nebo přes email David.Riedl@vutbr.cz.

http://automotiveengineering.online/

100 of 150

Výbuchové zaťaženie a jeho účinky na konštrukciu

Charakteristika práce

Práca sa bude zaoberať účinkami výbuchového zaťaženia na konštrukcie a možnosťami ich ochrany proti extrémnym dynamickým účinkom. Výbuch predstavuje špecifický typ zaťaženia charakteristický veľmi krátkym trvaním, vysokými tlakmi a intenzívnou dynamickou odozvou konštrukcie, pričom jeho pochopenie je dôležité pri návrhu ochranných systémov, kritickej infraštruktúry alebo obrnených vozidiel. Študent sa oboznámi s princípmi experimentálneho testovania, normovanými skúškami a postupmi numerického modelovania výbuchových dejov. V praktickej časti bude vytvorený numerický model umožňujúci simulovať pôsobenie výbuchového zaťaženia na vybraný konštrukčný prvok a analyzovať jeho dynamickú odozvu. Pozornosť bude venovaná najmä šíreniu tlakovej vlny, deformácii konštrukcie a možnostiam numerického hodnotenia jej odozvy. Získané poznatky môžu následne vytvoriť základ pre riešenie komplexnejších úloh v oblasti protivýbuchovej ochrany, bezpečnostných konštrukcií alebo ochrany posádky vozidiel.

Ciele práce

Vypracovanie rešerše experimentálneho testovania výbuchových dejov, protivýbuchovej ochrany a numerického modelovania
Vytvorenie jednoduchého numerického modelu výbuchového zaťaženia
Vykonanie numerických simulácií a ich vyhodnotenie

Vedoucí práce: Ing. Dávid Riedl - doktorand

Podrobnější informace je možné získat osobně v kanceláři A1/823 nebo přes email David.Riedl@vutbr.cz.

Možnost spolupráce s průmyslovými partnery

100

http://automotiveengineering.online/

101 of 150

Balistická odolnosť konštrukcií

Charakteristika práce

Práca sa bude zaoberať problematikou balistického zaťaženia konštrukcií, experimentálneho testovania a numerického modelovania účinkov dopadu projektilov. Študent sa oboznámi s používanými materiálmi, normovanými balistickými skúškami a postupmi využívanými pri numerickom modelovaní balistických dejov. V praktickej časti vytvorí jednoduchý numerický model dopadu projektilu na konštrukčný prvok a vyhodnotí šírenie dynamickej odozvy pri rôznych typoch projektilov a miestach zásahu vo vopred definovaných monitorovaných bodoch. Získané poznatky budú predstavovať základ pre tvorbu a analýzu zložitejších numerických modelov, napríklad častí obrnených vozidiel alebo iných balisticky namáhaných konštrukcií.

Ciele práce

Vypracovanie rešerše balistického testovania, používaných materiálov a numerického modelovania balistických dejov
Vytvorenie jednoduchého numerického modelu balistického zaťaženia
Vykonanie numerických simulácií pre rôzne typy projektilov a miesta zásahu
Vyhodnotenie šírenia dynamickej odozvy konštrukcie vo vybraných monitorovaných bodoch.

Vedoucí práce: Ing. Dávid Riedl - doktorand

Podrobnější informace je možné získat osobně v kanceláři A1/823 nebo přes email David.Riedl@vutbr.cz.

Možnost spolupráce s průmyslovými partnery

REZERVOVANÉ

101

http://automotiveengineering.online/

102 of 150

Hodnotenie biomechaniky figuríny pri nárazovej skúške

Charakteristika práce

Pri vyhodnocovaní nárazových skúšok sa okrem kinematických a dynamických veličín deformovaného vozidla vyhodnocuje aj poškodenie figuríny alebo pravdepodobnosť poranenia. Existuje niekoľko druhov figurín, pričom jednotlivé druhy sa odlišujú práve aj vo výpočte hodnotenia biomechaniky. Bakalárska práca ponúka prehľad vyhodnocovaných veličín figuríny a súčasťou práce je vytvorenie skriptu na vyhodnotenie vybranej voľne dostupnej figuríny.

Cíle práce

Popis ATD a HBM figurín a kritéria hodnotenia ich biomechaniky
Vytvorenie skriptu pre hodnotenie biomechaniky jednej figuríny

Vedúci práce: Ing. Jozef Dlugoš, Ph.D.

pre podrobnejšie informácie využite email: jozef.dlugos@vutbr.cz

102

http://automotiveengineering.online/

103 of 150

Vyhodnotenie biomechaniky figuríny WorldSID-50M

podľa Euro NCAP pri bočnom náraze do stĺpa

Charakteristika práce

Spotrebiteľský test Euro NCAP definuje kritéria pre hodnotenie biomechaniky figurín pre svoje štandardizované skúšky. Okrem toho uvádza aj výpočet ďalších parametrov. Keďže výstup snímačov figuríny má svoj predpísaný tvar, ponúka sa otázka automatizovať vyhodnocovanie.

Cíle práce

Na základe Euro NCAP vyhodnocovacieho protokolu vytvoriť skript, ktorý vytvorí bodové hodnotenie skúšky z výsledkov figuríny
Skript bude obsahovať aj nebodované kritéria a možnosť práce s interaktívnymi animáciami zo skúšok alebo simulácií

Vedúci práce: Ing. Jozef Dlugoš, Ph.D.

pre podrobnejšie informácie využite email: jozef.dlugos@vutbr.cz

103

http://automotiveengineering.online/

104 of 150

ACT pre hľadanie extrémov MKP výsledkov

Charakteristika práce

Pri vyhodnocovaní MKP analýzy komponenty je častokrát nutné vyšetrovať niekoľko kritických miest. ANSYS Workbench v súčasnosti neponúka rýchlu metódu na okamžité hľadanie extrémov jednotlivých vyšetrovaných oblastí. Záverečná práca si kladie za cieľ vytvorenie vlastného ACT (ANSYS Customization Toolkit), ktoré je schopné rýchlo a efektívne vyhľadať kritické miesta.

Cíle práce

Popísať možnosti hľadania extrémov výsledkov v ANSYS Workbench.
Vytvoriť vlastné ACT pre rýchle nájdenie extrémov kritických miest na základe

užívateľom vybraných parametrov.

Vedúci práce: Ing. Jozef Dlugoš, Ph.D.

pre podrobnejšie informácie využite email: jozef.dlugos@vutbr.cz

104

http://automotiveengineering.online/

105 of 150

Dílenský manipulátor pro manipulaci pneumatik užitkových strojů

Cíle práce:

Analýza současných manipulačních zařízení na trhu.
Návrh vlastní koncepcí konstrukce manipulačního zařízení.
Návrh HO, případně mechanismu.
Pevnostní kontrola jednotlivých komponent.
Výkresová dokumentace.

