Témata DP
Témata diplomových a bakalářských prací z oboru BRI biomechanika
Kontaktní osobou pro zápis tématu diplomové práce nebo bakalářské práce a podávání informací o pracích obecně je Ing. Zdeněk Horák, Ph.D. Obecně platí, že studenti/ky mají dvě možnosti jak si vybrat téma své závěrečné práce:
- vyberou si ze seznamu aktuálních témat popsaných níže
- seženou si téma sami (komerční firmy, nemocnice,....) - tady ovšem platí několik omezení!!! Vedoucím práce musí být vždy někdo z akademických pracovníků Ústavu mechaniky, biomechaniky a mechatroniky. Dále rozsah a náročnost tématu musí odpovídat standardům platných na Fakultě strojní. Odsouhlasení vlastního tématu pak student/ka MUSÍ vždy konzultovat s Ing. Horákem.
Pro podrobné informace k vámi vybranému tématu prosím kontaktujte POUZE osobu uvedenou u názvu jako vedoucího DP práce.
Dále bychom chtěli upozornit studenty na možnost získání finančního ocenění (až 40 000,-) za odevzdanou a obhájenou DP práci v rámci řady soutěží a cen:
- Cena prof. Valenty a prof. Čiháka
- Zvoníčkova nadace
- Cena Siemens
- Porsche Engineering Award
Témata:
Ing. Jaroslav Lukeš, Ph.D
Quasistatická nanoindentace
Seznámení se s principy vyšetřování elastických materiálových vlastností pomocí nanoindentace a jejich aplikace na biologické tkáně jako je kost a chrupavka.
Ing. Jaroslav Lukeš, Ph.DNanoindentace viskoelastických materiálů
Získání creepových a relaxačních nanoindentačních dat a jejich analýza dle dostupných metod z literatury. Většinou se jedná o měkké tkáně jako je meziobratlová ploténka a chrupavka.
Ing. Jaroslav Lukeš, Ph.DDynamická mechanická analýza
Vyžití takzvané nanoDMA metody pro získání viskoelastických charakteristik tkáně.
Ing. Jaroslav Lukeš, Ph.DScratch testy a opotřebení – nanoScratch, nanoWear
Vyhodnocování třecích sil pomocí nanoScratch a opotřebení dle nanoWear testů aplikovaných na biologické tkáně a biomateriály. Seznámení se s principy scanning probe microscopy (SPM) užívané ke zobrazení topografie povrchu a analýze drsnosti.
Ing. Bc. Lukáš Franta,Stanovení efektivního součinitele tření u kolenní kloubní náhrady
Stanovení efektivního součinitele tření u kolenní kloubní náhrady
Ing. Zdeněk Horák, Ph.D.Experimentální stanovení otěru totální náhrady čelistního kloubu
Bakalářská práce - cílem práce je experimentálního stanovené velikosti otěru totální náhrady čelistního kloubu pro různé kontakní dvojice (Ti6Al4V - UHMWPE; CoCrMo - UHMWPE; ..). Student při řešení této práce provede vlastní experimentální měření a vyhodnocení výsledků.
Ing. Zdeněk Horák, Ph.D.Vývoj a testování lokomočních pomůcek
Bakalářská práce - Zadavatelem této práce je firma ERILENS s.r.o., jejímž cílem je vývoj, inovace a experimentální testování lokomočních pomůcek (berle, vycházkové hole atd.). Po úspěšném dokončení práce bude studentu vyplacena odměna 5 000,-.
Ing. Lukáš Horný Ph.D.Mechanické vlastnosti bioarteficiální náhrady aortální chlopně
Úkolem práce bude charakterizace materiálové odezvy bioarteficiální (metodami tkáňového inženýrství připravené) náhrady aortální chlopně. Práce bude mít jak experimentální (jedno nebo dvouosá tahová zkouška) část, tak část výpočtového modelování (identifikace parametrů konstitutivního modelu). Závěry práce by měly přispět k optimalizaci procesu kultivace tkáně v bioreaktoru. Tato práce bude provedena ve spolupráci s Fyziologickým ústavem AV ČR.
