| Využití akustických metod na testování stavu betonových prvků degradovaných zvýšenou teplotou | |||
| Zdeněk Chobola – řešitel | GAČR 16-02261S | 2016–2018 | celkem 3663 tis. Kč |
| Cílem projektu je vypracovat metodiku nedestruktivního testování betonových staveb a konstrukcích zasažených požárem, případně výbuchem způsobeným teroristickým útokem. Pro posouzení stavu betonu degradovaného vysokou teplotou budeme využívat akustických metod jako jsou akustické emise, frekvenční inspekce a nelineární ultrazvukové detekce. Výsledky budou porovnány s parametry získanými měřením v tahu za ohybu, hustoty, pórovitosti, ultrazvukové detekce, impedanční spektroskopie a konfokální mikroskopie pozorovaných struktur. Nová metodika nám umožňuje nejen rychle zhodnotit stav stavby, ale také rychle identifikovat oblasti, kde vysoké teploty negativně ovlivňují vlastnosti betonových struktur. | |||
| Morfologická analýza lomových povrchů a její důsledky pro stabilitu velkých civilně-inženýrských staveb | |||
| Tomáš Ficker – řešitel | 13-03403S | 2013–2017 | celkem 3400 tis. Kč |
| Projekt je zaměřen na vytvoření nové metody pro klasifikaci morfologie povrchů pevných látek s cílem usnadnit numerické ocenění indikátorů povrchové drsnosti. Jedná se o novu metodu, která bude schopna rozlišovat mezi různými typy dvourozměrných Fourierových vlnových modů, které se formují na lomových površích. | |||
| Výzkum a vývoj vybraných metod měření a analýzy pro sledování chování stavebních směsí při tuhnutí | |||
| Luboš Pazdera – řešitel | GAP104/10/0535 | 2010–2012 | celkem 2976 tis. Kč |
| Cílem tohoto základního výzkumu je nalezení vhodné metodiky umožňující popis chování stavební směsi (např. betonu) během tuhnutí a tvrdnutí. Snaha nalézt parametry popisující korelaci mezi tuhnutím (tvrdnutím) a složením a mechanickými vlastnostmi stavební směsi. Sledovány budou zejména betonové směsi. | |||
| Statistické dilema elektronových lavin | |||
| Tomáš Ficker – řešitel | GA202/07/1207 | 2007–2009 | celkem 1393 tis. Kč |
| Projekt je zaměřen na řešení dlouhodobých problémů se statistikami vysoce populovaných lavin. Tyto laviny předcházejí strimérním výbojům v plynech. Současná strimérní teorie není schopna vysvětlit jejich zjevné systematické odchylky od Furryho statistiky, která je pokládána za jejich řídící statistický zákon. Takové odchylné chování předstrimérních lavin se zdá být důsledkem speciálního průrazného mechanismu, který se poněkud liší od doposud známých mechanismů průrazu ve fyzice elektrických výbojů. Projekt směřuje k formulaci nové teoretické koncepce opravující a rozšiřující současnou teorii strimérů. Správnost této koncepce je zajištěna sérií experimentů a její praktické využití je přepokládáno v oblasti nedestruktivního testování vysokonapěťových komponent a také v technických projektech průmyslových výrobků, které využívají lavinové a strimérní výboje. | |||
| Akustická a elektromagnetická emise v materiálovém výzkumu | |||
| Bohumil Koktavý – řešitel | 103/06/0708 | 2006–2008 | celkem 1797 tis. Kč |
| Cílem projektu je zpřesnění znalostí o vzniku akustické a elektromagnetické emise při generaci trhlin a pohybu dislokací. Při těchto jevech dochází k narušení vazeb mezi atomy a k uvolnění energie, která se projevuje jednak jako mechanické vlnění a dále se v důsledku narušení chemických vazeb uvolňují elektrické náboje, které vedou ke vzniku elektrického, magnetického a elektromagnetického pole. Existence kvazistacionárního magnetického pole a jeho generace při vzniku trhlin není dosud dostatečně experimentálně ověřena, zatímco kvazistacionární elektrické pole je popsáno již v řadě publikací. Základním problémem je konstrukce aparatury, která je dostatečně stíněna. Je nezbytné potlačit vliv elektromagnetických signálů z okolí měřicí aparatury do té míry, aby elektromagnetický šum byl podstatně nižší než signály vznikající při pohybu elektrických nábojů na stěnách trhliny. V rámci projektu bude realizována aparatura pro vyhodnocování slabých magnetických polí. | |||