Charakteristika problematiky:

Konstrukční řešení manipulátoru pro manipulaci pneumatik nákladních, stavebních a zemědělských strojů. Zařízení bude sloužit v opravárenských dílnách a pneuservisech pro sundávání a nasazování pneumatik na stroj.

Vedoucí práce: Ing. Ondřej Sedlařík (doktorant)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0828
nebo využijte email nebo Teams: Ondrej.Sedlarik@vut.cz

105

http://automotiveengineering.online/

106 of 150

Analýza výrobního procesu zaměřená na lidské zdroje s využitím počítačové simulace

Cíle práce:

Analýza současných procesů ve výrobě se zaměřením na pracovníky.
Koncepční návrh a layout výrobní linky pro simulační model.
Počítačový simulační model zaměřený na lidské zdroje.
Matice experimentů pro analýzu klíčových parametrů.
Návrh optimalizace výrobní linky.

Charakteristika problematiky:

Simulační model zaměřený na lidské zdroje ve výrobním procesu. Problematika bude zkoumána z hlediska efektivity, využití lidské síly, správného dimenzování kapacity výrobní linky. Dále bude zohledněna případná automatizace a její přínos.

Vedoucí práce: Ing. Ondřej Sedlařík (doktorant)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0828
nebo využijte email nebo Teams: Ondrej.Sedlarik@vut.cz

106

http://automotiveengineering.online/

107 of 150

Tvorba a kalibrace virtuálního modelu kameniva v DEM

Cíle práce:

Fyzické měření materiálu
Tvorba virtuálního modelu materiálu a jeho kalibrace
Vytvoření modelu materiálu pro různé aplikace (upscaling částic)

Charakteristika problematiky:

Reálné měření a zkoušky vybraných frakčních skupin kameniva. Tvorba virtuálního modelu materiálu a jeho následná validace v programu Altair Edem.

Vedoucí práce: Ing. Michal Kubiš (doktorant)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0828
nebo využijte email nebo Teams: Michal.Kubis1@vutbr.cz

107

http://automotiveengineering.online/

108 of 150

Metodika tvorby materiálového měření zeminy v DEM

Cíle práce:

Popis metodiky měření zemin
Měření vybraného vzorku zeminy
Tvorba virtuálního modelu

Charakteristika problematiky:

Přehled a návrh měření zemin a následná aplikace v podobě měření a tvorby virtuálního materiálu v programu Altair Edem.

Vedoucí práce: Ing. Michal Kubiš (doktorant)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0828
nebo využijte email nebo Teams: Michal.Kubis1@vutbr.cz

108

http://automotiveengineering.online/

109 of 150

Koncepční návrh zařízení pro měření smykových vlastnostností sypkých hmot

Cíle práce:

Analýza vybraných smykových zkoušek
Koncepční návrh měřícího zařízení a návrh komponent
Provedení hlavních výpočtů
Tvorba výkresové dokumentace

Charakteristika problematiky:

Koncepční návrh zařízení poslouží k laboratornímu testování smykových vlastností sypkých hmot, prášků a zemin k určení vnitřního tření. Konstrukce musí respektovat všechny náležitosti potřebné k provedení vybraných zkoušek (např. direct shear test, simple shear test).

Vedoucí práce: Ing. Jiří Frühbauer (doktorant)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0828
nebo využijte email nebo Teams: Jiri.Fruhbauer@vutbr.cz

109

http://automotiveengineering.online/

110 of 150

Koncepční návrh zvedacího zařízení pro stůl lisovacího měřícího zařízení

Cíle práce:

Analýza vstupních parametrů lisovacího zařízení
Koncepční návrh zvedacího zařízení a návrh komponent
Provedení hlavních výpočtů
Tvorba výkresové dokumentace

Charakteristika problematiky:

Zařízení poslouží k polohování stolu lisovacího zařízení vůči lisu. Konstrukce musí vydržet určené zatížení a dovolit maximální potřebný zdvih.

Vedoucí práce: Ing. Jiří Frühbauer (doktorant)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0828
nebo využijte email nebo Teams: Jiri.Fruhbauer@vutbr.cz

110

http://automotiveengineering.online/

111 of 150

Koncepční návrh zařízení pro otáčení lisovacích forem

Cíle práce:

Analýza manipulačního procesu lisovacích forem
Analýza obdobně fungujících zařízení
Koncepční návrh manipulačního zařízení a návrh komponent
Provedení hlavních výpočtů
Tvorba výkresové dokumentace

Charakteristika problematiky:

Koncepční návrh zařízení poslouží k otáčení lisovacích forem s hmotností max. 4 tuny. Konstrukce musí respektovat všechny náležitosti a musí být konstrukčně způsobilé. Zadání bude ve spolupráci s firmou FUTABA CZECH s.r.o.

Vedoucí práce: Ing. Jiří Frühbauer (doktorant)

pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0828
nebo využijte email nebo Teams: Jiri.Fruhbauer@vutbr.cz

111

http://automotiveengineering.online/

112 of 150

Fyzické a numerické modely lidského těla v hodnocení pasivní bezpečnosti vozidel

Charakteristika problematiky:

Bakalářská práce je zaměřena na fyzické a numerické modely lidského těla využívané při hodnocení pasivní bezpečnosti vozidel. Cílem práce je vytvořit přehled současných přístupů k reprezentaci lidského těla při nárazových zkouškách a numerických simulacích a porovnat jejich možnosti, výhody a omezení. Pozornost bude věnována zejména antropomorfním testovacím zařízením, běžně označovaným jako crash test figuríny, a numerickým modelům lidského těla typu Human Body Model. Cílem práce je popis principů jejich konstrukce, úroveň biofidelity, možnosti měření a vyhodnocování zatížení lidského těla a oblasti jejich využití při vývoji a ověřování prvků pasivní bezpečnosti vozidel. Součástí práce je rovněž porovnání fyzických a numerických modelů z hlediska jejich schopnosti reprezentovat biomechanickou odezvu člověka při různých typech nárazového zatížení.

Body práce:

Provedení rešerše
Rozdělení fyzických a numerických modelů �lidského těla
Zhodnocení využitelnosti jednotlivých variant a �identifikace problémových oblastí
Spolupráce na vyhodnocení dat z experimentu �nebo numerických simulací / provedení základní�simulace

Vedoucí práce: Ing. Kamil Řehák, Ph.D.

Pro další dotazy mě neváhejte kontaktovat na e-mail: kamil.rehak@vutbr.cz nebo MS Teams.

Možnost spolupráce s průmyslovými partnery

112

http://automotiveengineering.online/

113 of 150

Vývoj komponent ovlivňující komfort v osobních vozidlech

Charakteristika problematiky:

Vzhledem k enormnímu času, který řada osob tráví cestováním je kladem velký důraz na komfort a bezpečnost posádky ve vozidle. Při výběru vozidla tak velká část populace tyto aspekty zahrnuje do kritérií výběru. Na tyto požadavky tak reagují výrobci vozidel či dílčích komponent. Při vývoji je nutné provádět dílčí technické experimenty, které se odlišují od fáze vývoje a s tím jsou spojeny i možnosti jejich testování. Komfort a současně i zajištění bezpečnosti tak představuje velkou výzvu s nástupem autonomních vozidel.

