Avatar formát: .png

Ing. Martin Petřík, Ph.D.

Multioborový přístup

O mně

Dlouhodobě se věnuji projektu Dílna 2.0, kde vytvářím vhodné prostředí pro studenty, kteří na sobě chtějí pracovat a vzdělávat se nad rámec běžné výuky. Jedna z oblastí, ve které se zvláště realizuji, je vedení závěrečných prací. V současné době se zabývám především spojením parametrického modelování a genetických algoritmů, digitální fabrikací a technologií betonu.

Info

Odborný asistent

zc.tuvc.vsf@kirtep.nitram

martin-petrik

Konzultace po emailové dohodě

B720

Thákurova 7, 166 29 Praha 6

Témata závěrečných prací

Jednotlivá témata se dají různě kombinovat a měnit
  • Analýza předsazené konstrukce
  • V rámci této práce je doporučeno využít moderní metody (např. parametrické modelování) pro nalezení vhodné varianty konstrukčního řešení (stěnový nosník, zavěšení, podepření apod.) a jejích optimálních parametrů (rozmístění a dimenze vzpěr, rozložení a velikost otvorů apod.).
  • Elektromagnetické usměrňování drátků v betonové směsi
  • Téma se už částečně řeší v rámci doktorátu. Je tedy možné pracovat v týmu. Cílem je dosáhnout orientace drátků ve směru hlavních tahových napětí. Jedná se o výzkumné téma.
  • Návrh a výroba lavičky / křesla / obkladového panelu / stolní lampy apod.
  • Práce se skládá například z výroby bednění, návrhu směsi, úpravy povrchu a případného statického posouzení. Je možné využít vybavení Dílny 2.0. Jedná se o komplexní téma.
  • Navrhování železobetonových desek s ohledem na směry hlavních momentů
  • Téma zahrnuje:
    1/ porovnání různých přístupů k návrhu výztuže v deskách s výrazným vlivem kroucení v rámci MSÚ a MSP (normové přístupy, vlastní řešení, komplexnější softwarové přístupy viz např. SOFiSTiK, ...);
    2/ dále např. vyztužování nepravoúhlým rastrem; příložky v "šikmých" směrech; natáčení celého rastru výztuže vůči výchozímu souřadnému systému apod.
  • Optimalizace železobetonových konstrukcí pomocí genetických algoritmů
  • Student si v rámci tématu může určit míru a druh programování — od vizuálního (využije software) až po kompletní naprogramování FEM i GA za pomoci vedoucího.
  • Parametrické modelování a optimalizace konstrukcí
  • PM umožňuje architektům a statikům spolupracovat na zásadních aspektech konstrukce již v raném stádiu projektu. Jedná se o velice aktuální téma.
  • Tvorba materiálových modelů s využitím metod soft computingu (genetické algoritmy, fuzzy logika, umělé neuronové sítě apod.)
  • Student se naučí odhalovat skryté vzorce z dostupných dat a následně podle nich predikovat chování materiálů (pracovní diagram, zpracovatelnost apod.).
  • Výpočet odezvy dynamicky namáhané konstrukce včetně případné optimalizace a studie změn dynamických vlastností konstrukce v čase
  • Materiál vlivem dynamického zatížení postupně degraduje. V čase se tak mění dynamické vlastnosti, respektive odezva konstrukce.
  • Využití digitální fabrikace a generativního designu při výrobě betonových prvků
  • Digitální fabrikace zde představuje využití počítačem řízených strojů (CNC router, 3D tiskárna), které máme k dispozici. Generativní design umožňuje vygenerovat a posoudit tisíce možných řešení, která odpovídají zadaným okrajovým podmínkám.
  • Vývoj specializovaného laboratorního zařízení pro testování nebo výrobu betonových prvků (např. forma s počítačově řízeným tvarem)
  • Téma přesahuje do jiných oborů. Je zde potřeba navrhnout a vyrobit různé součástky. Pro řídící elektroniku je doporučeno klasické Arduino.
  • Zahrnutí inženýrského hlediska do rané fáze projektu
  • Jedná se o hledání tvarů konstrukcí zohledňující současně statické i architektonické požadavky. V rámci práce je vhodné využít parametrické modelování. Jedná se o velice aktuální téma.

Vybrané oblasti zájmu

Ikona - Parametrické modelování formát: .svg

Parametrické modelování

... umožňuje měnit geometrii celé konstrukce pouhou změnou vstupních parametrů — rozteč a poloha sloupů, sklon a počet vzpěr apod.

Ikona - Genetické algoritmy formát: .svg

Genetické algoritmy

... prohledávájí návrhový prostor, který obsahuje mnoho variant řešení daného problému. Lze tak například nalézt optimální kombinace vstupních parametrů.

Ikona - Digitální fabrikace formát: .svg

Digitální fabrikace

„Když se digitální vize stávají skutečností díky počítačem řízenému stroji.“

Ikona - Technologie betonu formát: .svg

Technologie betonu

... by se v gastronomii dala přirovnat k cukrařině — nepřesný poměr složek vede většinou ke katastrofě.

Ikona - Programování formát: .svg

Programování

... umožňuje zautomatizovat náročné procesy vytvořením sady instrukcí. Z pohledu inženýra je Python ideální volbou.

Ikona - Design formát: .svg

Design

Věci by měly být funkční a krásné zároveň. V případě sazby technických publikací tomuto účelu skvěle slouží systém LaTeX.

Betonové konstrukce 4C

- zadání úloh a příslušné podklady na Moodle

Podmínky udělení zápočtu

  • Účast na cvičeních (2 nepřítomnosti omluveny)
  • Odevzdání všech správně vyřešených úloh v řádném termínu (a v deskách na konci semestru)
  • Dodržení postupu vypracování a odevzdávání výsledků během semestru
  • Prokázání znalostí v rámci předmětu 133B04C
  • Vyplnění všech testů apod. v řádném termínu v rámci platformy Moodle včetně dosažení případného minimálního počtu bodů atd.

Porušení těchto podmínek bude postihnuto neudělením zápočtu, popř. prací navíc, dodatečnými testy apod.

Podmínky hodnocení cvičení

  • Student na konci semestru získává známku ze cvičení, která se započítá do celkové známky z předmětu
  • Váha známky z cvičení činí přibližně 70%

S ohledem na COVID-19 se podmínky upřesňují za chodu.

Postup vypracování a odevzdávání výsledků během semestru

1. Kvalita vypracování úloh

  • Úprava strany statického výpočtu (A4, jednostranný, ručně psaný tužkou, levý okraj 4 cm, číslování stran, nesešívat)
  • Dodržení logického postupu výpočtu
  • Žádná numerická chyba
  • Žádná gramatická chyba
  • Čistota
  • Čitelnost
  • Vlastní vypracování

2. Odevzdávání vypracovaných úloh

  • Každou úlohu je možné odevzdat během řádných cvičení (některé případně v Moodle) do daného termínu
  • Během odevzdávání je student schopen zodpovědět otázky týkající se řešeného problému
  • Student je schopen veřejně prezentovat své vypracované úlohy (např. před ostatními studenty)