JINDRA, V. Vývoj senzorické metamateriálové struktury s nulovým Poissonovým poměrem [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.

Posudek vedoucího

Hadaš, Zdeněk

Cílem práce byl vývoj senzorické metamateriálové struktury s nulovým Poissonovým číslem, která může být obecně využita pro monitorování flexibilních konstrukcí nejen v letectví. Student po stručné rešerši metamateriálových struktur a smart materiálů se věnuje aditivně vyráběným materiálům, které senzorické prvky můžou integrovat. Chybí rešerše finálních struktur s nulovým Poissonovým číslem. Další kapitola se věnuje konceptům buněk a vlastnímu návrhu senzorické buňky do konceptu požadované struktury. Tyto kapitoly formálně mají prostupovat vývojovým cyklem založeným na modelu a verifikací na experimentu a směřovat k samotnému vývoji požadované struktury. Bohužel zde chybí jednotlivé výsledky simulací zatížení, které byly použity pro geometrický návrh jednotlivých typů buněk, chybí fotografie z experimentů a experimentální data jsou nepřehledně uvedené v další kapitole. Student během samotného vývoje udělal mnoho práce, kterou v textu neprezentuje a práce působí stroze a místy nelogicky. Od návrhu jednotlivých buněk k výslednému konceptu celé struktury se věnuje kapitola 8, která mohla být koncipována jako metodologie finálního návrhu. Student pracoval na zadání samostatně, je to schopný a pracovitý technik se značným technickým přehledem a dovednostmi, ale při psaní diplomové práce pravděpodobně neodhadl časovou náročnost a to se negativně odráží v kvalitě práce a neuvedení všech postupů a výsledků, které při vývoji této struktury dosáhl. Z toho důvodu práci hodnotím známkou D, ale věřím, že pokud metodicky správně a úplně odprezentuje svoje výsledky, tak výsledná známka obhajoby diplomové práce může být lepší.

Posudek oponenta

Kšica, Filip

Předkládaná diplomová práce se zabývá problematikou vývoje metamateriálových struktur s nulovým Poissonovým poměrem, což je téma zapadající do oblasti aktuálně řešených projektů na pracovišti, zaměřených na vývoj chytrých struktur. Rešeršní část práce lze rozdělit do tří částí – první se zabývá obecným rozdělením metamateriálových struktur, druhá popisuje základní dělení chytrých materiálů se zaměřením na piezoelektrické materiály a třetí nabízí přehled aktuálních aditivních technologií. Vzhledem k předem definovanému zaměření práce, tj. na mechanické metamateriály vyrobené pomocí 3D tisku s využitím piezoelektrických senzorických prvků, považuji uvedenou rešerši za zbytečně obecnou. Očekával bych užší zaměření na fyzikální principy využitelné v praktické části práce. Kapitolu věnovanou technologiím 3D tisku bych zcela vynechal, protože – i přesto, že je v souhrnu problémů k řešení zmíněn obecný výběr technologie výroby struktur – je v práci bez hlubšího procesu výběru použita pouze metoda FDM tisku z plastu. Praktická část práce se věnuje návrhu a experimentálnímu testování základních buněk různých typů s integrovanými piezokompozitními senzory. Ačkoliv je v úvodu kapitoly stručně zmíněn topologický návrh struktury, uvedené schéma na obrázku 6.2 nelze považovat za návrh, ale pouze za ilustraci periodicity základních buněk. Návrh by měl být systematickým postupem, který by měl mimo jiné obsahovat vstupní požadavky, zatížení, modelováním podloženou volbu vhodných buněk a topologie. Výstupem by pak měly být např. mechanické parametry a kvantifikace citlivosti senzoru na dané zatížení. V této kapitole je dále uvedeno, že hlavním účelem je využití struktury jako aktivního obalu křídla, avšak není upřesněno, jak je tato aplikace reflektována v návrhu buněk. Ten se bohužel neopírá ani o výsledky matematického či jiného modelování, respektive to z práce není zřejmé, protože kapitola 6.6 "Matematický model buňky" neobjasňuje, zda a jakým způsobem geometrický návrh buněk probíhal a zda byl podložen výpočty. V textu dále postrádám podrobnější srovnání odezvy buněk při mechanickém zatížení a shrnutí jejich vhodnosti pro tvorbu funkční metamateriálové struktury s nulovým Poissonovým poměrem. Oceňuji, že testování buněk proběhlo kontrolovaným způsobem s využitím zařízení pro dynamické zatěžovací zkoušky. Nicméně vzhledem k absenci vstupních požadavků nelze posoudit, zda navržené buňky vykazují očekávané chování. Zcela postrádám jakékoli shrnutí dosažených výsledků a jejich využití pro tvorbu funkční metamateriálové struktury – kapitola 8 obsahuje pouze ilustrativní nákres. Práce svým zaměřením zasahuje do oblastí mechanického návrhu, senzoriky a testování mechanických vlastností a svým obsahem je poměrně rozsáhlá. Bohužel celkový dojem zhoršuje nevhodná nebo nedostatečná prezentace výsledků a z nich vyvozených závěrů. Čtenář si musí řadu dílčích kroků, např. způsob modelování, sám domýšlet. Po grafické a stylistické stránce je práce na průměrné úrovni. V práci se střídají přítomný a budoucí čas, vyskytuje se v ní řada překlepů a chyb ve formátování. Nevhodný je také popis některých obrázků (např. ve tvaru „Obrázek 5.3: Graf 1: XXX“). Číslování kapitol a jejich řazení často postrádá logickou návaznost. Student nepochybně odvedl značný kus práce, avšak v práci ji nedokázal dostatečně prezentovat. S přihlédnutím k tomu, že se danému tématu věnuje již druhým rokem, jej připouštím k obhajobě s hodnocením D – uspokojivě.

eVSKP id 162438