Body práce:

Provedení rešerše
Rozdělení komponent ovlivňující komfort ve vozidle
Technické parametry jednotlivých komponent
Zhodnocení současných interiérových prvků a jejich �vhodnost pro užití v nových konceptech interiérů

Vedoucí práce: Ing. Kamil Řehák, Ph.D.

Pro další dotazy mě neváhejte kontaktovat na e-mail: kamil.rehak@vutbr.cz nebo MS Teams.

Možnost spolupráce s průmyslovými partnery

113

http://automotiveengineering.online/

114 of 150

Interakce vozidla a koleje ve vysokorychlostní železniční dopravě

Charakteristika problematiky:

Bakalářská práce se zabývá problematikou interakce kolejového vozidla a železniční koleje se zaměřením na podmínky vysokorychlostní železniční dopravy. Cílem práce je popsat základní principy pohybu kolejového vozidla v koleji a analyzovat hlavní faktory ovlivňující jeho dynamické chování při vysokých rychlostech. Pozornost by měla být věnována zejména kontaktu kola a kolejnice, geometrii jízdních profilů, vedení dvojkolí v koleji, působícím silám a mechanismům ovlivňujícím stabilitu jízdy. Práce dále rozebírá vliv konstrukčních parametrů vozidla, zejména uspořádání podvozku, vypružení a tlumení, stejně jako vliv geometrických a mechanických vlastností koleje na bezpečnost a jízdní komfort. Samostatná část by měla být zaměřena na specifické dynamické jevy vznikající při vysokých rychlostech, včetně příčného kmitání dvojkolí a problematiky kritické rychlosti vozidla. Na základě provedeného přehledu budou shrnuty požadavky kladené na soustavu vozidlo–kolej ve vysokorychlostním provozu a zhodnocen význam jejich vzájemné interakce pro bezpečný, stabilní a komfortní pohyb kolejových vozidel.

Body práce:

Provedení rešerše
Detailní popis problematiky interakce kola a kolejnice včetně možnosti popisu
Popis dynamických dějů, ke kterým dochází
Spolupráce na vyhodnocení dat z experimentu / numerických simulací / �provedení základní simulace

Vedoucí práce: Ing. Kamil Řehák, Ph.D.

Pro další dotazy mě neváhejte kontaktovat na e-mail: kamil.rehak@vutbr.cz nebo MS Teams.

Možnost spolupráce s průmyslovými partnery

114

http://automotiveengineering.online/

115 of 150

Pohyb kola po kolejnici

Charakteristika problematiky:

Železniční doprava patří mezi nejekologičtější způsob dopravy. Významnou oblastí, kterou se neustále zabývají jak výzkumné týmy, tak i výrobci, je problematika styku kola a kolejnice. Vzájemný kontakt je možné popsat užitím rozdílných přístupů. Cílem práce je soustředit dostupné poznatky z dané problematiky.

Body práce:

Provedení rešerše
Popis jednotlivých prvků
Přístupy k popisu chování
Rozdělení jednotlivých přístupů
Problematika při přechodových dějích a jejich �řešení

Vedoucí práce: Ing. Kamil Řehák, Ph.D.

Pro další dotazy mě neváhejte kontaktovat na e-mail: kamil.rehak@vutbr.cz nebo MS Teams.

Možnost spolupráce s průmyslovými partnery

115

http://automotiveengineering.online/

116 of 150

Proudění oleje v převodovém ústrojí vysokorychlostního kolejového vozidla

Charakteristika problematiky:

Na převodová ústrojí u kolejových vozidel jsou kladeny neustále se zvyšující požadavky na přenášený výkon spolu se snižujícími se zástavbovými rozměry. S tím úzce souvisí již v rámci konstrukčního návrhu potřeba zajistit dostatečné mazání a chlazení všech komponent. Za tímto účelem jsou využívány ve fázi návrhu výpočtové simulace, které jsou po vyhotovení prototypu ověřovány. Závěrečná práce se zabývá analýzou převoodvého ústrojí určeného pro vysokorychlostní kolejové vozidlo.

Body práce:

Provedení rešerše
Tvorba výpočtového modelu v prostředí ParticleWorks
Provedení citlivostní studie a následné vyhodnocení

Vedoucí práce: Ing. Kamil Řehák, Ph.D.

Pro další dotazy mě neváhejte kontaktovat na e-mail: kamil.rehak@vutbr.cz nebo MS Teams.

Možnost spolupráce s průmyslovými partnery

116

http://automotiveengineering.online/

117 of 150

Alternativní materiály využívané u převodových ústrojí

Charakteristika problematiky:

Na převodová ústrojí jsou kladeny neustále se zvyšující požadavky na přenášený výkon spolu se snižujícími se zástavbovými rozměry čí hmotností jednotlivých komponent. S tím úzce souvisí nároky na jednotlivé dílčí komponenty z pohledu mechanických vlastností. Na základě této skutečnosti se tak nabízí využití alternativních materiálů. Spolu s nástupem elektromobility, kdy dochází ke změně vstupních otáček a přenášeného momentu, může dojít ke změně materiálu na klíčových komponentách.

Body práce:

Provedení rešerše
Alternativní materiály a jejich výhody při aplikaci v oblasti převodových ústrojí
Zhodnocení benefitů jednotlivých konstrukčních modifikací

Vedoucí práce: Ing. Kamil Řehák, Ph.D.

Pro další dotazy mě neváhejte kontaktovat na e-mail: kamil.rehak@vutbr.cz nebo MS Teams.

Možnost spolupráce s průmyslovými partnery

117

http://automotiveengineering.online/

118 of 150

Vícestupňová převodová ústrojí pro elektromobily

Charakteristika problematiky:

Elektromobily jsou v současné době velmi aktivně vyvíjeny nevyjímaje oblasti zvětšení jejich dojezdové vzdálenosti. K jejímu zvětšení přispívá i optimalizace převodového stupně, aby elektromotor pracoval efektivně. Řada vývojových týmů tak navrhla koncepty převodových skříní, jež mají dva a více převodových stupňů. Cílem práce je soustředit dostupné poznatky z dané problematiky.

Body práce:

Provedení rešerše
Vytvoření přehledu koncepcí vícestupňových
převodových ústrojí pro elektromobily
Kritické zhodnocení jednotlivých koncepcí

Vedoucí práce: Ing. Kamil Řehák, Ph.D.

Pro další dotazy mě neváhejte kontaktovat na e-mail: kamil.rehak@vutbr.cz nebo MS Teams.

