Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Vosynek, Petr

Studentka zpracovávala téma z oblasti biomechaniky páteře. Navazuje na předchozí studii zabývající se fyziologickým, patologickým a pooperačním stavem bederní páteře. U výpočtových modelů bylo původně použito lineárního modelu materiálu. Hlavním směrem současné práce je použít nelineární model materiálu s následným vyhodnocením obdobných mechanických veličin. Poté analyzovat vliv nelinearity na vyslovené závěry původní práce. Studentka začala intenzivně pracovat na tématu bohužel až v druhém semestru studia a to se projevilo v celkovém zpracování jak z hlediska výpočtových modelů, kde nebyl prostor na dostatečnou diskusi nad úrovní výpočtových modelů a odladění nelineárních výpočtů, tak ani při zpracování textové části. Na druhou stranu musím vyzdvihnout nasazení, s kterým studentka v daném čase na tématu pracovala a bylo patrné, že téma jí baví. Bohužel nelineární modely a poměrně komplikované úpravy výpočtových modelů z hlediska geometrie není možné hned napoprvé vytvořit a odladit správně. Textová forma je už ze zmíněného časového hlediska taktéž nedotažená a některé závěry nejsou správné - posouzení meziobratlové klece, nicméně posouzení zatížení meziobratlových plotének se zdá být správné i přes použití lineárních prvků. Vliv hustoty sítě a lineárních prvků by bylo vhodné ověřit taktéž na lokálních výsledcích než pouze na celkové deformaci modelu. Přes uvedené nedostatky si ovšem cením tvorby výpočtových modelů na kterých bude možné dále navázat. Hodnotím stupněm dobře - C a doporučuji práci k obhajobě.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
Splnění požadavků a cílů zadání	C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod	C
Vlastní přínos a originalita	C
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry	D
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii	C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti	B
Grafická, stylistická úprava a pravopis	B
Práce s literaturou včetně citací	B
Samostatnost studenta při zpracování tématu	C

Navrhovaná známka: C

Posudek oponenta

Ščerba, Bořek

Předložená práce je členěna logicky, vyzdvihnout lze grafickou úpravu a rešeršní část týkající se modelování nelineárního chování měkkých tkání. Práce ovšem obsahuje zásadní nedostatky. Kapitola 12.4. zcela zpochybňuje porozumění základním veličinám mechaniky těles (viz oponentní dotaz č.1) a schopnost interpretace výsledků (viz č.2). Síť konečných prvků se jeví jako neadekvátní v některých kontaktech (viz č. 5), stejně jako hodnocení vhodnosti přechodu z kvadratických na lineární čtyřstěny na základě změny posuvů místo vyhodnocení napětí v oblastech zájmu (viz č. 3). Přestože je již v zadání práce zmíněna návaznost na předchozí studii Ing. Krejbychové, je zde až nápadná podobnost některých necitovaných kapitol. V pár případech se dokonce tato odlišnost zúžila na prostý překlad z češtiny do slovenštiny – kupříkladu první polovina kapitoly 1 nebo většina kapitoly 1.1. Bez citace byla převzata i některá tvrzení, například se v obou pracích (kap. 11.3 v této práci, kap 11.5 v předchozí práci) objevuje nesprávné tvrzení, že metoda Patch Independent v prostředí Workbench tvoří jemnější síť v místech kontaktu těles a působícího zatížení. Jako neoriginální se jeví také použití linearizovaných napětí (ohybové a membránové), jejichž smysl a interpretace byly v posudku předcházející práce označeny oponentem jako „diskutabilní“, a která byla i v této práci vyhodnocována a interpretována stejným způsobem bez rozboru významu či smyslu těchto veličin (viz. č. 7). Kontaktní tlaky nejsou vyhodnocovány vůbec, přestože jsou uvedeny v systému podstatných veličin (viz č. 4). Smyková napětí jsou vyhodnocována z neobjasněných důvodů jen u jednoho řezu z pěti (viz. č. 6). Cíle práce byly sice splněny, ovšem je k zamyšlení, zda odpovídají svou náročností diplomové práci v případě, že studentka obdržela již hotový model. Navrhuji celkové hodnocení stupněm E/dostatečně a doporučuji práci k obhajobě.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
Splnění požadavků a cílů zadání	C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod	E
Vlastní přínos a originalita	E
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry	E
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii	B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti	B
Grafická, stylistická úprava a pravopis	A
Práce s literaturou včetně citací	C

Navrhovaná známka: E

Otázky

3) Proč je v místech, kde neprobíhá vyhodnocení napětí - např. v trnovém výběžku (obr. 39), extrémně jemná síť, zatímco v řezech, ve kterých vyhodnocujete napětí, se nachází poměrně hrubá síť (např. v řezu 1)? A proč se přistoupilo k redukci výpočetního času skrze zavedení lineárních prvků místo redukce počtu prvků v těchto místech s extrémně jemnou sítí?
6) Na začátku kapitoly 12 uvádíte, že „Vyhodnocované budú tiež normálové a smykové napätia v smere osi. (…) Napätia budú vykreslené po cestách“. Proč potom v práci nejsou tato smyková napětí vykreslená? A proč je proveden rozbor smykového napětí pouze pro řez 2 a ne pro ostatní řezy?
8) Proč byly anulus fibrosus a nucleus pulposus spojeny kontaktem typu bonded místo spojení na úrovni sítě?
1) V kapitole 12.4. hodnotíte napětí dle podmínky HMH. Usuzujete pak u fixátoru a meziobratlové klece, zdali jsou namáhány tahově nebo tlakově: „Celá klietka je opäť namáhaná ťahom“. Můžete prosím objasnit, jakým způsobem z hodnot redukovaného napětí určujete tah nebo tlak?
2) Páteř je ve výpočtovém modelu z hlediska vnějšího zatížení namáhána tlakově, dalo by se tedy očekávat i tlakové zatížení jednotlivých těl obratlů, meziobratlových plotének i meziobratlové klece. Ovšem v práci uvádíte: „Celá klietka je opäť namáhaná ťahom“. Jak si tento rozpor vysvětlujete?
4) V systému podstatných veličin uvádíte jako podstatné dvě veličiny, kontaktní tlaky, resp. „oblasti kontaktních tlakov“, a síly přenášené kontakty. Proč jsou pak v práci vyhodnoceny pouze síly v kontaktech a nejsou nijak zhodnoceny kontaktní tlaky?
5) Jsou špičky napětí na obr. 74 na meziobratlové kleci věrohodné? Nebo se může jednat o důsledek toho, že tyto body leží v kontaktní oblasti, ve které je ještě k tomu extrémně hrubá síť z lineárních prvků? Proč nedošlo k zjemnění zejména hran a rohů, ve kterých se tyto špičky nacházejí, když oblasti kontaktních tlaků jsou považovány za důležité?
7) Jak spolu souvisí normálové, membránové a ohybové napětí, které používáte v kapitole 12? Co lze vyvodit z průběhů membránového a ohybového napětí? Proč byla vybrána právě tato napětí?
9) V práci používáte i třecí kontakt. Byla provedena nějaká studie z hlediska hodnot penetrace a kontaktní tuhosti? Pokud ano, k jakým jste došla závěrům? Pokud ne, tak proč?