ŽÁDOST O PŘIDĚLENÍ INTERNÍHO GRANTU 1. Název interního grantu: Inovace předmětů Pružnost a pevnost I. a II. za pomocí matematických a počítačových simulací Katedry: KSTR a KIPV 2. Hlavní řešitel: Příjmení, jméno, tituly: doc. Ing. Petr Hrubý, CSc. Pracovní zařazení: docent Kontakt: e-mail: dochruby@mail.vstecb.cz tel.: 387 842 194 3. Spoluřešitelé: Příjmení, jméno, tituly: Mgr. Tomáš Náhlík, Ph.D. Kontakt: nahlik@mail.vstecb.cz tel: 387 842 140 Příjmení, jméno, tituly: RNDr. Dana Smetanová, Ph.D. Kontakt: smetanova@mail.vstecb.cz tel: 387 842 133 4. Anotace: Ve strojírenských konstrukcích jsou nejohroženějšími částmi rotující části. V případě hřídelí existují v podstatě dva mezní stavy. V blízkém okolí rezonance dochází k enormnímu nárůstu amplitudy a dosažení meze kluzu daného materiálu. K těmto stavům dochází často u spojovacích hřídelí kardanových mechanismů. Krouticí moment je přenášen na velké vzdálenosti. Hřídele vycházejí dlouhé a štíhlé a jsou náchylné ke vzniku příčného pohybového kmitání. Předlohové hřídele převodovek jsou kompaktní a jsou provozovány v dostatečné vzdálenosti od rezonanční oblasti. V tomto případě jsou ohroženy únavovými lomy. Tzn. je třeba je kontrolovat na bezpečnost k mezi únavy. Obdobná situace jako u převodovek je u hřídelí zubových čerpadel. Autoři se dlouhodobě zabývají problematickou dimenzování kloubových hřídelí a zubových čerpadel ve spolupráci se strojírenskými podniky. V minulých třech letech probíhala rovněž spolupráce s průmyslem v rámci řešení projektu TAČR č. TA04010579. Tato oblast se prolíná s problematikou výuky předmětů Pružnosti a pevnost I. a II., objevuje se ve státnicových otázkách oboru Strojírenství a v tématech bakalářských prací. Zároveň se v ní projevují multidisciplinární vztahy (strojírenská praxe, matematicko-fyzikální poznatky). 5. Konkrétní výstupy: · učební text pro využití parciálních diferenciálních rovnic v praxi konstruktéra (pro výuku předmětů a k přípravě pro SZZ), · programový modul pro vybranou strojírenskou aplikaci, · aktuální odborná literatura (včetně cizojazyčné) dostupná pro studenty v knihovně (menší část bude uložena v pracovnách řešitele a spoluřešitelů projektu), · 2 odborné články odeslané do recenzního řízení (časopis nebo konference zařazených do databází WoS nebo Scopus) – možno využít jako odborná literatura pro výuku a tvorbu bakalářských prací, · návrh alespoň 3 nových témat bakalářských prací (multidisciplinární: strojírenství s využitím matematických a fyzikálních poznatků). 6. Přínos k rozvoji VŠTE: · podpora blízké akreditace oboru Strojírenství, · vytvoření nových studijních materiálů (učební text, programový modul), včetně nově vytvořených odborných publikací zaslaných k recenznímu řízení – Wos, Scopus · aktualizace odborné literatury v knihovně (nákup aktuálních knih, včetně cizojazyčných), · návrhy nových multidisciplinárních témat bakalářských prací, · růst odborné zdatnosti studentů, zvýšení jejich kvality a tím jejich konkurenceschopnosti na pracovním trhu, · prohloubení výzkumné spolupráce mezi členy dvou kateder, · podpora profesního růstu akademických pracovníků (zejména na úrovni odborných asistentů s ohledem na budoucí habilitaci), · podpora vlastního výzkumu, který se stane základem pro zkvalitnění tvůrčích aktivit zúčastněných akademických pracovníků (odborné články, monografie, spolupráce s průmyslem), · podpůrné vstupy pro budoucí společné projekty (např. TAČR, Inovační vouchery a jiné). · výsledky získané v průběhu projektu budou i nadále využívány a publikovány i po skončení IGS (viz. konference MME&HB – deadline článku po uzávěrce projektu). 