Ing. Lukáš Horný Ph.D.Experimentální simulace interakce stent-tepenná stěna
V EU a USA je každoročně provedeno skoro 2 000 000 perkutánních koronárních intervencí s implantací stentu. Přesto jsou otázky optimálního tvaru, materiálu, optimální konstrukce a technologie stentů stále nezodpovězené. Tato práce bude analyzovat deformační chování stentů při jejich implantaci do míst postižených aterosklerózou. Očekává se především experimentální přístup k řešení úkolů.
Podle rozsahu práce možno pro Bc./Ing./Ph.D. studium.
Ing. Lukáš Horný Ph.D.Vliv perivaskulární tkáně na biomechaniku cév
Teoreticky a experimentálně zhodnotit vliv okolní tkáně na biomechaniku cév. Rozsah práce bude upraven podle studijního programu Bc./Ing./Ph.D.
Ing. Lukáš Horný Ph.D.Stářím vyvolané změny biomechaniky elastických tepen
Stáří je fenomén všedního dne, a přesto mu v úplnosti stále nerozumíme. Pokud chcete přispět do mozaiky znalostí lidstva, byť i malým kamínkem, je toto téma pro vás. Podle rozsahu možno ve studijních programech Bc./Ing./Ph.D.
Pamatujte: Člověk je tak starý, jak staré jsou jeho tepny.
Ing. Lukáš Horný Ph.D.Experimentální zjišťování mechanických vlastností štěpů pro aorto-koronární bypass
Aortokoronární bypass je metodou, jak přemostit uzavřený úsek věnčité tepny a umožnit tak obnovení krevního zásobení srdečního svalu. Současná odborná literatura neobsahuje dostatečné množství experimentálně zjištěných mechanických charakteristik vhodných pro tvorbu konstitutivních modelů použitelných při numerických simulací těchto přemostění. Cílem práce bude získání těchto charakteristik (modelů). Podle rozsahu vhodné pro všechny úrovně studijních programů (Bc./Ing./Ph.D.).
Ing. Jan VeselýAnalýza vnitřní struktury biologických materiálů
Vyhodnocení vnitřní struktury lidské kolagenní tkáně
Určení dominantních směrů složek extracelulární hmoty (kolagen, elastin)
Porovnání s mechanickou odezvou
(Bc. studijní program)
Experimentální stanovení mechanických vlastností aortálního větvení
Student se seznámí se základními modely mechanického chování cév. Vypracuje rešerši na téma - mikrostruktura přímé cévní stěny a mikrostruktura neuniformních částí kardiovskulárního systému (větvení, zakřivení, chlopně, patologie) a její vliv na makroskopické chování. Praktická část bude obsahovat provedení a vyhodnocení mechanických zkoušek vzorků z aortálního větvení a srovnání výsledků s histologickými snímky. (Bc. studijní program)
Ing. David HromádkaHydraulický ráz ve viskoelastické trubici
Vlivem viskozity stěny u viskoelastické trubice a třením tekutiny o stěnu v trubici dochází během hydraulického rázu k útlumu tlakových pulsací. Cílem práce je sepsat rešerši o experimentálních metodách k měření viskoelasticity přímých trubic, zvláště cév, a matematických modelech popisujících toto viskoelastické chování. Dále je cílem provést statické a dynamické inflační testy trubic a simulovat experiment s využitím lineárního viskoelatického modelu kontinua.
Ing. Hynek ChlupSamobuzené kmitání elastických trubic v oblasti biomechaniky
Matematické modelování proudění kapaliny a změny geometrie stěny elastické trubice
Příprava experimentálního zařízení – update nebo návrh částí měřící tratiProvádění experimentů při různých módech kmitání tenkostěnné elastické trubice s následnou analýzou získaných experimentálních dat a porovnání s teoretickými předpoklady
Ověření experimentu na biologické tkáni, tepně nebo žíle (závisí na časových a technických možnostech).
Bc./Ing. studijní program
Ultrazvukové měření rychlostních profilů proudící kapaliny v oblasti biomechaniky
Seznámení se s teorií a principy ultrazvukového měření rychlosti, volby pracovní kapaliny, typy odrazových částic, teorie výpočtu rychlostních profilůNávrh uspořádání hydraulického okruhu pro realizaci experimentů
Měření rychlostních profilů pomocí UVP monitoru, porovnat naměřené rychlostní profily s teoretickými předpoklady, stanovení podmínek a limitů měření
Ověření experimentu na biologické tkáni, tepně nebo žíle (závisí na časových a technických možnostech).
Bc./Ing. studijní program