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
Konzultace po emailové dohodě
B720
Thákurova 7, 166 29 Praha 6
Témata závěrečných prací
- 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
Parametrické modelování
... umožňuje měnit geometrii celé konstrukce pouhou změnou vstupních parametrů — rozteč a poloha sloupů, sklon a počet vzpěr apod.
Genetické algoritmy
... prohledávájí návrhový prostor, který obsahuje mnoho variant řešení daného problému. Lze tak například nalézt optimální kombinace vstupních parametrů.
Digitální fabrikace
„Když se digitální vize stávají skutečností díky počítačem řízenému stroji.“
Technologie betonu
... by se v gastronomii dala přirovnat k cukrařině — nepřesný poměr složek vede většinou ke katastrofě.
Programování
... umožňuje zautomatizovat náročné procesy vytvořením sady instrukcí. Z pohledu inženýra je Python ideální volbou.
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)