DANĚK, V. Analýza mechanických vlastností polymerních filamentů při kvazistatickém a dynamickém zatížení [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.
Diplomová práce Bc. Viktora Daňka se věnuje aktuální problematice mechanického chování polymerních materiálů vyráběných aditivní technologií, konkrétně filamentům PLA a recyklovanému kompozitnímu materiálu typu woodfill. Cílem práce bylo provést analýzu materiálového chování za různých rychlostí deformace, včetně velmi vysokých rázových rychlostí, které jsou typické pro dynamické zatěžování v reálných aplikacích. Práce se opírá o kvalitně zpracovanou rešerši zaměřenou na současné metody testování materiálů při vysokých rychlostech deformace a přináší i přehled klíčových výzev a omezení spojených s experimentálním i numerickým přístupem. V praktické části student navrhl a realizoval vlastní zkušební vzorky vhodné pro testování na specializovaném zařízení. Dále provedl rozsáhlé experimentální zkoušky včetně kvazistatických a dynamických testů. Na základě získaných dat vytvořil student materiálový model, který byl následně využit v numerické simulaci a porovnán s reálným chováním materiálu. Tento přístup hodnotím jako velmi přínosný, neboť propojuje experiment a výpočtové modelování – přičemž verifikace numerických výsledků představuje důležitý krok směrem k robustnímu návrhu komponent z aditivně vyráběných polymerů. Práce má výrazný aplikační potenciál v oblasti vývoje a validace materiálů pro konstrukční díly zatěžované za extrémních podmínek. Přístup autora byl po celou dobu práce aktivní, samostatný a konzultace probíhaly pravidelně. Závěrem lze práci hodnotit jako odborně zdařilou, kvalitně zpracovanou a po formální i obsahové stránce plně odpovídající požadavkům kladeným na diplomovou práci. Doporučuji ji k obhajobě.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Diplomová práce Bc. Viktora Daňka je svým obsahem zaměřena na experimentální zjišťování a analýzu mechanických vlastností polymerních materiálů, resp. filamentů určených pro 3D tisk, a to jak za kvazistatických, tak i dynamických podmínek. V úvodu student provádí literární rešerši zaměřenou na princip vybrané metody 3D tisku „Fused Fillament Fabrication“ a na možnosti testování polymerních materiálů při využití tahové zkoušky. Rešeršní část nabízí rovněž srovnání vyhodnocení obou zmíněných přístupů, při čemž v dynamické oblasti je práce zaměřena především na metody Hopkinsonovy dělené tyče a její modifikace pro účely tahového namáhání. I když je rešeršní část jistě přínosná a vcelku ucelená, vyskytují se zde přeci jen různé nesrovnalosti při značení veličin nebo terminologii zkoušek. Na škodu je rovněž fakt, že v některých pasážích textu student příliš nedodržuje doporučené formátování práce. Praktická část práce nabízí čtenáři poměrně detailně zpracované a vyhodnocené tahové zkoušky dvou testovaných materiálů (Prusament PLA Jet Black a Prusament Woodfill Linden Light). Nejprve autor uvádí výsledky kvazistatických zkoušek, jež jsou vhodně doplněny o provedení DIC analýzy. Ta dále zpřesňuje provedené zkoušky a poskytuje další důležité údaje o stavu přetvoření vzorků během prováděných testů. Při testování celkem dvou směrů zatěžování vůči směru tisku materiálu je rovněž možné udělat si přehled o směrových závislostech pevností obou testovaných materiálů. Vcelku logicky vychází vždy nejlépe směr 0 stupňů, tedy zatěžování ve směru tzv. horizontální orientace vzorku. Zajímavým zjištěním je fakt, že materiál PLA a Woodfill vykazují při 3D tisku výraznou odlišnost mechanických vlastností v závislosti na úhlu tisku. Dynamické testování probíhalo na nově zkonstruovaném zařízení upravující stávající princip Hopkinsonova testu pro účely tahové zkoušky plastových vzorků. Úpravu zařízení i jeho optimalizaci pro prováděné zkoušky, jež jsou detailně popsány v práci, hodnotím jako vysoce přínosné a obohacující. Nejen, že byla provedena sada ověřujících měření, ale tyto byly následně ověřeny cestou numerické simulace, což bezesporu obohacuje celou práci. I zde byly testovány dva tyt materiálů ve dvou směrech. Výsledky měření jednoznačně ukazují, že oba materiály vykazují negativní citlivost na rychlost deformace. I přes výše uvedené výtky v oblasti rešeršní a stylistické hodnotím práci velmi pozitivně jako přínosnou, posouvající využití metody Hopkinsonovy dělené tyče dalším zajímavým směrem.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | B | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | C | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | C | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 165697