Proposal of Effective Changes in the Technological Process for the Production of Selected Components

Tato práce se zabývá zhodnocením současného stavu výroby součástky typu čep a zhodnocení výrobních možností firmy se zaměřením na návrh změn, vedoucí k převedení výroby na nové strojní vybavení. V práci je blíže uveden typ použití součástky a předpokládané zátěžné síly působící v sestavě, zjednodušená pevnostní analýza zaměřená na identifikaci kritických míst a stručné hodnocení jejich významností. Další část práce se zaměřuje na zhodnocení navrhovaných změn porovnávaných se současným typem výroby.The bachelor‘s work proposes modification of pivot pin manufacture technique for new machine in order to increase production efficiency. Main chapter contains description of the part function and dimension and stress analyses followed by the particular technological procedure. Evaluation in form of comparison between original and new technological procedure is presented in the conclusion.

Design and Modeling of Composite Structures for Medical Applications

Tato dizertační práce se zabývá studiem polymerních kompozitních materiálů a jejich využitím v oblasti medicíny. Teoretická část práce je věnována problematice polymerních vláknových kompozitů, využitím kompozitních materiálů v medicíně, a také návrhem a modelováním výrobků pomocí výpočetní techniky. Experimentální část se zabývá aplikací dvou druhů vláknových materiálů ve formě vhodné pro dvě různé konvenční zpracovatelské technologie výroby nesouosých dutých kompozitních profilů. Jedná se o prepregy (předem pryskyřicí nasycená vláknová výztuž) s uhlíkovými a hybridními uhlík/aramidovými vlákny pro technologii lisování ve formě a o tkaniny taktéž uhlíkovou a hybridní uhlík/aramidovou pro technologii ruční laminace. Praktická část je navíc doplněna o nekonvenční metodu výroby kompozitních materiálů, a to pomocí 3D tisku kompozitu z uhlíkových vláken. Cílem práce je vyhodnotit výsledky mechanického zkoušení prototypu na vzpěr, porovnat je s výsledky softwarové analýzy pomocí metody konečných prvků a ověřit tak, zdali výsledky obou provedených metodických postupů korelují.This dissertation thesis is dedicated to the study of fiber composite materials and their use in the area of medicine. The theoretical part is attached to the problem of polymer fiber composites, the use of composite materials in medicine and also includes a part of product design and modeling using computer technology. The experimental part deals with the application of two kinds of fiber materials in a suitable form for two different conventional technologies for manufacturing non-aligned composite hollow profiles. These are prepregs (resin pre-impregnated fiber reinforcement) with carbon and hybrid carbon/aramid fibers for prepreg compression molding technology and carbon fabrics as well and hybrid carbon/aramid for hand lay-up technology. The experimental part is completed by the unconventional method of manufacturing composite materials using 3D carbon fiber printing. The aim of the work is to evaluate the results of mechanical testing, compare them with the results of software analysis using the finite element method and verify whether the results of both performed methods correlate.636 - Katedra materiálového inženýrstvívyhově

Project of Small-Scale Production Restructuring

Diplomová práce se zabývá návrhem nového dispozičního řešení výrobní haly malosériové výroby. V první části této práce jsou stručně popsány technologie projektování výrobních hal. V druhé části se zaměřuji na analýzu firmy ZAKOVO s.r.o.. Zde je shrnuto její nynější působení na trhu. V další části této diplomové práce se zabývám samotnými návrhy nových řešení výrobní haly. A v konečném výsledku je posuzuji mnou navrženou restrukturalizací výroby.The aim of this master thesis is design of new disposition solution of shop floor for small batch production. First part of the thesis contains brief description of shop floor projection technologies. In the second part I focus on analysis of ZAKOVO s.r.o. company and its present position on the market. Particular designs of the shop floor dispositions are proposed in the main part of this work. Final selected solution is further developed and assessed in the conclusion.345 - Katedra mechanické technologievelmi dobř

Recent trends, technical concepts and components of computer-assisted orthopedic surgery systems: A comprehensive review

