PROPOZYCJE TEMATÓW DLA KANDYDATÓW DO SZKOŁY DOKTORSKIEJ

Dyscyplina: inżynieria mechaniczna

1) Zastosowanie metod generative design w optymalizacji kształtu elementów konstrukcyjnych z uwzględnieniem kryteriów wytrzymałości zmęczeniowej i technologii druku 3D

Promotor: dr hab. inż. Andrzej Kurek

Krótki opis prac: Praca doktorska będzie koncentrować się na opracowaniu i analizie metod optymalizacji kształtu elementów konstrukcyjnych pod kątem wytrzymałości zmęczeniowej, wykorzystując podejście generative design oraz technologie druku 3D. W pierwszym etapie zostanie przeprowadzony przegląd literatury dotyczący wytrzymałości zmęczeniowej materiałów stosowanych w technologiach przyrostowych oraz metod optymalizacji kształtu. Następnie opracowane zostaną modele numeryczne, które pozwolą na analizę wpływu różnych parametrów projektowych na rozkład naprężeń i żywotność zmęczeniową elementów. Zastosowanie algorytmów generative design umożliwi wygenerowanie i porównanie wielu wariantów konstrukcyjnych, które następnie zostaną poddane ocenie pod kątem ich właściwości wytrzymałościowych. Kolejnym etapem będzie wytworzenie wybranych geometrii przy użyciu technologii druku 3D oraz przeprowadzenie testów zmęczeniowych, które pozwolą na weryfikację skuteczności zastosowanych metod optymalizacji. Planowane jest także praktyczne zastosowanie opracowanych rozwiązań w konstrukcji naczepy do transportu pojazdów, co umożliwi poprawę jej trwałości oraz redukcję masy, wpływając tym samym na efektywność transportu. W końcowej fazie pracy zostanie opracowany zestaw wytycznych dla inżynierów dotyczących projektowania elementów o zwiększonej odporności na obciążenia cykliczne, co może znaleźć zastosowanie w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym oraz biomedycznym.

2) Badania zmęczeniowe materiałów wytwarzanych addytywnie z uwzględnieniem wpływu wewnętrznych pustek wypełnionych proszkiem poddanych obciążeniom zmiennoamplitudowym i stałoamplitudowym

Promotor: dr hab inż. Michał Böhm

Krótki opis prac: Celem pracy jest zbadanie wpływu wewnętrznych pustek wypełnionych niewytopionym proszkiem na trwałość zmęczeniową materiałów wytwarzanych metodą druku 3D. Badania obejmą zarówno obciążenia zmiennoamplitudowe o charakterze losowym, jak i stałoamplitudowe, co pozwoli na ocenę zachowania materiału w różnych warunkach eksploatacyjnych. Eksperymenty zostaną przeprowadzone na próbkach o kontrolowanej geometrii, wytworzonych technologią addytywną, w celu określenia wpływu kształtu i rozmieszczenia pustek na inicjację oraz propagację pęknięć zmęczeniowych. Uzyskane wyniki zostaną porównane z tradycyjnymi modelami zmęczeniowymi, co pozwoli na lepsze zrozumienie mechanizmów degradacji materiału. Wnioski z pracy mogą przyczynić się do opracowania bardziej efektywnych strategii projektowania i optymalizacji komponentów wytwarzanych addytywnie, szczególnie w zastosowaniach wymagających wysokiej trwałości zmęczeniowej.

3) Wpływ zjawiska freetingu na trwałość zmęczeniową materiałów wytwarzanych addytywnie przy obciążeniach zginających

Promotor: dr hab inż. Michał Böhm

Krótki opis prac: Celem pracy jest zbadanie wpływu frettingowego zmęczenia ściernego na wytrzymałość zmęczeniową materiałów wytwarzanych metodą druku 3D przy obciążeniach zginających. W ramach badań doktorant zaprojektuje nowy typ próbki lub dostosuje istniejące stanowisko pomiarowe, aby umożliwić dokładne odwzorowanie warunków frettingu w klasycznych próbkach zmęczeniowych. Szczególny nacisk zostanie położony na analizę wpływu wartości średniej naprężenia na proces inicjacji i propagacji pęknięć zmęczeniowych. Wyniki badań pozwolą na ocenę mechanizmów degradacji materiału oraz ich zależności od geometrii próbki i parametrów obciążenia. Ostatecznym celem pracy jest opracowanie wytycznych projektowych dla komponentów wytwarzanych addytywnie, narażonych na frettingowe zmęczenie ścierne w warunkach rzeczywistej eksploatacji.

