Témata diplomových prací (Projekt I)


  1. Modelování šíření nečistot v atmosféře
    • seznámení se způsoby modelování rozptylu a přenosu znečištění v přízemní vrstvě atmosféry
    • přehled numerických metod řešení
    • výpočet modelového případu pomocí OpenFOAM

    vedoucí: Doc. Ing. Luděk Beneš, Ph.D.

  2. Modelování vlivu vegetace na znečištění v městské zástavbě
    • úvod do numerického modelování proudění
    • seznámení s modely vegetace
    • výpočet modelového případu pomocí OpenFOAM nebo pomocí námi vyvíjeného řešiče

    vedoucí: Doc. Ing. Luděk Beneš, Ph.D.

  3. Užití SPH metody v inženýrských problémech
    • seznámení s užitím bezsíťových metod
    • možnost zaměřit se jak na teoretické aspekty metody tak na její užití
    • řešení jednoduchého případu případu užitím DualSPHysics nebo pomocí námi vyvíjeného řešiče

    vedoucí: Doc. Ing. Luděk Beneš, Ph.D.

  4. Numerické simulace environmentálního proudění
    • popsání vybraného konkrétního fyzikálního problému
    • formulace matematického modelu k jeho popisu
    • aplikace vhodných numerických metod a programů pro řešení příslušné úlohy
    • zpracování a vyhodnocení získaných výsledků

    vedoucí: Doc. Ing. Tomáš Bodnár, Ph.D.

  5. Matematické modelování a numerické simulace pro biomedicínské proudění
    • popsání vybraného konkrétního fyzikálního problému
    • formulace matematického modelu k jeho popisu
    • aplikace vhodných numerických metod a programů pro řešení příslušné úlohy
    • zpracování a vyhodnocení získaných výsledků

    vedoucí: Doc. Ing. Tomáš Bodnár, Ph.D.

  6. Paralelní implementace lattice-Boltzmannovy metody
    • seznámení s principy lattice-Boltzmannovy metody
    • úvod do programování paralelního počítače (MPI knihovna, OpenMP, OpenACC)
    • vlastní implementace paralelního algoritmu pro lattice-Boltzmannovu metodu

    vedoucí: Prof. Ing. Jiří Fürst, Ph.D.

  7. Numerická simulace proudění páry s fázovou změnou
    • přehled rovnic a metod pro simulaci proudění páry s nerovnovážnou fázovou změnou
    • vývoj numerické metody
    • výpočet proudění v dýze nebo turbínové mříži

    vedoucí: Doc. Ing. Jan Halama, Ph.D.

  8. Numerické řešení proudění s reálnou termodynamikou
    • seznámení se systémem Eulerových rovnic popisujících proudění nevazké tekutiny
    • vlastní implementace Eulerových rovnic pomocí vhodného programovacího jazyka, případně využití dostupného softwaru
    • implementace rychlého výpočtu reálných termodynamických parametrů

    vedoucí: Ing. Vladimír Hric, Ph.D.

  9. Simulace interakce elektrických výbojů
    • vliv volných eletronů na šíření výboje studeného plazmatu
    • realizace numerické simulace na dynamicky adaptovaných sitích
    • vyhodnocení výsledků numerických simulací

    vedoucí: Ing. Jan Karel, Ph.D.

  10. Numerické řešení Newtonských a neNewtonských tekutin
    • seznámení s matematickým popisem nestlačitelné vazké tekutiny
    • seznámení s matematickými modely pro Newtonskou a neNewtonské tekutiny
    • implementace metody a řešení jednodušších 2D problémů proudění

    vedoucí: Mgr. Radka Keslerová, Ph.D.

  11. Řešení problémů proudění pomocí funkcí radiální báze
    • aproximace funkce pomocí funkcí radiální báze
    • aplikace na Navierovy-Stokesovy rovnice jako jedna z možných bezsíťových metod řešení
    • implementace metody a řešení jednodušších 2D problémů proudění

    vedoucí: Doc. Ing. Petr Louda, Ph.D.

  12. Rozvinutí plochy reprezentované trojúhelníkovou sítí do roviny
    • příklady aplikací pro automobilový průmysl ­(rozvinuté tvary potahů volantů, řadicích pák, apod.)
    • seznámení s teorií rozvinutelných ploch a formátem STL a DXF
    • návrh a testování algoritmu pro rozvinutí 3D plochy do rovinného obrazce včetně řešení nástřihů

    vedoucí: Doc. Ing. Ivana Linkeová, Ph.D.

  13. Dobývání znalostí z existujících dat
    • seznámení s techikami dobývání znalostí
    • aplikace na analýzu dat z vybrané oblasti (např. pro predikci spotřeby elektrické energie nebo určení příčin poruchovosti automobilů)

    vedoucí: RNDr. Olga Majlingová, Ph.D.

  14. Numerické řešení proudění nenewtonské (případně i viskoelastické) tekutiny v jednoduché geometrii
    • seznámení s matematickým modelem proudění nestlačitelné vazké tekutiny
    • seznámení s modely popisujícími chování nenewtonských (případně i viskoelastických) látek
    • seznámení s numerickými metodami pro řešení rovnic uvedeného matematického modelu
    • řešení proudění pomocí vlastního vyvinutého softwaru

    vedoucí: Ing. Vladimír Prokop, Ph.D.

  15. Moderní numerické metody pro simulace proudění tekutiny
    • fyzikální popis zjednodušeného problému, matematický popis a jeho vlastnosti
    • popis numerické aproximace pomocí moderních numerických metod založených např. na metodě konečných prvků
    • realizace numerických výpočtů pomocí vlastní realizace metody alespoň ve zjednodušeném případě

    vedoucí: Doc. RNDr. Petr Sváček, Ph.D.

  16. Numerická řešení modelů šíření akustického signálu a aeroakustické modely>
    • fyzikální popis zjednodušeného problému šíření akustického signálu, matematický popis a jeho vlastnosti, aeroakustika
    • popis numerické aproximace založené např. na metodě konečných prvků
    • realizace numerických výpočtů pomocí vlastní realizace metody alespoň ve zjednodušeném případě

    vedoucí: Doc. RNDr. Petr Sváček, Ph.D.

  17. Moderní numerické metody pro simulace interakce proudění tekutiny s kmitáním elastického tělesa
    • fyzikální popis problému interakce proudění s elastickým tělesem, matematický popis a jeho vlastnosti
    • popis numerické aproximace založené např. na metodě konečných prvků
    • realizace numerických výpočtů pomocí vlastní realizace metody alespoň ve zjednodušeném případě

    vedoucí: Doc. RNDr. Petr Sváček, Ph.D.

  18. Matematické modelování sdružené úlohy vibroakustiky pomocí metody konečných prvků
    • fyzikální model akustiky, deformace elastického tělesa a jejich sdružení
    • numerické řešení založené na metodě konečných prvků
    • porovnání více přístupů řešení = modální analýza, přenosové funkce
    • simulace buď rezonančních frekvencí vokálního traktu, nebo šíření zvuku z motoru

    vedoucí: Ing. Jan Valášek, Ph.D.

  19. Matematický a numerický model kontaktu dvou elastických těles
    • matematický popis kontaktu dvou těles
    • přehled numerický metod řešení
    • výběr jedné metody (nejvhodnější je Nietscheho metoda) a její implementace
    • ověření metody na modelových příkladech

    vedoucí: Ing. Jan Valášek, Ph.D.

  20. Volné téma
    Pokud máte vlastní problém, jehož řešení byste se chtěli věnovat, je možné vypsat další témata diplomových projektů přímo pro vás.