118

http://automotiveengineering.online/

119 of 150

Měření průtoku vzduchu pomocí škrtícího elementu

Charakteristika problematiky:

V současné době je nejběžnější způsob určení množství nasávaného vzduchu do spalovacího motoru pomocí snímače tlaku v sání případě pomocí hmotnostního měřiče HFM. Práce je zaměřena na alternativní možnost zjištění množství nasávaného vzduchu pomocí škrtící klapky a měření diferenčního tlaku. Součástí práce je experimentální ověření pomocí profukovací stanice.

Cíle práce:

●Vyhotovení rešerše v oblasti měření množství nasávaného vzduchu

●Vyhotovení konstrukčního návrhu měřicích adapter pro profukovací stanici

●Výroba jednotlivých dílů formou 3D tisku a sestavení.

●Experimentální měření na profukovací stanici

●Zhodnocení naměřených výsledku

Vedoucí práce: Ing.Martin Beran - nabízí témata s tématikou konstrukce, měření a řízení spalovacích motoru a pohonných jednotek.

Pro podrobnější informace je možné kontaktovat na e-mail: beran.m@fme.vutbr.cz

119

http://automotiveengineering.online/

120 of 150

Využití EGR pro zážehové motory s vysokým kompresním poměrem

Charakteristika problematiky:

Moderní trendy zvyšování termické účinnosti spalovacího motoru a snížení spotřeby paliva celého vozila vedo k nasazovíní tzv DHE motorů (Dedicated Hybrid Engine). Ty se vyznačují především zásadním navýšením kompresního poměru to však vyžaduje celou řadu konstrukčních řešení ovlivnující spalovací proces aby bylo motor možné s takovýmto kompresním poměrem provozovat vzhledem dosaženým spalovacím tlakům a vzniku tzv klepání. Jedou s cest je nasazení EGR recirkulace ve vybraných provozních režime práce se zaměřuje právě na využití systému EGR pro zážehové motory z vysokým stupněm komprse.

Cíle práce:

Ve vybraných režimech prozkoumat vliv množství recirkulovaných výfukových plynů na spalovací proces, respektive na průběh tlaku ve válci.

Vedoucí práce: Ing.Martin Beran - nabízí témata s tématikou konstrukce, měření a řízení spalovacích motoru a pohonných jednotek.

Pro podrobnější informace je možné kontaktovat na e-mail: beran.m@fme.vutbr.cz

120

http://automotiveengineering.online/

121 of 150

Účinnostní charakteristika zážehového motoru VW EA 211 1.5 TSI EVO

Charakteristika problematiky:

Práce je zaměřena na problematiku sestavení úplné charakteristiky účinnosti zážehového spalovacího motoru osazeného na dynamometru na pracovišti UADI. Součástí práce je provést metodický návrh měření a vhodných postupů pro sestrojení cílené charakteristiky, včetně jejich realizace prostřednictvím měření parametru motoru na dynamometru ve vybraných provozních režimech.

Cíle práce:

Hlavním cílem práce je na základě provedených měření spalovacího motoru sestavit charakteristiku termodynamické účinnosti.

Vedoucí práce: Ing.Martin Beran - nabízí témata s tématikou konstrukce, měření a řízení spalovacích motoru a pohonných jednotek.

Pro podrobnější informace je možné kontaktovat na e-mail: beran.m@fme.vutbr.cz

121

http://automotiveengineering.online/

122 of 150

Navrh adaptéru pro měření ovladací síly v regulačním mechanismu VNT

Charakteristika problematiky:

Téma se zabývá návrhem, stavbou a praktickým nasazením měřicího systému (adaptéru a navazujícího řetězce), který dokáže přesně snímat mechanické síly působící na ovládací mechanismus turbodmychadla (např. táhlo regulace regulace plnicího tlaku / VGT či wastegate) přímo za chodu spalovacího motoru. Cílem práce je sestavit měřící řetězec pro měření ovládacích sil v regulačním mechanismu turbodmychadla.

Cíle práce:

Stěžejní částí práce je návrh měřícího adaptéru (osazeného tenzometrickým snímačem síly) pro zadané turbodmychadlo.

Realizace měření ve vybraných provozních režimech motoru osazeného na dynamometru v lab UADI

Vedoucí práce: Ing.Martin Beran - nabízí témata s tématikou konstrukce, měření a řízení spalovacích motoru a pohonných jednotek.

Pro podrobnější informace je možné kontaktovat na e-mail: beran.m@fme.vutbr.cz

122

http://automotiveengineering.online/

123 of 150

Stanovyště pro měření malých leteckých motoru

Charakteristika problematiky:

Obdobně jako u testování běžných spalovacích motorů na dynamometru jsou pro malé vrtulové motory oproti běžným výkonovým parametrům stěžejní informace o jeho tahu respektive tzv. vrtulová charakteristika. Práce je zaměřena na koncepční návrh stanoviště pro měření malých vrtulových spalovacích motorů.

Cíle práce:

● Vyhotovení rešerše v zadané problematice

● Koncepční návrh měřícího stanoviště

● Návrh uchycení motoru a měřícího adaptéru pro měření tažné síly motoru

Vedoucí práce: Ing.Martin Beran - nabízí témata s tématikou konstrukce, měření a řízení spalovacích motoru a pohonných jednotek.

Pro podrobnější informace je možné kontaktovat na e-mail: beran.m@fme.vutbr.cz

123

http://automotiveengineering.online/

124 of 150

Charakteristika problematiky

Vlastnosti prvků (pístu, ventilů) hydraulického tlumiče jsou mimo jiné charakterizovány závislostí průtoku a tlakové ztráty. Určit experimentálně tyto tlakové ztráty je tak při vývoji tlumičů velice cenné. Je tak vhodné mít k dispozici hydraulickou měřicí trať, kde by bylo možné uchytit veškeré prvky tlumiče (vyrovnávací ventil, píst, pístnici apod.) a změřit jejich charakteristiku. Je třeba uvážit i ohřev hydrulického oleje (případné chlazení) vlivem energetických ztrát.

Cíle práce

Rešerše v oblasti testování tlumičů a jejich komponent
Pro daný hydraulický generátor (k dispozici na ÚADI) navrhnout koncepčně měřicí trať
Provést konstrukční návrh vyměnitelného prvku trati pro uchycení vnitřních prvků tlumiče v průběhu testu

Vedoucí práce: Ing. Ondřej Blaťák, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v laboratoři C1/101
nebo využijte email: blatak@fme.vutbr.cz

Hydraulická trať pro měření charakteristik komponent tlumičů odpružení

124

http://automotiveengineering.online/

125 of 150

“Energy harvesting” tlumičů odpružení

Charakteristika problematiky

Kmitavý pohyb hydraulických tlumičů lze využít pro výrobu elektrické energie, která může být uplatněna při jízdě vozidla. Teoreticky je možné tento příspěvek využít např. pro dobíjení akumulátorů nebo teoreticky pro napájení systému elektronicky řízených tlumičů. Existuje celá řada způsobů (principiálních) tohoto získávání elektrické energie z.tlumičů.