Computer-assisted orthopedic surgery (CAOS) systems have become one of the most important and challenging types of system in clinical orthopedics, as they enable precise treatment of musculoskeletal diseases, employing modern clinical navigation systems and surgical tools. This paper brings a comprehensive review of recent trends and possibilities of CAOS systems. There are three types of the surgical planning systems, including: systems based on the volumetric images (computer tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI) or ultrasound images), further systems utilize either 2D or 3D fluoroscopic images, and the last one utilizes the kinetic information about the joints and morphological information about the target bones. This complex review is focused on three fundamental aspects of CAOS systems: their essential components, types of CAOS systems, and mechanical tools used in CAOS systems. In this review, we also outline the possibilities for using ultrasound computer-assisted orthopedic surgery (UCAOS) systems as an alternative to conventionally used CAOS systems.Web of Science1923art. no. 519

Comparison of mechanical properties of single-fiber and hybrid composites

Import 22/07/2015V diplomové práci, která prohlubuje poznatky z bakalářské práce, je řešena problematika mechanických vlastností a mikrostruktury polymerních kompozitních materiálů s uhlíkovou a hybridní uhlík-aramidovou výztuží ve formě textílie. V teoretické části jsou definovány jednotlivé pojmy, vlastnosti a použití vybraných typů kompozitních materiálů. Zejména je pak řešena problematika materiálu na bázi uhlíkových a aramidových vláken, a také materiálu vzniklého kombinací zmíněných vláken, hybridní výztuži, což je nezbytné pro následnou praktickou část. Stěžejní částí je část praktická, která se zabývá provedením mechanických zkoušek na ručně vyrobených zkušebních vzorcích a jejich následným vyhodnocením z hlediska chování a mikrostruktury materiálu. Cílem je porovnání získaných výsledků mechanických zkoušek mezi jednodruhovým a hybridním kompozitem v laboratorních podmínkách.The diploma thesis, which expands the findings of the bachelor thesis, is dealing with the problems of mechanical properties and microstructure of polymeric composite materials with carbon and hybrid carbon-aramid reinforcement in the form of fabric. The theoretical part defines the various concepts, features and usage of selected types of composite materials. Especially, there is solved the problems of material based on carbon and aramid fibers, and also the result of combinations of those fibers, hybrid reinforcement, which is essential for the subsequent practical part. Main section is the practical part which deals with the execution of mechanical tests on handmade specimens and their subsequent evaluation in terms of behavior and microstructure of the material. The goal is to compare the obtained results of mechanical tests between single-species and hybrid composite in laboratory conditions.636 - Katedra materiálového inženýrstvívýborn

Analysis of the Microstructure and Mechanical Properties of Carbon Fiber Composites

Import 26/06/2013V bakalářské práci je řešena problematika mikrostruktury a mechanických vlastností kompozitních materiálů s uhlíkovými vlákny. V teoretické části jsou vysvětleny jednotlivé pojmy, základní vlastnosti kompozitních materiálů a problematika materiálu na bázi uhlíkových vláken, což je nezbytné pro následnou praktickou část. Cílem bakalářské práce je ukázat a pochopit princip charakteristického chování vláknového kompozitu při mechanickém namáhání. Stěžejní částí je část praktická, která se zabývá provedením mechanických zkoušek na zkušebních vzorcích a jejich následným vyhodnocením z hlediska mikrostruktury a chování materiálu. Cílem je porovnání získaných výsledků mechanických zkoušek v laboratorních podmínkách s tabelovanými hodnotami.The work is focused on the problem of micro-structure and mechanical properties of the composites with carbon fibers. The key terms of this area, the basic properties of composites, and the problems of materials that are based on carbon fibers are described in the theoretical part of this work (the theoretical information are further used in the practical part). The main goal is to demonstrate the principles of characteristic behavior of composites under mechanical stress. The mechanical tests and properties of test samples and their evaluations are shown in the experimental part of this work. Finally, the comparison of obtained results with the reference values is shown in the conclusion.636 - Katedra materiálového inženýrstvívýborn

