Browse
Recent Submissions
- ItemCharakterizace tahových vlastností pásků střihu na kotník kompresních ponožek a vývoj modelů pro aproximaci Laplaceova zákonaSiddique, Hafiz Faisal; Mazari Adnan Ahmed, Ing. Ph.D. :63896Tahové vlastnosti kompresních ponožek hrají zásadní roli při vyvíjení přiměřeného radiálního tlaku, přímo spojeného s jejich pracovním výkonem a životností. Tyto vlastnosti jsou nasazovány pomocí různých druhů materiálů a strojních úprav. V této vědecko-výzkumné práci byly komerčně zakoupeny a nařezány vzorky ponožek, aby se vyhodnotily jejich fyzikální, strukturální a tahové vlastnosti a teorie vyvíjení kompresního tlaku. Současná výzkumná práce se tedy skládá ze dvou částí. Část 1 představuje vědeckou charakteristiku tahu proužku ponožky taženého k analýze, sílu při praktickém vytažení ve srovnání s experimentálním tlakem (Ps), srovnání mezi indexy tahu, experimentálním tlakem (Ps) a silou při praktickém vytažení. Tyto indexy tahu zahrnují zatěžovací energii (W), odlehčovací energii (W´), hysterezi (H) a tahovou linearitu (TL). Výsledky ukázaly, že hodnota síly při praktickém prodloužení (FL) má významný vliv na vysvětlení experimentálního tlaku (Ps). Rovněž se dospělo k závěru, že indexy tahu (W, W´, H a TL) statisticky vykazují významnost (hodnota R2 = střední až silná) pro sílu při praktickém a experimentálním tlaku. Část 2 se skládá z teoretického zkoumání kompresního tlaku pomocí techniky modelování a transformace Laplaceova zákona. Tato technika pomohla prozkoumat některé neznámé parametry, zejména deformovanou šířku (wf), skutečné napětí (T) / logaritmickou deformaci (T) / skutečný modul (ET). Pomocí těchto neznámých parametrů byl Laplaceův zákon přeměněn na dva nové matematické modely. Model 1 (T.Y.M) je založen na skutečném Youngově modulu a Model 2 (E.Y.M) je založen na inženýrském Youngově modulu a deformované šířce (wf). Kromě toho výsledky odhalily, že transformované modely model 1 a model 2 a základní Laplaceův zákon se dobře přibližují experimentálnímu tlaku (Ps). Stávající modely byly také porovnány s experimentálním tlakem za účelem analýzy jejich účinnosti. Nově transformované modely byly také statisticky porovnány s původním Laplaceovým zákonem a ukázalo se, že nově vyvinuté modely mají silnou významnou aproximaci k základnímu Laplaceovu zákonu.
- ItemEffect of Elastic Knitted Fabric Construction Parameters on Thermo-physiological PropertiesKhalil, Amany Ahmed Salama; Těšinová Pavla, Ing. Ph.D. :59255Pro zvýšení rozměrové stability je do pletacího stroje při pletení přiváděn spandex ve formě jádrové příze nebo technikou kladení. Termo-fyziologické vlastnosti plošných textilií jsou jednou z nejdůležitějších vlastností, které ovlivňují pohodlí člověka. Navrhovaná studie si proto klade za cíl prozkoumat vliv konstrukčních parametrů elastické jednolícní pleteniny (SJKF), konkrétně jemnosti příze, délky oček, hmotnostního podílu spandexu (SWP) a techniky kladení spandexu na geometrické a termo-fyziologické vlastnosti. Pleteniny byly vyrobeny ve dvou