Cíle práce

Rešerše v oblasti “energy harvesting” hydraulických vozidlových tlumičů
Pro osobní vozidlo, pro různé typy vozovek určit teoreticky možné množství energie, které lze získat z pohybu tlumičů
Pro zvolený systém “energy harvesting” tlumiče provést koncepční návrh pro použití v osobních vozidlech

Vedoucí práce: Ing. Ondřej Blaťák, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v laboratoři C1/101
nebo využijte email: blatak@fme.vutbr.cz

125

http://automotiveengineering.online/

126 of 150

Vedoucí práce: Ing. Ondřej Blaťák, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v laboratoři C1/101
nebo využijte email: blatak@fme.vutbr.cz

Charakteristika problematiky

Záznam jízdy závodního videa prostřednictvím onboard kamery je již dnes standardem pro většinu závodních jezdců. Tím, že jsou videa často zveřejňována, nabízí se využití těchto videí pro zdokonalení jízdy jezdce, ať už analýzou vlastní jízdy nebo porovnáním s jízdou některého ze soupeřů. Cílem tak je vytvořit nástroj pro porovnání videí, porovnání rychlosti jízdy, rozdělení tratě na segmenty a porovnání mezičasů apod.

Cíle práce

Vytvořit aplikaci pro porovnání videí z jízdy stejnou tratí. Možnost určení stejných bodů na trati, kde bude odečten mezičas, určení rychlosti jízdy ze zveřejněných dat v záznamu kamery apod.

Aplikace pro zpracování onboard videa závodního vozu

126

http://automotiveengineering.online/

127 of 150

Vedoucí práce: Ing. Ondřej Blaťák, Ph.D. (odborný asistent)

pro podrobnější informace se zastavte v laboratoři C1/101
nebo využijte email: blatak@fme.vutbr.cz

Charakteristika problematiky

Cílem bakalářské práce je zpracovat koncepční návrh bezosádkového pozemního vozidla (UGV – Unmanned Ground Vehicle) určeného pro vybranou oblast nasazení. Práce bude zahrnovat analýzu současných řešení, definování technických požadavků a návrh základní konstrukční koncepce vozidla s ohledem na mobilitu, pohonný systém, nosnou strukturu a možnosti integrace senzorů a řídicích systémů.

Cíle práce

Provést rešerši současných konstrukčních řešení a trendů v oblasti UGV vozidel.
Definovat požadavky na navrhované vozidlo podle zvoleného scénáře použití.
Navrhnout koncepční řešení podvozku, pohonného systému a nosné konstrukce.
Zhodnotit navržené řešení z hlediska funkčnosti, realizovatelnosti a možností dalšího vývoje.

Koncepční návrh UGV vozidla

127

http://automotiveengineering.online/

128 of 150

Návrh stavu na měření směrových charakteristik pneumatik pro modely vozidel v měřítku 1:5 a 1:10

Charakteristika problematiky

Pneumatiky představují jeden z nejvýznamnějších prvků ovlivňujících dynamické vlastnosti vozidla. Pro návrh, simulaci a řízení vozidel je nezbytné znát jejich směrové charakteristiky, zejména závislost boční síly a vratného momentu na úhlu směrové úchylky. Měřicí stav určený pro pneumatiky modelů vozidel v měřítku 1:5 a 1:10 představuje finančně dostupnou alternativu ke konvenčním zkušebním zařízením a umožňuje provádět výzkum vlastností pneumatik s podstatně nižšími pořizovacími i provozními náklady. Jednou z možných koncepcí je využití běžeckého pásu jako pohyblivého povrchu simulujícího relativní pohyb mezi pneumatikou a vozovkou.

Cíle práce

Cílem práce je zpracovat konstrukční návrh mechanické části měřicího stavu určeného ke stanovení směrových charakteristik pneumatik pro modely vozidel v měřítku 1:5 a 1:10. Návrh bude zahrnovat uložení a vedení měřeného kola, mechanismus nastavení úhlu směrové úchylky (natočení kola) a radiálního zatížení pneumatiky, uchycení snímačů sil a momentů a připojení konstrukce k běžeckému pásu.

Vedoucí práce: doc. Ing. Petr Porteš, Ph.D. nabízí práce v oblasti dynamiky vozidel. Pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0722 nebo pište na email qmportes@vutbr.cz

128

http://automotiveengineering.online/

129 of 150

Návrh stavu pro měření charakteristik vozidla v měřítku 1:5 a 1:10 MMM metodou

Charakteristika problematiky

Metoda MMM (Milliken Moment Method) umožňuje hodnotit směrové vlastnosti vozidla na základě závislosti boční síly a stáčivého momentu na úhlu směrové úchylky (bočního smyku) a natočení kol. Měřicí stav pro modely vozidel v měřítku 1:5 a 1:10 představuje cenově dostupnou alternativu k měření na vozidlech skutečné velikosti a umožňuje experimentální ověřování vlivu konstrukčních parametrů na směrové chování vozidla. Jednou z možných koncepcí je využití běžeckého pásu jako pohyblivého povrchu simulujícího relativní pohyb mezi vozidlem a vozovkou.

Cíle práce

Cílem práce je zpracovat konstrukční návrh mechanické části měřicího stavu pro stanovení směrových charakteristik modelů vozidel v měřítku 1:5 a 1:10 metodou MMM. Návrh bude zahrnovat způsob uchycení modelu vozidla, mechanismus nastavení úhlu směrové úchylky (natočení vozu), zajištění relativního pohybu mezi vozidlem a podložkou a uchycení snímačů pro měření působících sil a momentů.

Vedoucí práce: doc. Ing. Petr Porteš, Ph.D. nabízí práce v oblasti dynamiky vozidel. Pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0722 nebo pište na email qmportes@vutbr.cz

129

http://automotiveengineering.online/

130 of 150

Zpracování měřených dat z jízdních testů

Charakteristika problematiky

Při jízdních testech vozidel vzniká velké množství naměřených dat, která je nutné efektivně zpracovat a vyhodnotit. Tento proces zahrnuje zejména filtraci signálů, synchronizaci dat, výběr reprezentativních úseků měření, tvorbu specifických grafických výstupů a vyhodnocení sledovaných ukazatelů. Požadavky na zpracování a vyhodnocení jízdních dat jsou dány příslušnými mezinárodními normami (ISO) nebo vycházejí ze specifických požadavků zadavatele zkoušek.

Cíle práce

Sestavení procedur (skriptů) v software Matlab podporující vyhodnocení jízdních dat.

Vedoucí práce: doc. Ing. Petr Porteš, Ph.D. nabízí práce v oblasti dynamiky vozidel. Pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0722 nebo pište na email qmportes@vutbr.cz

130

http://automotiveengineering.online/

131 of 150

Rotační detonační motor

Charakteristika problematiky

Rotační detonační motor (RDE) představuje pokročilou koncepci spalovacího motoru, která namísto klasického spalování využívá detonační vlnu. Tato vlna se pohybuje nadzvukovou rychlostí a komprimuje i zapaluje směs paliva a okysličovadla, což vede k výrazně odlišným charakteristikám ve srovnání s konvenčními spalovacími procesy.

