Browse
Recent Submissions
- ItemPokročilé metody získání, interpretace obrazových dat a jejich aplikace v průmyslové praxi(2019) Hotař, VlastimilHabilitační práce se zabývá získáním a zpracováním obrazových dat, jejich interpretací, se zaměřením na strukturované povrchy, transparentní a lesklé materiály, dále aplikací navržených postupů a nástrojů v praxi s důrazem na uspořádání a konstrukci zařízení. Práce je připravena jako ucelená odborná publikace pro vydání ve formě monografie. Práce se skládá ze tří částí. V první části jsou uvedeny cíle a definice pojmů. Následně jsou zmíněny metody získání a interpretace obrazových dat. Text se odkazuje na připravená skripta: Úvod do problematiky strojového vidění. Dále je uveden obecný přehled možností získání obrazových dat se snahou zobecnit základní principy. Také jsou uvedeny některé nástroje pro interpretaci získaných obrazových dat, především s cílem získání 3D informace o sledovaném objektu a objektivního popisu strukturovaných dat. Tato část nepřináší nové vědecké poznatky. V druhé a třetí části jsou přiblíženy výstupy vědeckovýzkumné činnosti a aplikace znalostí a poznatků v praxi, formovaných a dlouhodobě řešených na Katedře sklářských strojů a robotiky. Výsledky vedou také ke konstrukčnímu řešení zařízení pro aplikaci v průmyslové praxi. Druhá část je zaměřena vědeckovýzkumně a je podpořena odbornými články, z nichž nejvýznamnější jsou uvedeny v příloze práce. Řešenou problematikou v této části je především objektivní kvantifikace povrchových struktur. Tedy například hodnocení míry pravidelnosti nebo neuspořádanosti daného povrchu objektu, složitosti jeho tvaru, povrchové struktury, charakteru vad a další. Užitými nástroji jsou nástroje statistiky, fraktální geometrie, spektrální analýza a další. K analýze bylo použito dat ve formě snímků z kamer a z elektronového mikroskopu, dále snímků metalografických výbrusů a dat z profiloměru. Největší potenciál se objevuje u analýzy rozhraní, které je definováno jako rozhraní dvou materiálů nebo rozhraní světla a stínu. V textu je tak popsáno využití analýzy pro hodnocení korozních změn při působení skloviny nebo atmosféry na povrchu vzorků slitin se změnou doby expozice a složení slitin. Další využití analýzy je možné v oblasti metodiky hodnocení vlnitosti plochého skla pomocí tzv. corrugation testu, která byla rozpracována až do on-line testování a návrhu pro nasazení in-line. V práci jsou uvedeny i možnosti aplikace fraktální geometrie spolu s dalšími nástroji hodnocení povrchových vlastností sledovaného objektu. Třetí část je orientována především na praktické aplikace v průmyslu a mimo jiné na vliv poznatků na konstrukci zařízení. Hlavní řešenou problematikou byla detekce transparentních a lesklých materiálů, včetně řešení neméně důležitých technických problémů s nasazením metod především pro sklářský průmysl. Teoretický rozbor je následně doplněn o praktické příklady, které vedou k aplikacím a jsou přenositelné do průmyslové praxe. Příkladem je detekce vad ve skle, použití bodových konfokálních snímačů pro získání 3D modelu výrobku ze skla, detekce a manipulace s lesklým objektem (tzv. bin picking) a další. Závěry a samotné metody jsou obecně použitelné (nikoliv přímo přenositelné) v mnoha průmyslových odvětvích.
- ItemResearch and development of aligned multi-walled carbon nanotube sheets, their prepregs and composites(2019) Tran, Huu NamCarbon nanotubes (CNTs) have attracted great interest because of their outstanding mechanical, thermal, and electrical properties. Their excellent properties along with high aspect ratio, high surface area available for stress transfer, and low density make CNTs attractive as potential reinforcement agents for the next generation of high-performance structural materials. However, large-scale applications of individual CNTs remain challenging because of their poor processability and difficulty of structural control. To enable practical applications of CNTs, bulk CNT-reinforced polymer composites have been developed and assessed. Most have specifically addressed the development of randomly oriented and discontinuous CNTs dispersed in polymer matrices, which rely on unorganized CNT architectures. Therefore, the mechanical properties of such composites fall far short of the corresponding properties of high-performance composite materials. Organized CNT architectures with determined orientations such as vertically aligned CNT arrays have been demonstrated to be advantageous for the development of high-performance CNT composite structures. Vertically aligned and spinnable multi-walled CNT (MWCNT) arrays used in this habilitation thesis were grown on bare quartz substrate using chloride-mediated chemical vapor deposition (CVD) method. Solid-state drawing and winding techniques were applied to transform a vertically aligned MWCNT array into horizontally aligned and multiply MWCNT sheets. Highly aligned MWCNT sheets have been used to develop aligned MWCNT-reinforced polymer composites. The introduction of aligned MWCNTs in polymer matrices represents a novel direction for the development of high-performance composites. The aligned MWCNT-reinforced polymer composites are great interest because they are envisioned as a revolutionary advanced composite material for a host of demanding applications. Lightweight composites based on epoxy resin and differently aligned MWCNT sheets were developed using hot-melt prepreg processing method. The hot-melt prepreg processing maintained the alignment of MWCNTs during epoxy resin impregnation. The mechanical properties of the aligned MWCNT sheets, aligned vi MWCNT/epoxy prepregs and composites were studied. Although the composites made of epoxy resin and different MWCNT sheets contain aligned MWCNTs, their mechanical properties are low partly because of the waviness and poor packing of MWCNTs in the composites. Therefore, stretching and/or pressing of the aligned MWCNT sheets were conducted to reduce the wavy MWCNTs and to increase the dense packing of MWCNTs. The stretching and/or pressing of the MWCNT sheets improved the mechanical properties of aligned MWCNT sheets and their composites considerably. Particularly, application of both stretching and pressing is most effective to produce superior aligned MWCNT sheets for the development of high volume fraction MWCNT/epoxy composites with high strength and stiffness.