| Defektoskopie železobetonových dílců a konstrukcí metodami nelineární akustické spektroskopielezobetonových dílců a konstrukcí metodami nelineární akustické spektroskopie | |||
| Marta Kořenská – řešitel | GA103/06/1711 | 2006–2008 | celkem 2480 tis. Kč |
| Záměrem projektu je řešení komplexní metodiky pro diagnostiku struktury železobetonu (ŽB), a to zejména ve vztahu ke korozi výztužné oceli. Koroze výztužné oceli uvnitř ŽB konstrukce či dílce vzniká buď porušením povrchu – ztrátou ochranné funkce krycí vrstvy betonu, nebo chemickým či elektrickým působením bez zjevného porušení povrchu. V obou případech dochází k riziku snížení pevnosti dílce či konstrukce, které je způsobeno zmenšováním průřezu výztuže a snižováním spolupůsobení betonu a výztuže, neboť kontakt mezi ocelí a betonem se vlivem nárůstu korozních zplodin zhoršuje. Zatímco porušení krycí vrstvy betonu lze ověřovat vizuálně, příp. za použití jednoduchých zkušebních postupů, koroze způsobená chemickými či elektrickými vlivy je zprvu z povrchu zcela nepozorovatelná. Přitom včasné odhalení korozních procesů významně minimalizuje náklady na opravy. | |||
| Šumová spektroskopie pro rychle nedestruktivní testování kvality, spolehlivosti a životnosti solárních článků | |||
| Zdeněk Chobola – řešitel | GA102/04/0142 | 2004–2006 | celkem 1281 tis. Kč |
| Záměrem grantu je pomocí experimentálního výzkumu ukázat, že šumová spektroskopie je vhodná pro rychlé a spolehlivé nedestruktivní testování kvality, spolehlivosti a životnosti solárních článků, jakožto významného zdroje čisté energie. Jedná se o solární články vyrobené z monokrystalu křemíku ve společnosti Solartec. V rámci řešení bude ukázáno na korelaci mezi šumovou spektroskopií a tradičními parametry testování kvality a spolehlivosti, jako je analýza transportních charakteristik za tmy a při osvětlení, metoda DLTS spektroskopie a testování homogenity skenováním fotovoltaickou metodou. Frekvenční analýza bude provedena až do oblasti mHz. Pomocí zrychlené degradace teplem a elektrickém polem bude ukázáno na vhodnost využití šumových parametrů pro prognózu životnosti solárních článků. Dále v rámci řešení grantu bude pokračováno v práci na řešení v oblasti teorie fluktuačních procesů se zaměřením na objasnění podstaty šumu typu 1/f a upřesněn stochastický model RTS šumu ve strukturách s přechodem PN. Ve spolupráci s výrobcem solárních článků Solartec, s.r.o. Rožnov bude aplikována šumová diagnostika pro třídění kvality, spolehlivosti jejich výrobků, a to zejména se zaměřením na dosažení dlouhé životnosti a vysoké účinnosti přeměny světelného záření na elektrickou energii a dále budou testovány inovované základní materiály a výrobní technologie připravované pro dosažení nižšího poměru cena /výkon. | |||
| Bariérové mikrovýboje a jejich degradační účinky | |||
| Tomáš Ficker – řešitel | GA202/03/0011 | 2003–2005 | celkem 1150 tis. Kč |
| Erozívní mikrovýboje na přechodech kov-izolant resp. kov-dielektrikum jsou nežádoucím elektrickým degradačním procesem, který přináší energetické ztráty, omezení životnosti přechodových bariér a nebezpečí jejich průrazu. Přestože je tento jev studován již dlouhou řadu let, neexistuje spolehlivá metoda eliminace mikrovýbojů. Důvodem je značná komplexnost celého procesu, který zahrnuje nejen fyziku výbojů, ale také fyziku povrchových dějů, objemových dějů pevné fáze, náhodných procesů a dalších oblastí. Výzkum tohoto jevu by proto neměl opomíjet žádnou důležitou stránku, jejíž poznání by mohlo přispět k upřesnění fyzikálního pohledu na tento komplexní proces. Předložený výzkumný projekt navrhuje realizovat několik zcela původních aplikačních koncepcí zaměřených na nedestruktivní diagnostiku přechodových bariér a prognózu jejich ohroženosti: (i) Aplikace fraktální Pareto statistiky a Pareto dimenze, (ii) Aplikace fraktální obrazové analýzy, (iii) Aplikace teorie deterministického chaosu a korelačních | |||
| Monitorování a analýza koroze výztužné oceli v železobetonových konstrukcích metodou akustické emise | |||
