JAJTNER, J. Návrh a optimalizace piezoaktuátorů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2013.

Posudek vedoucího

Nováček, Zdeněk

Tématem představené práce je návrh a optimalizace piezoaktuátorů. Konkrétně se student zabýval setrvačným lineárním piezomotorem typu „impact drive“. Práce je členěna do několika tematických celků. V úvodní kapitole jsou zmíněny podmínky provozu motoru v ultra vysokém vakuu a dále je podrobně popsán piezoelektrický jev, respektive jev elektrostrikce. V této části autor prokázal schopnost práce s literaturou a jejím použití při řešení zadaného problému. Následující část obsahuje mechanický rozbor navrhovaného aktuátoru, popis budicích signálů a analytický/numerický model implementovaný v prostředí Matlab/Simulink. Dosažené výsledky jsou použity pro počáteční nastavení zkonstruovaného motoru a dále srovnány s experimentálními údaji. V poslední části je představen prototyp piezomotoru a provedeno několik měření vlivu parametrů na jeho dosaženou rychlost. Za nedostatek lze považovat měření charakteristik pouze s jedinou zátěží a chybějící posouzení opakovatelnosti dosažených výsledků. Zadaným cílem bylo též testovat a optimalizovat motor pro provoz v podmínkách ultra vysokého vakua a zabývat se vlivem použitých materiálů. Tato problematika byla jen stručně popsána v úvodní kapitole. Velmi specifické nároky a časově omezená dostupnost přístrojového vybavení tento nedostatek částečně omlouvají. Prezentaci dosažených výsledků škodí grafické a stylistické zpracování, kterému měl autor věnovat větší úsilí. V práci je mnoho překlepů, několik odkazů na neexistující části (např. odkaz 2.2.4.7, 2.5.2.3, odkaz na neexistující přílohu), řádky začínající čárkou, obrázky, na které naopak žádný odkaz nevede, a podobně. Zadanému tématu se autor věnoval samostatně a prokázal, že je schopen řešit konkrétní problémy jak po teoretické tak po praktické stránce. V předložené bakalářské práci je obsaženo mnoho užitečných informací a i přes svéráznou formu prezentace výsledků práci doporučuji k obhajobě.

Posudek oponenta

Pavera, Michal

Předložená práce se zabývá velice praktickým problémem návrhu a optimalizace piezoaktuátorů. Celá práce je rozdělena do několika dílčích celků. V první části se autor zaměřil na popis mechanických a elektrických vlastností piezoelektrických materiálů. Za tímto účelem autor nastudoval několik odborných článků, jejichž výsledky následně aplikoval. Z práce však není zcela jasné, zda použité výpočetní modely byly pochopeny nebo pouze převzaty. Příkladem je například odvození pohybové rovnice na stranách 17 a 18, ve kterých se vyskytuje řada chyb. V další části se autor zaměřuje na konkrétní modelování a simulace piezoaktuátorů typu impact-drive. Jsou zde nastíněny výpočetní postupy, které jsou následně řešeny v programu Matlab a Simulink. Úvahy a způsob řešení vedou k zajímavým výsledkům, které jsou však poměrně nejednoznačně prezentovány. U výsledků například chybí informace o nastavených výchozích parametrech. Další nepřehlédnutelnou chybou je definice vstupního signálu na straně 26, kde chybí popis mnoha parametrů nebo jsou parametry špatně definovány. Přesto si myslím, že po teoretické stránce řešení problému převyšuje požadavky zadání. V další části je navržen piezoaktuátor, jehož charakteristiky byly proměřeny. Mezi nimi jsou například závislosti rychlosti na tvaru a frekvenci budicího pulzu. U jednotlivých výsledků opět chybí informace o nastavení ostatních parametrů a samotné zobrazení výsledků v použitém grafu je naprosto nepřehledné a zavádějící. Ke konci kapitoly jsou porovnány výsledky reálné odezvy aktuátoru na budicí signál s numerickou simulací. Z grafu je patrná jistá shoda, nicméně chybou je, že jsou porovnávány signály s jinou periodou. V práci se vyskytuje i řada dalších chyb. Například v úvodu je napsáno, že životnost většiny piezoaktuátorů dosahuje až 1E12 cyklů. Za předpokladu správné definice cyklu, která ovšem není uvedena, je tato hodnota správná pouze u určitých typů aktuátorů. Závažnější chybu nalézám potom na straně 31, kde autor tvrdí, že s rostoucí hodnotou exponentu náběžné hrany se zkracuje délka signálu. Toto tvrzení je samozřejmě nepravdivé. S výjimkou sekce o UHV a o modelování a simulaci piezoaktuátorů je celá práce členěna poměrně logicky, přesto je text chaotický a nepřehledný. V textu se vyskytuje značné množství překlepů a gramatických chyb. Autor ve své práci také používá celou řadu nezvyklých slovních spojení a výrazů, například blahodárný vliv síly, neblahý vliv pauzy nebo muzikus. Po stylistické a grafické stránce je nutné vytknout celou řadu bodů. Jedná se například o nejednotné zarovnání odstavců, nadpisů a popisů obrázků, nejednotné popisy grafů, občas je použita čeština a občas angličtina, některé osy ani nejsou popsány. Text téměř vůbec neobsahuje odkazy na rovnice a obrázky, pokud je v textu náhodou odkazováno, odkazuje se často na neexistující vzorce a kapitoly. Věty nejsou ukončovány tečkou a odstavce často začínají čárkou nebo se uprostřed vět vyskytují velká písmena. Rozsah odvedené práce je adekvátní, nicméně nebyly splněny všechny body zadání. Přestože je v první kapitole komentován problém UHV, autor vůbec funkčnost navrženého piezoaktuátoru v UHV podmínkách neověřoval. Dalším z neřešených úkolů bylo proměření charakteristiky pro různé materiály a různé úpravy styčných ploch. Navíc je celkový dojem z odvedené práce velmi poškozen nekvalitním zpracováním a prezentací výsledků. Přes značné výtky hodnotím odvedenou práci kladně, protože autor prokázal značné teoretické i praktické znalosti.

eVSKP id 64479