Innovation of ilizarov stabilization device with the design changes

An application of the osteosynthesis fixator as a surgical method for the large bone treatment has been deeply described during the last 70 years [Solomin 2012]. Even the design using composite material is available at the market. Nevertheless, the interconnection of the main requirements including lightweight, adequate stiffness and adjustability around the tibia bone is the next step in external fixator improvement. Thus, the overall aim of this study is the innovation of this device with the subsequent analytical verification using finite element method. Due to these requirements, innovative external fixator has been developed and further optimized with structural analysis and surgeons’ requirements as well. The final improved design of osteosynthesis device with the analytical confirmation using finite element method has been manufactured and this state of the art further serve for experimental verification. © 2019, MM publishing Ltd. All rights reserved.TBU in Zlin [IGA/FT/2018/004

Virulence Properties of <i>mcr</i>-1-Positive <i>Escherichia coli</i> Isolated from Retail Poultry Meat

The great plasticity and diversity of the Escherichia coli genome, together with the ubiquitous occurrence, make E. coli a bacterium of world-wide concern. Of particular interest are pathogenic strains and strains harboring antimicrobial resistance genes. Overlapping virulence-associated traits between avian-source E. coli and human extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC) suggest zoonotic potential and safety threat of poultry food products. We analyzed whole-genome sequencing (WGS) data of 46 mcr-1-positive E. coli strains isolated from retail raw meat purchased in the Czech Republic. The investigated strains were characterized by their phylogroup—B1 (43%), A (30%), D (11%), E (7%), F (4%), B2 (2%), C (2%), MLST type, and serotype. A total of 30 multilocus sequence types (STs), of which ST744 was the most common (11%), were identified, with O8 and O89 as the most prevalent serogroups. Using the VirulenceFinder tool, 3 to 26 virulence genes were detected in the examined strains and a total of 7 (15%) strains met the pathogenic criteria for ExPEC. Four strains were defined as UPEC (9%) and 18 (39%) E. coli strains could be classified as APEC. The WGS methods and available on-line tools for their evaluation enable a comprehensive approach to the diagnosis of virulent properties of E. coli strains and represent a suitable and comfortable platform for their detection. Our results show that poultry meat may serve as an important reservoir of strains carrying both virulence and antibiotic resistance genes for animal and human populations

Review of ankle rehabilitation devices for treatment of equinus contracture

Introduction Equinus contracture is a serious disability and attention should be paid to proper and effective treatment. Most attention is given to neurologically impaired patients, but the incidence of equinus contracture is much higher, for example, in post-traumatic patients. In addition to conventional physical therapy, robotic rehabilitation treatment is one of the promising procedures to precede severe contraction cases and the need for surgery. Areas covered This study aims to cover the description of different types of stationary and wearable ankle rehabilitation devices suitable for the treatment of equinus contracture and point to deficiency in research, clinical trials, and launch of the market. Expert opinion This review provides insight into ankle rehabilitation devices with a focus on equinus contracture. Due to the fact that robotic devices successfully restore the condition of patients, attention should not be paid only to those with neurological impairments. This paper points that future research should be effectively linked to clinical practice with the aim of covering a wider range of disabilities and make an effort to successfully introduce devices from development into the practice.Web of Science19973172

3D printed hollow off-axis profiles based on carbon fiber-reinforced polymers: Mechanical testing and finite element method analysis

The aim of the paper is to design, manufacture, and test an off-axis composite profile of circular cross-section. Composite profile based on continuous carbon fibers reinforcing the onyx matrix, i.e., a matrix that consists of nylon and micro carbon fibers, was produced by fused deposition modeling (FDM) method. A buckling test of the six printed composite specimens was performed on a tensile test machine. The values of the experiment were compared with the values of the computational simulation using the Finite Element Method (FEM) analysis. The mean value of the experimentally determined critical force at which the composite profile failed was 3102 N, while the value of the critical force by FEM analysis was calculated to be 2879 N. Thus, reliability of the simulation to determine the critical force differed from the experimental procedure by only 7%. FEM analysis revealed that the primary failure of 3D printed composite parts was not due to loss of stability, but due to material failure. With great accuracy, the results of the comparison show that it is possible to predict the mechanical properties of 3D printed composite laminates on the basis of a theoretical model.Web of Science1317art. no. 294