7. Cílová skupina: · Studenti studijního programu Strojírenství specializace Konstrukční a procesní inženýrství. · Akademičtí pracovníci 8. Současný stav řešeného problému: Projekt navazuje na zkušenosti spolupráce se studenty v rámci řešení projektu TAČR č. TA04010579. Studenti jsou schopní využívat programové moduly, avšak jejich tvorba je pro ně náročná. Neumí skloubit teoretické poznatky získané v průběhu studia (matematika, fyzika) s praktickými řešeními inženýrských úloh. Část matematických poznatků (např. základy parciálních diferenciálních rovnic), které studenti potřebují k řešení strojírenské praxe, není součástí základních kurzů matematiky, které na VŠTE probíhají. Znalost této problematiky u našich studentů je nedostatečná k použití v praxi při dimenzování součástí a interpretaci výstupů z počítačových programů. V současné době je v knihovně studijní literatura k předmětům Pružnost a pevnost I., II. nedostatečná. Je potřeba její aktualizace a rozšíření s ohledem na blížící se akreditaci oboru Strojírenství. 9. Cíle řešení: Cílem projektu je příprava výukových materiálů v předmětech Pružnost a pevnost I., II. s ohledem na blížící se akreditaci programu Strojírenství, a aktualizace odborné literatury (v knihovně, včetně cizojazyčné). Veškeré materiály, včetně vytvořených odborných publikací, budou sloužit jako podpora výuky. Dílčím cílem projektu je také podpořit vlastní výzkum a profesní růst řešitelů s ohledem na budoucí možnosti spolupráce (podpora výuky na multidisciplinární bázi a vstupy pro další možné projekty). 10. Harmonogram prací v roce 2018: · březen 2018: rešerše dostupné a aktuální odborné literatury (včetně cizojazyčné) a příprava seznamu vhodných publikací k nákupu do knihovny, · březen – srpen 2018 (průběžně): příprava studijního textu, tvorba programového modulu, příprava odborných publikací, tvorba nového tématu bakalářské práce, účast na konferencích · do konce června 2018: objednávka knih a vyčerpání finančních prostředků přidělených na projekt (materiální náklady + služby), · do konce září 2018: finální úprava vyhotovených materiálů, odeslání publikací do recenzního řízení, příprava závěrečné zprávy. 11. Rozpočet projektu: Kategorie Částka [Kč] Dlouhodobý nehmotný majet Materiální náklady, včetně drobného majetku 30 000,- Kč Služby a náklady nevýrobní 20 000,- Kč Osobní náklady 6 000,- Kč Součet: 56 000,- Kč Specifikace položek (výpis plánovaných výdajů pro potřeby výběrového řízení pro referenta nákupu VŠTE): 25 000,- Kč: odborná literatura (včetně cizojazyčné) k předmětům do knihovny + několik knih pro přímé využití akademickými pracovníky (seznam bude upřesněn), 5 000,- Kč: drobný spotřební materiál (paměťová zařízení, kancelářské potřeby…), 20 000,- Kč: konferenční poplatky za 2 – 5 konferencí (2x MME&HB – příspěvky z konference bývají uveřejněny v časopise s IF, 3x MITAV – sborník z 2016 indexován ve WoS, sborník 2017 je aktuálně v posuzovacím procesu pro indexaci tamtéž), popřípadě bude změněno dle aktuální nabídky konferencí indexovaných v databázi WoS nebo Scopus. 6000,- Kč: mzdy + odvody pojistného V Českých Budějovicích 9. 2. 2017 doc. Ing. Petr Hrubý Jméno hlavního řešitele a podpis