Cíle práce

Provést rešerši odborné literatury s cílem identifikovat a porovnat různé typy paliv (např. vodík, metan, uhlovodíky) a jejich vliv na parametry detonační vlny.
Provést přehled a srovnání různých metod iniciace detonace (např. Zapalovací svíčkou, rázovou trubici atd.) a jejich vliv na stabilitu a opakovatelnost.
Rešerše základních rovnic pro popis detonační vlny (např. Chapman-Jouguetova teorie)

Vedoucí práce: Ing. David Svída, Ph.D. - nabízí témata s tématikou konstrukce, měření a řízení spalovacích motorů a pohonných jednotek.

Pro podrobnější informace pište na email svida@vutbr.cz

131

http://automotiveengineering.online/

132 of 150

Vliv geometrických nepřesností na termodynamickou analýzu vysokotlaké indikace spalovacího motoru

Charakteristika problematiky

V éře pokročilého virtuálního vývoje a tlaku na minimalizaci emisí závisí přesnost termodynamických simulací na naprosté preciznosti vstupních dat. I drobná odchylka v zadání geometrie (např. kompresního poměru či geometrického offsetu) však může fatálně zkreslit výpočet průběhu uvolňování tepla a indikovaných veličin. Tato práce hledá kritickou hranici, kdy se zdánlivě zanedbatelná nepřesnost mění v zásadní chybu matematického modelu, což z ní činí vysoce aktuální téma pro moderní výzkum spalovacích motorů.

Cíle práce

Citlivostní analýza matematického modelu: Kvantifikace vlivu geometrických odchylek (např. kompresní poměr, zdvih, délka ojnice, offset klikového mechanismu) na výsledný průběh tlaků a teplot ve válci.
Vyhodnocení termodynamických indikátorů: Analýza dopadu těchto nepřesností na klíčové parametry cyklu, jako je střední indikovaný tlak (IMEP), maximum tlaku a průběh uvolňování tepla (Heat Release Rate).

Vedoucí práce: Ing. David Svída, Ph.D. - nabízí témata s tématikou konstrukce, měření a řízení spalovacích motorů a pohonných jednotek.

Pro podrobnější informace pište na email svida@vutbr.cz

132

http://automotiveengineering.online/

133 of 150

Analýza metod kompenzace výstupu z piezoelektrického snímače tlaku

Charakteristika problematiky

Přesná indikace tlaku ve válci je kriticky závislá na piezoelektrických snímačích, které však v extrémním prostředí spalovacího prostoru podléhají dynamickému termickému šoku a piezoelektrickému driftu. Výzkum a správná volba matematických či hardwarových kompenzačních metod představují klíč k získání nezkreslených dat, což je dnes naprosto nezbytný předpoklad pro vývoj vysoce efektivních motorů a optimalizaci spalování alternativních paliv.

Cíle práce

Rešerše a klasifikace kompenzačních přístupů: Technický přehled a kritické zhodnocení stávajících hardwarových (např. povlakování, chlazení snímače) a softwarových (např. termodynamické korekční algoritmy, digitální filtrace) metod k potlačení a kompenzaci driftu.
Aplikace algoritmů na experimentální data: Implementace vybraných matematických kompenzačních metod a jejich aplikace na surová změřená data vysokotlaké indikace z motorové zkušebny.

Vedoucí práce: Ing. David Svída, Ph.D. - nabízí témata s tématikou konstrukce, měření a řízení spalovacích motorů a pohonných jednotek.

Pro podrobnější informace pište na email svida@vutbr.cz

133

http://automotiveengineering.online/

134 of 150

Analýza a měření vozidlového elektromotoru v reálném čase

Charakteristika problematiky

S masivním nástupem e-mobility roste potřeba precizní real-time diagnostiky elektrických pohonů, kde klíč k efektivitě spočívá v dokonalé synchronizaci elektrických a mechanických veličin. Tato práce nabízí unikátní příležitost pracovat s absolutní technologickou špičkou – nejmodernějším modulárním měřicím systémem Kistler Kibox2 s modulem e-powertrain pro vysokorychlostní sběr dat. Student tak získá přímý vhled do pokročilé analýzy energetické účinnosti a transientních dějů moderních trakčních elektromotorů, což jsou klíčové kompetence žádané v současném automobilovém vývoji.

Cíle práce

Instrumentace a konfigurace měřicího řetězce: Osvojení si metodiky zapojení a komplexního nastavení hardwarové a softwarové architektury Kistler Kibox2 včetně modulu e-powertrain pro synchronní sběr elektrických a mechanických veličin.
Real-time akvizice dat: Realizace experimentálních měření na vozidlovém elektromotoru v definovaných ustálených i přechodových provozních režimech s využitím vysokofrekvenčního vzorkování signálu.

Vedoucí práce: Ing. David Svída, Ph.D. - nabízí témata s tématikou konstrukce, měření a řízení spalovacích motorů a pohonných jednotek.

Pro podrobnější informace pište na email svida@vutbr.cz

134

http://automotiveengineering.online/

135 of 150

Tvorba a real-time implementace uživatelských vzorců v měřicím systému Kibox2

Charakteristika problematiky

Standardní výpočetní řetězce mařicích systémů často nestačí pro specifické potřeby pokročilého výzkumu moderních pohonných jednotek. Tato práce otevírá možnost přímého programování měřicího hardwaru Kistler Kibox2 pomocí uživatelských vzorců (User Formula) se syntaxí založenou na jazyce MATLAB, což umožňuje definovat vlastní specifické výpočty běžící přímo v reálném čase. Student tak získá unikátní know-how v oblasti propojení softwarového inženýrství s high-end měřicím hardwarem, což je dovednost extrémně žádaná ve vývojových centrech automotive.

Cíle práce

Analýza prostředí a syntaxe User Formula: Seznámení se se specifickou syntaxí a integrovanými funkcemi výpočetního jádra systému Kibox2, včetně definování limitů a rozdílů oproti standardnímu prostředí MATLAB.
Návrh a kódování vlastních algoritmů: Tvorba specifických uživatelských vzorců pro matematické zpracování signálů (např. nestandardní termodynamické výpočty, specifické indikátory klepání či filtrace tlaku).
Implementace a validace v reálném čase: Integrace vytvořených algoritmů do výpočetního řetězce a ověření jejich stability a matematické správnosti.

Vedoucí práce: Ing. David Svída, Ph.D. - nabízí témata s tématikou konstrukce, měření a řízení spalovacích motorů a pohonných jednotek.

Pro podrobnější informace pište na email svida@vutbr.cz

135

http://automotiveengineering.online/

136 of 150

Virtuální testování systémů ADAS a autonomního řízení

Charakteristika práce

S rozvíjejícím se autonomním řízením a pokročilými asistenčními technologiemi se mění také požadavky na testování vozidel. Především je nutné testovat větší množství jízdních situací při různých okolních podmínkách, což znamená vysokou časovou i ekonomickou náročnost těchto testů. Tato skutečnost nutí vývojáře rozšiřovat možnosti virtuálního testování a sestavené modely validovat pomocí ověřovacích testů.

