JONÁK, M. Optimalizace konstrukce korečkových dopravníků [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2018.
Ing. Martin Jonák zahájil doktorské studium na VUT v Brně FSI, Ústavu automobilního a dopravního inženýrství 1. 9. 2010. Studijní povinnosti plnil v souladu se studijním plánem. Dne 6. 12. 2012 úspěšně složil státní doktorskou zkoušku a 31. 8. 2017 odevzdal disertační práci na téma "Optimalizace konstrukce korečkových dopravníků". Ve své odborné práci se Ing. Jonák zaměřil na problematiku výzkumu fyzikálních a konstitutivních popisů partikulárních materiálů s různými aplikacemi výpočtů pro chování těchto materiálů při dopravě korečkovými dopravníky. V úvodu práce je přehled základních výpočtů, partikulární materiál je zde považován za kontinuum, z toho vyvstává uvedený výběr cílů disertační práce, následně je zde kvalitně odvozen analytický popis pro chování partikulárních materiálů s různými materiálovými charakteristikami v Mohrově rovině při dopravě korečkovými dopravníky. Další podstatná část práce uvádí diskrétní přístup pro popisy chování partikulárních materiálů při dopravě korečkovými dopravníky. Autor zde prezentuje vybrané teoretické fyzikální a matematické popisy, které dále využívá při řešení optimalizační úlohy. Omezení se pouze na vybrané popisy zde již předznamenává výrazný problém - optimalizace konstrukce a funkce korečkových dopravníků je spojena s příliš velkým množstvím důležitých, závislých i nezávislých parametrů. Po tomto výběru následuje implementace teoretických popisů do výpočetního nástroje vytvořeném v jazyce C++. Jsou představeny vstupní parametry a funkce výpočetního nástroje včetně popisu způsobu výpočtu, během kterého program pracuje se třemi souřadnými systémy, následně výstupy - výsledky výpočtu jsou kvalitně vyobrazeny prostřednictvím grafického uživatelského rozhraní v práci dle obr. 4.1. V následující kapitole se autor věnuje konkrétnímu použití metody diskrétních prvků. Zde za účelem verifikace a validace vytvořeného popisu je vytvořen výpočtový model experimentálního zařízení, pomocí kterého jsou dále provedeny simulace toků a deformací různých typů materiálů. Výstupem je zde identifikace hodnot parametrů materiálových modelů. Tyto simulace jsou dále verifikovány experimenty na laboratorním zařízení. Na základě experimentálně naměřených dat byla provedena validace jednak výpočetního nástroje, jednak diskrétně prvkových modelů. Výsledky pro vybrané časové okamžiky jsou doloženy kvalitní obrazovou dokumentací i časovými charakteristikami průběhu vyprazdňování korečku. K porovnání shody mezi simulacemi a experimentem autor používá koeficienty korelace a determinace. Dle výsledků získaných během validací byl pro řešení optimalizační úlohy vytvořen diskrétně prvkový model korečkového dopravníku spolu s materiálem tvořeným kulovými částicemi, jejichž vzájemná interakce je popisována jako viskoelastická. Zřejmě s ohledem na časovou náročnost výpočtu jsou zde použity částice o větším poloměru než ty, jež byly použity pro validace - charakterem této práce je pouze popis principů výpočtů a optimalizací. Ukázkové optimalizační úlohy řeší autor dvěma způsoby. Jednak s použitím genetického algoritmu, který pracuje přímo s výpočtovým modelem korečkového dopravníku, poté s použitím metamodelu, kdy je nad výpočtovým modelem vytvořen metamodel, v rámci kterého je řešena optimalizační úloha. Pro tvorbu metamodelu autor zvolil pouze metodiku responzní plochy, byla jako vhodná optimalizační metoda zvolena implementace algoritmu BFGS. Hlavní motivací pro použití metamodelu bylo snížení časové náročnosti celé optimalizace. Vzhledem k příliš velkému množství parametrů ovlivňujících chod korečkového dopravníku se autor věnuje pouze optimalizaci geometrie korečku pro daný materiál, geometrii hlavy, paty a šachet dopravníku a pro danou dopravní rychlost. Optimalizovanou geometrii korečků autor popisuje třemi parametry dle normy ČSN 26 2008. Důvodem je určitá porovnatelnost získaných výsledků, tedy tvarů korečků, s korečky touto normou doporučenými. Přestože se jedná pouze o základní ukázkovou úlohu, je zde možno uvést, že nalezené geometrie korečků přibližně odpovídají tvarům doporučených v normě. Autor této disertační práce vypracoval poměrně kvalitní ale rozsahem omezený průřez metodami přístupu k možnostem optimalizace konstrukce korečkového dopravníku. Uváděné vytyčené metody přístupu je možno větvit, alternovat, přínosem práce je tedy pouze metodika přístupů k řešení. V průběhu svého působení na našem pracovišti se Ing. Martin Jonák podílel na řešení projektu TA04020087, na řešení specifického výzkumu FV 14-18 a FSI-J-13-2091, dále na výuce předmětů Dopravní a manipulační zařízení, Transportní zařízení, Stroje pro výrobu stavebních materiálů. Publikoval řadu odborných a vědeckých článků jak na konferencích, tak i v odborných časopisech. Na základě předložené disertační práce i výsledků dosažených během doktorského studia doporučuji disertační práci Ing. Martina Jonáka k obhajobě.
viz. posudek v pdf.
viz. posudek v pdf.
eVSKP id 106655