| Zdeněk Chobola – řešitel | GA103/03/0295 | 2003–2005 | celkem 3239 tis. Kč |
| Koroze ocelové výztuže výrazně znehodnocuje technické vlastnosti a zkracuje spolehlivost a životnost železobetonových konstrukcí. Cílem projektu je rychlou, ekonomicky nenáročnou nedestruktivní metodou akustické emise posouzení stavu koroze výztuží oceli v železobetonových konstrukcích, což umožní provedení rychlé údržby těchto konstrukcí, která je při včasném zjištění poruch a nedostatků konstrukcí podstatně jednodušší a výrazně finančně méně náročnější. Při analýze stavu železobetonových konstrukcí budeme jednak metodou akustické emise monitorovat stav a vývoj trhlin betonu a jednak metodou spektrální analýzy (frekvenční inspekce) posuzovat stav koroze výztužné oceli. Zjištěné výsledky stavu koroze výztužné oceli v železobetonových konstrukcích metodou akustické emise budou porovnány s výsledky získanými dosavadními metodami, jako je vizuální prohlídka, zjištění míry a hloubky karbonatace betonu, zjištění pasivační schopnosti betonu, stanovení fyzikálně-mechanických … | |||
| Studium emise nízkofrekvenčních elektromagnetických polí od různých typů vedení VN při extrémních klimatických podmínkách | |||
| Eleonora Čermáková – řešitel | GA103/03/Z048 | 2003–2003 | celkem 360 tis. Kč |
| Cílem projektu je studium emise nízkofrekvenčního elektromagnetického pole od různých typů vysokonapěťového (VN) vedení v závislosti na extrémních klimatických podmínkách, které lze předpokládat v průběhu celoročního období. Bude proměřováno klasické holé vedení VN, podzemní vedení VN, izolované vedení VN i stíněné vedení VN v různých konfiguracích použitých vodičů a stavebního řešení ( jednoduchá, vícenásobná vedení). Současně budou provedena laboratorní modelová měření . Použitím programu ANSYS bude modelováno rozložení velikosti elektrické intezity i velikosti magnetické indukce pod vedením VN různých typů i v přilehlých objektech a porovnáno se získanými experimentálními daty. | |||
| Využití akustické emise pro posouzení mrazuvzdornosti betonových a pálených střešních krytin | |||
| Zdeněk Chobola – řešitel | GA103/02/1092 | 2002–2004 | celkem 1656 tis. Kč |
| Cílem projektu je využití akustické emise pro posouzení mrazuvzdornosti střešních krytin, a to jak betonových, tak i pálených. Hlavním úkolem je navržení třídící linky, kde by na základě měření parametru akustické emise došlo k vyřazování jednotlivých kusů krytiny, u nichž by byl předpoklad malé odolnosti proti mrazu a tedy i nízké životnosti. Budou vytvořeny soubory krytin od tří výrobců, a to jak u betonových , tak i pálených tašek. Parametry akustické emise budou měřeny na jednotlivých taškách před započetím cyklického namáhání tepelnými změnami a potom po jednotlivých etapách degradace. Konkrétně bude využito metody Impact Echo, to je měření signálu akustické emise vybuzeného rázem vyvolaným na povrchu krytiny krátkodobým impulsem, např. Schmitovým kladívkem. Tento vyvolaný signál se odrazí od defektů a vnějšího povrchu zpět do snímače. To umožňuje zjišťování vad pod povrchem krytiny a umožňuje získat spolehlivou informaci pro detailnější lokalizaci dutin, trhlin, hnízd a jiných vad. | |||
| Elektromagnetická a akustická emise v pevných látkách | |||
| Josef Šikula – řešitel | GA103/01/1058 | 2001–2003 | celkem 4351 tis. Kč |
| Cílem projektu je další zpřesnění modelu zahrnujícího generaci elektromagnetických signálů při tvorbě trhlin v pevných látkách a dále stanovení korelace signálů elektromagnetické a akustické emise. Zvláštní pozornost je věnována aplikaci výsledků ve stavebnictví a geofyzice. Bude dále zdokonalena měřící nízkošumová aparatura a zpřesněna experimentální metoda stanovení elmg. složek vysílaných signálů. Z teoretické analýzy elmg. pole buzeného kmitajícím elektrickým nábojem na stěnách trhliny a jeho interakce s elmg. vlnou bude určen Poyntingův vektor vyzařované elmg. vlny. Výchozím bodem je Lorentzova pohybová rovnice zahrnující interakci elektronu s elmg. polem prostřednictvím složky úměrné třetí derivaci výchylky podle času. Tuto složku lze interpretovat jako třecí sílu, která se podílí na tlumení kmitů stěn trhliny. | |||