Dyscyplina: architektura i urbanistyka

1) Tytuł projektu: Architektura wybranego obiektu przemysłu hutniczego, analiza stanu obecnego z uwzględnieniem rozwoju przestrzennego

Promotor: dr hab. inż. arch. Mirosław Bogdan

Krótki opis prac: Praca powinna obejmować prezentację przestrzennego układu wybranego istniejącego zakładu hutniczego. Następnie praca badawcza poddać analizie problematykę planu generalnego wybranego zakładu, metodę jego projektowania i realizacji. Na pierwszy plan wśród wszystkich wydziałów i gospodarek ogólnozakładowych, przedsięwzięcie badawcze powinno zinterpretować wydziały podstawowe: wydział przygotowania rud i koksu, wielkich pieców, wydział stalowni konwertowej i wydział walcowni. Praca badawcza z punktu architektury, powinna poddać analizie lokalizację wzniesionych obiektów budowlanych, wskaźnik stopnia unufikacji budowlanej hal, zabudowę zaplecz przyobiektowych i komuIikację z wydzieleniem przewozów masowych od przewozów pozostałych w obrębie huty. Nawiązując do zagospodarowania terenu, praca badawcza powinna wyegzekwować znaczenie wytycznych realizacji inwestycyncych, projektowanych w kontekście przyszłej rozbudowy zakładu i jej architektonicznego wpływu na symbiozę z otoczeniem.

2) Tytuł projektu: Analiza powrotu do architektonicznej funkcji dworców kolejowych małych miast powiatowych w Polsce

Promotor: dr hab. inż. arch. Mirosław Bogdan

Krótki opis prac: Praca powinna obejmować prezentację przestrzennych układów wybranych dworców kolejowych, które na przełomie XX i XXI wieku, utraciły swoje pierwotne przeznaczenie funkcjonalne. Praca badawcza na wybranych przykładach dotyczących małych polskich miast powiatowych, powinna poddać analizie stan odbioru przestrzennej dezinformacji zabudowy dworców kolejowych, które przy obecnym wypełnianiu funkcji zupełnie odmiennej od zaprojektowanej, nie prezentują autentycznej symbiozy miejsca kolejowej komunikacji publicznej z istniejącym otoczeniem. Przywołując aspect zabytkowy niektórych dworców i jednoczesne sprzężenie nas współczesnych z ich dziedziczonym historycznie kontekstem, przedsięwzięcie badawcze powinno zaproponować sposób przywrócenia autentycznej jakości architektury dworcowej poprzez zabiegi renowacji i rewitalizacji. Jednocześnie przy jednoznacznym zdefiniowaniu dworców jako miejsc architektonicznie sprzężonych z taborem kolejowym, powinno się zinterpretować cechy przydatności niektórych układów budynków dworcowych do wyraźnie fragmentarycznej adaptacji na inne funkcje. Nawiązując do historycznej rangi fasady dworców kolejowych i zagospodarowania terenu wokół nich, doświadczenie badawcze powinno wyegzekwować znaczenie współczesnego projektowania fasad dworcowych jako ważnego obiektu interpretacji autentyczności funkcjonalnej.

3) Tytuł projektu: Architektura zabytkowych obiektów sakralnych, poddanych posoborowej odnowie liturgicznej w XX wieku

Promotor: dr hab. inż. arch. Mirosław Bogdan

Krótki opis prac: Praca powinna obejmować prezentację przestrzennych układów, wybranych zabytkowych obiektów sakralnych. Następnie praca badawcza powinna poddać analizie problematykę kwalifikacji wybranych zabytków, sprzężenie nas współczesnych z ich dziedziczonym historycznie kontekstem i umotywować znaczenie kreacji ortodoksyjnej związanej z właściwym ich odczytaniem i zachowaniem ducha miejsca. Przy analizie z punktu posoborowej odnowy liturgicznej II Soboru watykańskiego (1962-1965), przedsięwzięcie badawcze powinno zinterpretować historyczne plany kościołów zbudowane z ambitem, jak i te bez funkcji obejścia strefy prezbiterium. Jednoczesnie praca badawcza powinna zinterpretować charakterystyczne cechy przydatności układów jednonawowych, salowych, bazylikowych i halowych, w kontekście ich przydatnosci do posoborowej odnowy liturgicznej.  Przy analizie wybranych obiektów sakralnych, przedsięwzięcie badawcze powinno zinterpretować funkcję języka symbolicznego w odnawianych liturgicznie wnętrzach i możliwość podtrzymania pewnych fragmentów historycznej tradycji liturgicznej soboru Trydenckiego (1545-1563). Nawiązując do zagospodarowania terenu wokół odnowionych posoborowo liturgicznie kościołów, praca badawcza powinna wyegzekwować znaczenie współczesnej interpretacji zewnętrznego obrazu zabytkowych kościołów, funkcjonujących po procesie odnowy liturgicznej w XX wieku.