jemnostech příze (25 a 35 Ne), pěti délkách očka (2,7; 2,9; 3,1; 3,3; 3,4 mm), pěti podílech spandexu (4, 5, 6, 7 a 8 %) a s plným a polovičním kladením spandexu. Pro srovnání byly vyrobeny vzorky ze 100% bavlny se stejnými jemnostmi příze a délky očka. Byly naměřeny geometrické a termo-fyziologické vlastnosti, statické a trvalé prodloužení pleteniny a tepelné vlastnosti v relaxovaném stavu a na dvou úrovních roztažení (15 a 30 %). Výsledky ukázaly, že přidání spandexu vede k výraznému překrývání oček, proto se tloušťka SJKF pohybovala v násobcích průměru příze d mezi 3,9*d až 4,4*d. Tepelná vodivost a nasákavost, výparný odpor, hustota oček a hmotnost pleteniny plně a polovičně kladené SJKF se snížily, když se délka očka a SWP zvětšily. Zatímco tepelný odpor a tloušťka pleteniny rostly s rostoucí délkou očka a klesaly s rostoucím SWP. Tepelná vodivost pleteniny plně kladeného spandexu byla vyšší než pleteniny polovičně kladeného spandexu. Tepelný odpor pleteniny polovičně kladeného spandexu byl vyšší než pleteniny plně kladeného spandexu. Trvalé prodloužení u plně kladených SJKF bylo menší než u vzorků ze 100% bavlny, zatímco statické prodloužení u elastických SJKF bylo vyšší než u vzorků ze 100% bavlny. Když se roztažení pleteniny zvýšilo z 15 na 30 %, tloušťka pleteniny, tepelná vodivost, tepelný odpor a nasákavost plně kladeného materiálu se snížily. Začlenění spandexu do pletacího stroje mělo pozitivní vliv na geometrické a termo-fyziologické vlastnosti. Tato studie si také klade za cíl prezentovat inovované 3D geometrické modely s překrýváním oček, strukturou maximálního zaplnění a otevřenou strukturou pro výpočet velikosti pórů a distribuce pórů ve strukturách SJKF pomocí softwaru AutoCAD. Byl vytvořeny původní 3D modely zohledňující i vlákna na základě skutečných konstrukčních parametrů, jako je délka očka 2,9 mm a průměr příze 0,1662 mm. Bylo potvrzeno, že překrývající se struktura měla nejmenší objem pórů, následovaný modelem s maximální dostavou a modelem s otevřenou strukturou. Posledním cílem této studie bylo odvodit nový model, který lze použít k predikci tepelné vodivosti elastického SJKF, na základě geometrických parametrů očka a poloze vláken ke směru tepelného toku. Bylo ověřeno, že predikované hodnoty tepelné vodivosti z nového modelu byly velmi blízké experimentálním hodnotám a model je tedy možné úspěšně aplikovat na predikci tepelné vodivosti SJKF.
- ItemAplikace nositelné elektroniky a senzorů do profesních oděvů a oděvů pro volný časMartinka, Michal; Havelka Antonín, doc. Ing. CSc. :55195Disertační práce se zabývá Aplikací nositelné elektroniky s možnostmi monitorování životních funkcí, mezi které patří krevní tlak, tepová frekvence, teplota pokožky, vlhkost pokožky nebo dechová frekvence. Tato disertační práce se zaměřuje právě na možnosti monitorování dechové frekvence a její následné vyhodnocení, a to za pomoci nositelné elektroniky aplikované do první vrstvy oděvu a následné zkoumání závislosti změny dechové frekvence s nastupující únavou organizmu.