Cíle práce

Práce se bude zabývat možnostmi virtuálního testování pokročilých asistenčních systémů a autonomního řízení z hlediska používaných metod, jízdních testů a jejich náročnosti.

Vedoucí práce: Ing. Jan Fojtášek, Ph.D. nabízí práce v oblasti dynamiky vozidel, multibody simulací a virtuálním testování. Pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0721 nebo pište na email jan.fojtasek@vutbr.cz

136

http://automotiveengineering.online/

137 of 150

Model města pro virtuální testování vozidel

Charakteristika práce

Pro efektivní testování pokročilých asistentů moderních vozidel je podstatnou součástí realistický model okolního prostředí. Podklady pro tyto modely jsou dostupné z různých volně dostupných zdrojů avšak samotné efektivní vytvoření funkčního modelu pro simulátor je metoda, která se stále vyvíjí.

Cíle práce

Práce se bude zabývat metodou efektivního vytváření modelu města pro simulátor CarMaker a převodem virtuálního prostředí do univerzálních formátů.

137

http://automotiveengineering.online/

138 of 150

Tvorba scénářů pro virtuální testování vozidel

Charakteristika práce:

Nedílnou součástí testování pokročilých asistentů moderních vozidel je realistický scénář okolního provozu. Tyto scénáře mohou být vytvářeny na základě reálných scénářů, případně vytvořeny stochasticky či přizpůsobeny dle testovacích standardů. Efektivní metoda pro tvorbu scénářů představuje výzvu pro budoucí produktivní testování.

Cíle práce

Práce se bude zabývat metodou efektivního vytváření scénářů provozu pro simulátor CarMaker a převodem těchto scénářů do standardizovaných formátů.

138

http://automotiveengineering.online/

139 of 150

Online monitoring zatížení náprav nákladního vozidla

Charakteristika práce:

Velmi podstatným kritériem pro efektivní provoz nákladních vozidel je sledování správné určení hmotnosti nákladu a rozložení zatížení na jednotlivé nápravy vozidla či jízdní soupravy. Přesným určením zatížení náprav přímo na vozidle je možné optimalizovat efektivitu přepravy a zároveň předcházet zkrácení životnosti jak samotného vozidla, tak vozovek na kterých je provozováno.

Cíle práce

Práce se bude zabývat metodou přesného určení zatížení náprav pomocí senzorů umístěných na vozidle. Součástí práce bude návrh koncepce systému a ověření pomocí simulací jízdy vozidla.

139

http://automotiveengineering.online/

140 of 150

Tvorba a simulace scénářů EURO NCAP

Charakteristika práce:

Podstatným kritériem testování je pro výrobce automobilů hodnocení dle standardu EURO NCAP. Toto hodnocení se stále více přenáší do virtuálního světa, kde se testuje pomocí velkého množství scénářů. Generování těchto scénářů a systém výběru hraničních událostí je velmi diskutované téma a jehož řešení pomůže efektivně určit problémové situace, na které je potřeba zaměřit pozornost.

Cíle práce

Práce se bude zabývat metodou automatické tvorby scénářů a jejich simulací v prostředí CarMaker. Součástí metody je nastavení kritérií hodnocení výsledků simulací na základě kterých pak budou vybrány krizové situace.

140

http://automotiveengineering.online/

141 of 150

Návrh víceosého traverzovacího zařízení pro polohování měřicí sondy v interiéru kabiny vozidla

Charakteristika problematiky:

Při vývoji a testech v interiéru vozidel je klíčové přesné mapování fyzikálních veličin, jako je rychlost proudění vzduchu, teplota nebo koncentrace škodlivin. Ruční měření v omezeném a tvarově složitém prostoru kabiny vozidla bývá zatíženo lidskou chybou, nízkou opakovatelností a nemožností získat spojité pole dat.

Řešením je využití víceosého automatizovaného měřicího zařízení, které umožňuje přesný a opakovatelný pohyb měřicí sondy v definované 2D/3D síti bodů. Zařízení musí splnit nároky na kompaktnost, nízkou hmotnost a snadnou montáž do interiéru vozidla. Práce se zabývá analýzou požadavků na takové zařízení, jeho konstrukčním návrhem z dostupných průmyslových komponent a návrhem odpovídajícího řízení pro definování měřicích trajektorií.

Cíle práce:

Rešerše dostupných řešení a analýza požadavků
Konstrukční návrh
Výběr pohonů a hardwaru
Návrh konceptu řízení zařízení
Zhodnocení návrhu a výkresová dokumentace

Vedoucí práce: Ing. Jan Rozsíval (doktorand);

- pro více informací se zastavte v kanceláři A1/0827 nebo pište na email jan.rozsival@vutbr.cz

141

http://automotiveengineering.online/

142 of 150

Metodika CFD simulace tlakových ztrát potrubních dílů a její validace měřením

Charakteristika problematiky:

Správné dimenzování rozvodů vzduchu (např. v automobilovém průmyslu pro sání do motoru, chlazení či topení v interiéru) hraje klíčovou roli v celková energetická účinnosti systému. Tlakové ztráty způsobují nárůst potřebného příkonu ventilátorů či čerpadel a mohou nepříznivě ovlivnit rovnoměrnost proudění. Při návrhu těchto dílů se dnes standardně využívá CFD simulací. Přesnost výpočtu je však zásadně závislá na volbě diskretizační sítě a použitém turbulentním modelu.

Tato práce se zaměřuje na stanovení metodiky CFD simulace v prostředí pro vybraný geometricky složitější úsek potrubí. Výsledky simulací s různým nastavením sítě budou porovnány s teoretickým analytickým výpočtem a především s fyzikálním měřením na testovací trati s cílem najít vhodnou metodiku výpočtu tlakových ztrát úseku.

Cíle práce:

Rešerše problematiky a teoretický základ
Analytický výpočet
CFD simulace a studie citlivosti na síť
Experimentální validace
Srovnání výpočtů a formulace metodiky

Vedoucí práce: Ing. Jan Rozsíval (doktorand);

- pro více informací se zastavte v kanceláři A1/0827 nebo pište na email jan.rozsival@vutbr.cz

142

http://automotiveengineering.online/

143 of 150

Konstrukční návrh kabelových svazků

Charakteristika problematiky

Návrh kabelového svazku je nedílnou součástí návrhu vozidla, kdy zajišťuje propojení řidicích jednotek a spolehlivou komunikaci mezi nimi. Vhodná volba trasování svazku a jeho konstrukce zajišťuje potřebnou provozní spolehlivost při zachování nízké hmotnosti

Cíle práce

Proveďte návrh zapojení kabelového svazku ve vozidle Formuli Student
Vhodně zvolte konektory a konstrukční řešení svazku
Proveďte trasování kabelového svazku po vozidle

Vedoucí práce: Ing. Michal Janoušek, Ph.D.

●pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0724

●nebo využite email: Michal.janousek@vutbr.cz nebo MS teams Michal Janoušek

143

http://automotiveengineering.online/

144 of 150

Elektroinstalace vojenských vozidel

Charakteristika problematiky

Stále se rozšiřující požadavky na funkcionalitu a modularitu vojenských vozidel přináší výzvy týkající se elektroinstalace a to jak po stránce odolnosti mechanické tak i elektronické, zejména požadavky na rušení a elektromagnetickou kompatibilitu

Cíle práce

Popište požadavky kladené na elektroinstalaci vojenského vozidla 4x4
Popište základní dokumentaci a normy, které definují požadavky na elektroniku
Popište testování vozidla dle MIL-461 pro pozemní techniku

Vedoucí práce: Ing. Michal Janoušek, Ph.D.

●pro podrobnější informace se zastavte v kanceláři A1/0724

●nebo využite email: Michal.janousek@vutbr.cz nebo MS teams Michal Janoušek

144

http://automotiveengineering.online/

145 of 150

Cíle práce

Zpracovat rešerši v oblasti motorů s víceprvkovým klikovým mechanismem umožňujícím prodlouženou expansi, resp. Atkinsonův cyklus. Porovnat toto řešení se současným přístupem k dosažení Atkinsonova a Millerova cyklu pomocí úprav ventilového rozvodu. Pro zadané základní parametry navrhnout schéma a provést kinematické simulace víceprvkového klikového mechanismu válcové jednotky. V simulacích se zaměřit na dosažení požadovaných parametrů, snížení potenciálních třecích ztrát pístní skupiny, snížení potenciálních setrvačných účinků posuvných částí a kompaktní zástavbu mechanismu. Provést koncepční (tzn. bez zohlednění technologie) konstrukční návrh mechanismu dle výsledků kinematických simulací. Kriticky zhodnotit dosažené výsledky.

Charakteristika práce

Práce konstrukčně-výpočtového charakteru zaměřená na návrh víceprvkového klikového mechanismu umožňujícího prodlouženou expansi oproti kompresi, resp. dosažení Atkinsonova cyklu, u spalovacího motoru pro hybridní pohonnou jednotku.

Víceprvkový klikový mechanismus motoru

Lubomír Drápal

drapal@fme.vutbr.cz

A1/0827

145

http://automotiveengineering.online/

146 of 150

Cíle práce

Zpracovat rešerši v oblasti konstrukce a výpočtů excentrického klikového mechanismu pro snížení třecích ztrát pístní skupiny. Pro spalovací motor prodlužovače dojezdu zadaných parametrů vytvořit konstrukční model částí a sestav klikového mechanismu válcové jednotky. Sestavit výpočtový model dynamiky klikového mechanismu s různou excentricitou a provést simulace třecích ztrát se zaměřením na pístní skupinu. Posoudit možnosti vlivu excentricity na průběh tlaku ve válci motoru. Pro danou válcovou jednotku zvolit nejvhodnější hodnotu excentricity z hlediska třecích ztrát pístní skupiny. Kriticky zhodnotit dosažené výsledky.

Charakteristika práce

Práce výpočtově-konstrukčního charakteru zaměřená na návrh excentrického klikového mechanismu snižujícího třecí ztráty pístní skupiny u spalovacího motoru prodlužovače dojezdu elektromobilu.

Excentrický klikový mechanismus motoru

Lubomír Drápal

drapal@fme.vutbr.cz

A1/0827

146

http://automotiveengineering.online/

147 of 150

Návrh mobilní aplikace pro měření jízdních dat motocyklu

Charakteristika problematiky:

Mobilní zařízení dnes disponují řadou senzorů, které umožňují zaznamenávat jízdní data motocyklu, například rychlost, polohu, zrychlení nebo náklon. Existující aplikace se však liší rozsahem měřených veličin, přesností, způsobem zpracování dat i možnostmi jejich následného vyhodnocení. Problematikou práce je proto analýza dostupných řešení a návrh vlastní mobilní aplikace umožňující přehledný záznam a vyhodnocení jízdních dat s využitím senzorů chytrého telefonu.

Cíle práce:

Tvorba rešerše veřejně dostupných aplikací
Návrh vlastní aplikace
Testování vytvořené aplikace

Vedúci práce: Ing. Tomáš Straka (doktorand)

Pre podrobnejšie informácie sa zastavte v kancelárii A1/102 2
Alebo využite email: tomas.straka@vutbr.cz

147

http://automotiveengineering.online/

148 of 150

Návrh softwaru pro prohlížení a zpracování naměřených dat

Charakteristika problematiky:

Při experimentálním měření vzniká velké množství dat, jejichž následné zpracování a vyhodnocení může být časově náročné. Dostupné softwarové nástroje nemusí vždy vyhovovat konkrétním požadavkům na import, vizualizaci, úpravu a analýzu naměřených dat. Problematikou práce je proto analýza existujících řešení a návrh vlastního modulárního softwaru, který umožní efektivní prohlížení, zpracování a vyhodnocování naměřených dat.

Cíle práce:

Rešerše veřejně dostupných softwarů
Návrh vlastního softwaru a tvorba jednotlivých modulů
Ukázka zpracování konkrétních naměřených dat s využitím vytvořeného softwaru

Vedúci práce: Ing. Tomáš Straka (doktorand)

Pre podrobnejšie informácie sa zastavte v kancelárii A1/1022
Alebo využite email: tomas.straka@vutbr.cz

148

http://automotiveengineering.online/

149 of 150

Nenašel jsi vhodné téma? Navrhni vlastní

Prošel jsi celou nabídku, ale žádné téma tě nezaujalo? Nevadí. Můžeš přijít s vlastním nápadem.

Podle již vypsaných témat zjisti, který pracovník ÚADI se zabývá podobnou oblastí. Kontaktuj ho, představ mu svůj návrh a domluvte se na jeho upřesnění a vypsání jako bakalářské práce.

Téma může vzniknout také ve firmě

Pracuješ ve firmě, kde řešíte zajímavý technický problém? Zkus se domluvit, zda by jej bylo možné zpracovat v rámci bakalářské práce. Poté oslov pracovníka ÚADI, který se dané oblasti věnuje. Společně s firmou vám pomůže téma upravit tak, aby splňovalo požadavky bakalářské práce, a zajistí jeho vypsání.

Čím dříve se ozveš, tím více času bude na domluvu zadání, vedoucího, dostupnosti potřebných dat i případných podmínek spolupráce s firmou.

Pokud nevíš, koho oslovit, kontaktuj ředitele ústavu nebo pedagogického tajemníka. Pomohou ti najít vhodného vedoucího a nasměrují tě k dalšímu postupu.

149

http://automotiveengineering.online/