JANÍK, R. Deformačně-napěťová analýza tepny s ateromem [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.

Posudek vedoucího

Burša, Jiří

Téma práce spadá do aktuálních směrů výpočtového modelování v biomechanice tepen a diplomant po loňském neúspěchu věnoval řešení podstatně více úsilí a vypracoval totéž téma na mnohem lepší úrovni. Bylo k tomu ale zapotřebí opakovaných konzultací s vedoucím práce a jeho korektur, diplomant se potýkal především s výběrem vhodných konstitutivních modelů pro jednotlivé komponenty. Měl problémy zorientovat se v množství různorodých dat a vybrat z nich taková, která by byla vzájemně kompatibilní a dávala smysluplné výsledky. Při kritické analýze získaných výsledků se silně projevovala menší výpočtová zkušenost. Když upustil od příliš ambiciózního využití anizotropních modelů, pro které nebyl dostatek experimentálních podkladů, je jeho předkládaný model na solidní úrovni a provedená parametrická analýza věrohodně ukazuje vliv některých geometrických parametrů na maximální napětí ve fibrózním krytu ateromu a tím na riziko jeho ruptury. Při posuzování rizika ruptury však diplomant měl opět problém vypořádat s množstvím nesourodých experimentálních výsledků publikovaných v literatuře a omezil se na nejjednodušší deterministické zhodnocení. Problémy diplomové práce jsou převážně dány specifičností biomechanických problémů a jejich větší náročností. Pokud jde o základní přístupy inženýrské mechaniky a výpočtového modelování, diplomant v práci prokázal jejich zvládnutí na adekvátní úrovni.

Posudek oponenta

Fuis, Vladimír

Téma diplomové práce, zabývající se výpočtovým modelováním tepny s ateromem, je velmi aktuální, jak diplomant dokládá v rešeršní části své práce. Rešeršní část je rozdělena na dvě oblasti, první se týká lékařského pohledu na problematiku oběhové soustavy člověka, druhá se zabývá výpočtovým modelováním tepen a obsahuje pasáže nelineární mechaniky, konstitutivní modely materiálů a výpočtové modely tepny. Rešerše je koncipována tak, že v první části jsou zmíněny základní pojmy, které se využívají v následujícím textu. Základní pojmy však nejsou detailně popsány, např., poměrné protažení lambda je popsané funkcí xi a Xk, ale tyto veličiny již v rešerši nejsou popsané a navíc v práci chybí seznam použitých symbolů, kde by bylo možné tuto chybu napravit. Na str. 34 začíná kapitola 4, týkající se výpočtového modelování a nejprve je řešena geometrie tepny s ateromem. Na obr. 26 a 27 je znázorněn podélný a příčný řez tepny s okótovanými rozměry. Z těchto dvou obrázků je patrné, jak tepna s ateromem vypadá v podélném a příčném řezu, ale již není jasné, jak vypadá v jiných řezech, což souvisí s otázkou č. 1. Navíc v práci postrádám přílohu, kde by byl alespoň jeden výpočtový model, kde by si mohl čtenář na otázku č. 1 odpovědět sám. Kapitola 4.2 se zabývá konstitutivními modely pro jednotlivé komponenty výpočtového modelu. Obsahuje jak experimentálně zjištěná data (obr. 29 až 31), která vykazují výrazný rozptyl, tak v tabulkách 3 a 4 a na obr. 32 použité materiálové závislosti pro jednotlivé komponenty tepny. Název kap. 4.4 „Síť“ není nejvhodnější a některé formulace v této kapitole jsou vágní např. „Konvergence byla prováděna na modelu s geometrií, jež podléhá největším hodnotám napětí. Tedy na modelu s nejtenčím fibrózním krytem a dostatečně velkým nekrotickým jádrem.“ Na jakém modelu se tedy hustota diskretizace testovala, což je součástí otázky. č. 5. Název kap. 4.5 „Nastavení analýzy“ je opět diskutabilní, stejně jako pasáž v kap. 4.6 „Výstupem každé z analýz bylo jak napětí, tak deformace, která je však pro určení rizika ruptury nepodstatný faktor. Tato kapitola se tedy bude zabývat zejména rozložením redukovaného napětí HMH v tepně, jelikož hlavně na této hodnotě závisí nebezpečí prasknutí ateromu.“ Jedním z cílů diplomové práce je provedení deformačně napěťové analýzy, nikoli jen analýzy redukovaného napětí a „nějaké“ deformace znázorněné na obr. 36. Na obr. 37 jsou znázorněny křivky pro různou hodnotu tloušťku nekrotického jádra, které je označeno jako NC, zatímco na obr. 27 byla tato veličina označena jako n, stejný problém se týká i dalších obrázků, tentokrát s různě označenou tloušťkou fibrózního krytu. V práci je uveden popis obrázků s výsledky výpočtového modelování, ale postrádám detailnější analýzu, což souvisí s otázkou č. 7. Následuje analýza redukovaného napětí v tepně vizualizovaná na obr. 40 a 41 a kapitola 4 končí sumární tabulkou č. 5 s červeně a zeleně vyznačenými variantami, ale další analýzy hodnot v tabulce postrádám, je to tedy na čitateli. V další kapitole s názvem diskuze jsou zopakovány dílčí závěry bez dalšího zobecnění. Poslední kapitola, týkající se vyjádřením rizika ruptury fibrózního krytu aterosklerotického plátu, je řešena pomocí součinitel bezpečnosti kk, který souvisí s mezním stavem pružnosti (proto index k), ale v práci řešíte jiný mezní stav. Celkově má diplomová práce 64 stran, ale pouze 21 se týká výpočtového modelování chování tepny a jeho analýzy. K formální stránce diplomové práce lze říci, že popis některých obrázků a tabulek je zvláštní, např. „Maximální redukované napětí - 1 029 kPa“, „Výsledná redukovaná napětí – srovnání“. Přehlednost práce snižují také překlepy, např. v tab. 5 a 6 se objevuje jedna výrazně vyšší hodnota redukovaného napětí, což čtenář zjistí rychle, ale na str. 50 má být místo v tab. 3 uvedeno na obr. 43, na str. 53 je chybný odkaz na literaturu [27], správně tam má být [28], což už tak jednoduše zjistitelné není. Když už jsme u literatury, jedna položka literatury je uvedena pod dvěma různými čísly 14 a 28, což také není standardní. Celkově lze říci, že diplomová práce má řadu nedostatků a proto ji hodnotím stupněm „E“.

eVSKP id 144015