- ItemCarbon-based Functional structures from Pyrolysis of Kevlar Fabric WastesKarthik, Daniel; Militký Jiří, prof. Ing. CSc. :55135Tato disertační práce se zabývá využitím vlákenných aromatických polyamidových (Kevlarových) odpadů pro vývoj mikroporézních a elektricky vodivých materiálů na bázi aktivovaného uhlíku. Je použita metoda řízené, jednostupňové karbonizace. Odpadní Kevlarové textilie byl získány z regionálního výrobního závodu v České republice. Aktivované uhlíkové struktury byly připraveny pyrolýzou za různých podmínek, tj. několika typů inertní atmosféry, optimalizovaného časově teplotního režimu tepelného namáhání a finální teploty karbonizace (v rozmezí 500 °C až 1200 °C) tak, aby vznikly porézní a elektricky vodivé struktury. Byla zkoumána tepelná degradace Kevlaru, a složení těkavých produktů jeho pyrolýzy. Geometrické, fyzikální, morfologické, elektrické a termoelektrické vlastnosti připravených aktivovaných uhlíkových struktur byly studovány s ohledem na různé tepelné režimy a různé typy inertní atmosféry. Schopnost stínění proti elektromagnetickému rušení (EMI) ve vysokofrekvenčních oblastech (tj. na 2,45 GHz) a nízkofrekvenčních oblastech (tj. pod 1,5 GHz) byla zkoumána pomocí metody vlnovodu a metody koaxiálního přenosu. Dále bylo studováno chování ohmického ohřevu aktivovaných uhlíkových struktur jako funkce použitého elektrického výkonu a času. Progresivní změny koncentrací plynných produktů tepelného rozkladu Kevlaru v závislosti na teplotě pyrolýzy a jejich rozdíly v těkavosti jsou vyhodnoceny pomocí algoritmu pro separaci směsných spekter získaných UV spektroskopií.
- ItemTvorba polykaprolaktonových vlákenných struktur technologií meltblown a studium jejich následných aplikacíErben, Jakub; Chvojka Jiří, doc. Ing. Ph.D. :58591Disertační práce je koncipována jako komentovaný soubor vědeckých publikací členěný do tří vzájemně navazujících částí. Představuje světově první zveřejněný výzkum zabývající se zpracováním samotného biodegradabilního polykaprolaktonu technologií meltblown do podoby mikrovláken tvořících základní složku unikátního vlákenného kompozitu a následným studiem jeho využití ve vybraných aplikacích. První část práce popisuje především výzkum vedoucí ke stanovení optimálních procesních podmínek spolu s jejich vlivem na výsledný vlákenný produkt po stránce strukturální, mechanické i chemické. Výsledky ukazují vhodné viskoelastické vlastnosti polykaprolaktonu spolu s jeho chemickou stabilitou, což umožňuje jeho zpracování pomocí technologie meltblown do podoby kompaktní mikrovlákenné vrstvy o vysokém stupni homogenity. Následně je popsán způsob výroby vysoce funkčního kompozitního materiálu ze směsi mikrovláken a nanovláken, kombinující technologii meltblown a elektrické zvlákňování. Další část práce shrnuje možnosti využití polykaprolaktonových vlákenných struktur v regenerativní medicíně jako tkáňových nosičů především pro kostní aplikace. Experimenty se zaměřují na testování mikro-nanovlákenného kompozitu v porovnání s rozdílnými vlákennými strukturami. Biologické testy in vitro prokazují biokompatibilitu testovaných struktur a jejich schopnost podpořit viabilitu kostních i kmenových buněk. Na základě in vivo testů v podobě implantací do kostního defektu králíka je prokazatelné, že testovaný kompozit je netoxický a dle histologických dat inhibuje růst nové kostní tkáně. Poslední část se zabývá využitím polykaprolaktonových vlákenných struktur v analytické chemii jako sorbentů pro úpravu vzorků metodou extrakce na tuhé fázi v kapalinových chromatografiích. Mikro-nanovlákenné kompozity jsou porovnávány s konvenčně využívanými nanovlákennými materiály i komerčními sorbenty. Sledován je především vliv technologie zpracování a výsledné struktury vlákenného sorbentu na extrakční vlastnosti, stabilitu v mobilní fázi a opakovatelnost použití. Popsána je funkcionalizace vlákenných sorbentů polyfenoly a možnosti jejich kombinace s 3D tiskem. Výsledky ukazují velmi dobrou stabilitu, nižší spotřebu organických rozpouštědel, zvýšenou extrakční kapacitu a selektivitu v porovnání s běžně používanými nanovlákennými materiály i komerčními sorbenty.