| Stanovení metodiky monitorování stavu výztuží železobetonových a předpjatých konstrukcí | |||
| Zdeněk Chobola – spořešitel | CE803120108 | 2001–2003 | celkem 5752 tis. Kč |
| Stanovení metodiky monitorování stavu výztuží železobetonových a předpjatých konstrukcí metodou akustické emise. Zkušební provoz pro návrh, přípravu a provádění měření, vyhodnocení, metodiku pro interpretaci měření metodou akustické emise poruch v oceli a závěry jako podklad pro návrh sledování, opravy a údržby mostů pozemních komunikací. | |||
| Vliv patologických změn ve vnitřním a středním uchu na kostní vedení zvukových vln | |||
| Josef Šikula – spořešitel | NK5871 | 2000–2002 | |
| Mechanismus vzniku Carhartova zubu,vliv druhu a stupně fixace třmínku;Carhartův zub a kostní vedení,měřené EBC audiometrem;Peroperační konvenční a přímé měření prahu kostního vedení;Kmitání jednotlivých částí řetězu kůstek při butení kostní cestou. | |||
| Šumová spektroskopie a diagnostika elektroizolačních soustav s vysoce tepelně odolnými materiály | |||
| Bohumil Koktavý – řešitel | GA102/99/1088 | 1999–2001 | celkem 906 tis. Kč |
| Projekt řeší problematiku šumové spektroskopie a diagnostiky elektroizolačních materiálů a soustav vhodných pro teplotní rozsah na 350st.C. Cílem tohoto základního výzkumu je návrh nových testovacích metod pro vysokoteplotní materiály, které by byly využitelné v elektrotechnice, a to zejména pro elektrické stroje, transformátory a elektromagnety. Výzkum bude zaměřen na: 1.studium závislostí spektrální hustoty šumu na technologii přípravy vhodných elektrotechnických materiálů, 2. studium závislostí proudového šumu na intenzitě elektrického pole a teplotě, 3. vypracování metody prognózy spolehlivosti vycházející ze šumové spektroskopie a diagnostiky. Materiály pro výrobu vzorků a modelů budou připraveny chemickou laboratoří Škoda – výzkum ve spolupráci s VŠCHT v Praze. Budou provedeny tepelné, elektrické a mechanické zkoušky materiálů, včetně zkoušek dlouhodobých, a to převážně na pracovišti Škoda-výzkum. | |||
| Šumová a galvanomagnetická spektroskopie materiálů typu II-VI | |||
| Pavel Schauer – řešitel | GA102/99/0953 | 1999–2001 | celkem 1265 tis. Kč |
| Projekt je zaměřen na přípravu a charakterizaci monokrystalů typu II-VI, zejména CdZnTe. V rámci projektu budou vypěstovány monokrystaly CdZnTe za různě definovaných podmínek růstu. Stechiometrické složení bude ovlivňovano žíhacími experimenty. Podstatou projektu je myšlenka, spojit výzkumnou kapacitu technologického pracoviště v oblasti vývoje a technologie monokrystalických materiálů typu II-VI se specifikací na CdZnTe materiály s výzkumnou kapacitou diagnostického pracoviště v oblasti šumové diagnostiky. Charakterizace materiálu bude zaměřena na zjištění podstaty a struktury stavů v zakázaném pásu energií s cílem definovaně měnit elektrické vlastnosti, což má podstatný význam z hlediska praktického využití v různých typech optoelektronických prvků. Jako základní nástroj charakterizace materiálu bude použita šumová metoda, umožňující z šumových spekter při osvětlení materiálu určit jeho energetické stavy, které jsou významným zdrojem šumu a tím i zhoršením parametrů materiálu. Další z experimentálních metodik bude studium teplotních a polních závislostí galvanomagnetických charakteristik (vodivost, Hallův jev). Přínosem je ta skutečnost, že technologické pracoviště ještě v rámci řešení projektu zahrne výsledky diagnosticky do úpravy technologie přípravy materiálu. | |||
| Výzkum moderních součástek pro globální komunikace | |||
| Josef Šikula – řešitel | ME285 | 1998–2000 | celkem 790 tis. Kč |
| Projekt řeší problematiku formulace indikátorů kvality a spolehlivosti aktivních a pasivních souz stek pro globální komunikace. Tyto indikátory jsou určeny na základě transportních charakteristik a šumové spektroskopie. Experimenty budou zaměřeny na submikronové HEMT součástky, tlustovrstvové odpory a miniaturní tantalové a keramické kondenzátory. | |||