PETRÁČKOVÁ, K. Stanovení modulu pružnosti v tahu tenké vrstvy - numerická analýza zkoušky mikrokompresního vzorku a "bulge testu" [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2013.
Diplomantka se samostatně zhostila tématu Stanovení modulu pružnosti v tahu tenké vrstvy - numerická analýza zkoušky mikrokompresního vzorku a "bulge testu". Předložená práce svým záběrem kombinuje přístupy lineární elastické mechaniky kontinua s numerickými metodami a materiálovým inženýrstvím. Hlavním výsledkem práce je stanovení vlivu geometrických nepřesností mikrokompresního vzorku a přítomnosti dalších materiálových fází, na výsledný odhad modulu pružnosti v tahu tenké hliníkové vrstvy. K tomuto odhadu bylo využito numerického modelování zkoušky mikrokompresního vzorku za pomoci metody konečných prvků. Diplomantkou navržený postup vede ke zpřesnění naměřených experimentálních dat. V další části práce se diplomantka věnovala jinému perspektivnímu způsobu zkoušení mechanických vlastností tenkých vrstev, tzv. „bulge testu“. V této části práce ověřila možnost modelování této zkoušky za pomoci metody konečných prvků. Tato znalost může být využita ke zpřesnění získaných experimentálních dat zejména ve smyslu korekce geometrických nepřesností zkušebních vzorků. Předložená diplomová práce byla řešena ve spolupráci s Ústavem fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. (ÚFM). Studentka prokázala schopnost interdisciplinární spolupráce, kdy musela konzultovat experimentální stránku práce s materiálovými specialisty z ÚFM, prof. Mgr. Tomášem Krumlem, CSc. a Ing. Ivem Kuběnou, Ph.D. Řešením své diplomové práce se také zapojila do mezinárodní spolupráce s École Polytechnique Fédérale de Lausanne ve Švýcarsku, odkud pocházela experimentální data použitá v diplomové práci. Předložená práce má vědecký charakter. Na jejím základě vznikly 3 příspěvky pro konference Applied Mechanics 2012 (Plzeň) a 2013 (Velké Karlovice) a Engineering Mechanics 2012 (Svratka). V červenci 2012 diplomantka osobně prezentovala výsledky své práce na mezinárodní konferenci Junior Euromat 2012 v Lausanne, ve Švýcarsku. Diplomantka se během studia zúčastňovala také dalších odborných aktivit, které rozšiřovaly její znalosti ze studované problematiky, jako např. konference věnované MKP software Ansys. Zájem o výpočtovou mechaniku projevila čtyřměsíční odbornou zahraniční stáží ve společnosti ABB Schweiz AG ve švýcarském Badenu, která byla ze švýcarské strany velmi kladně hodnocena. Během svého studia prokázala diplomantka schopnost pracovat v kolektivu kolegů z různých vědních oblastí a také schopnost práce v mezinárodním kolektivu. Jako velmi nadprůměrnou hodnotím schopnost diplomantky vyvozovat závěry z dosažených výsledků a její prezentační schopnosti. Za příkladný považuji přístup studentky k řešení zadané problematiky. Studentka pravidelně konzultovala postup řešení své práce, projevovala zájem o řešenou problematiku i potřebnou pracovitost. K věcnému obsahu či formální stránce zpracování práce nemám výhrady, proto navrhuji hodnocení A, a doporučuji práci k obhajobě.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Většinou se v mechanice těles pracuje s tělesy o velikostech v řádech milimetrů, centimetrů či metrů. V předložené diplomové práci se studentka zabývá mechanikou na úplně jiné úrovni a pohybuje se v řádu stovek nanometrů. Autorka práce se věnuje problematice mechanických vlastností tenkých vrstev, kde stanovení mechanických vlastností na takové úrovni není triviální záležitostí. Mechanické vlastnosti jsou vyhodnocovány pomocí metody mikrokompresního stlačování vzorku a metody tzv. „bulge“ testu. V předložené diplomové práci studentka numericky modelovala zmíněné dvě metody a porovnala výsledky numerického výpočtu s experimentálními daty. U metody mikrokompresního stlačování vzorku se autorka práce zaměřila na vlivy jednotlivých faktorů jako je vliv substrátu zkoumané vrstvy, vliv mezivrstvy a vliv kuželovitosti „pilířků“. U metody „bulge test“ autorka práce provedla ověření dvou provedených experimentů opět pomocí numerické simulace v programu ANSYS. Autorka zde započítává i vliv zbytkových napětí, které mají značný vliv na korektnost výpočtu. Tato problematika je víceoborová a studentka musela při své práci spolupracovat s odborníky zaměřenými na materiálové vědy. Spolupráce byla dokonce i na mezinárodní úrovni, kdy experimentální data byla poskytnuta výzkumníky z École Polytechnique Fédéralede Lausanne ze Švýcarska. V diplomové práci je využito nabytých znalostí z magisterského studia, především využití konečnoprvkového programu ANSYS. Navržená metodika pro stanovení mechanických vlastností, zejména modulu pružnosti v tahu dává velmi uspokojivé výsledky. Předložená diplomová práce má dobrou stylistickou úroveň a je logicky uspořádána. Nutné je také dodat, že na základě studia problematiky diplomové práce vyšly tři odborné publikace, kde studentka předkládané diplomové práce je spoluautorkou. Vytknout lze pouze menší nedostatky, jako je několik překlepů či horší kvalita některých obrázků. Jmenovitě obr. 2 by mohl mít více kontrastní popis a jednotky modulu pružnosti v jednotlivých krystalografických směrech krystalu hliníku uvedených na straně 34 budou GPa na místo uvedených MPa. Dle zadání, předložená diplomová práce splňuje všechny cíle, a proto ji hodnotím známkou A a doporučuji ji k obhajobě.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 64724