CZ/EN

Doktorské studium

zamereni_studia/dopravni_technika/vozidla_04.jpgDoktorský studijní program je určen pro absolventy magisterského (inženýrského) studijního programu. Doktorské studium je další, vyšší a náročnější formou vzdělání, kterou Fakulta strojní ČVUT nabízí v řadě studijních oborů. Studenti doktorského studia jsou připravováni pro řešení nejnáročnějších úkolů aplikované vědy a praxe. Studium je realizováno v souladu s individuálním studijním plánem a je zakončeno státní doktorskou zkouškou a obhajobou disertační práce, kterou doktorand prokazuje způsobilost k samostatné tvůrčí vědecké práci. Absolvent doktorského studia získává akademický titul „doktor“ (Ph.D.), který je kompatibilní s obdobným titulem poskytovaným zahraničními technickými univerzitami.

 

Člení se na tyto obory:

Biomechanika Dopravní stroje a zařízení Energetické stroje a zařízení Konstrukční a procesní inženýrství
Matematické a fyzikální inženýrství Materiálové inženýrství Mechanika tuhých a poddajných těles a prostředí Řízení a ekonomika podniku
Strojírenská technologie Technická kybernetika Technika prostředí Termomechanika a mechanika tekutin

Biomechanika

Biomechanika se zabývá mechanickými vlastnostmi a funkcemi a problémy jako jsou statika, kinetiky, dynamika, bioreologie, bioviskoelasticita, biotolerance a poškozování živých systémů a jejich náhrad na základě obecných metod mechaniky kontinua. Jedná se tedy o analýzu a syntézu mechanického pohybu odezvy živých systémů z hlediska různých vnitřních a vnějších účinků s uvážením fyziologických a patologických jevů živých organizmů, vrozených i získaných vad, úrazů apod. Biomechanika přispívá rovněž k rozvoji přístrojové techniky, neinvazní diagnostiky a léčebných metod.

Jsou to zejména následující témata: biomateriály a jejich biotoleranční vlastnosti, konstitutivní rovnice vaziva a chrupavek včetně biotribologie, bioviskoelasticita, tenzor napětí a konečných deformací, tkáň měkká a pevná, biomechanika kostní tkáně a její remodelace, mechanika poranění kostní tkáně a napravení zlomenin, konstrukce ortopedických implantátů a materiálů, biomechanika velkých lidských synoviálních kloubů a jejich náhrad včetně patologických situací, hydrodynamické vlastnosti synoviální tekutiny, mechanika hladkého a kosterního svalu, únava svalu, mechanika svalově kosterního systému, řízení pohybů, biomechanika lidské páteře. Další témata se týkají kardiomechaniky (mechanika srdečních chlopní, pasivní a aktivní vlastnosti myokardu) a vaskulární biomechaniky (konstitutivní rovnice cévní stěny, dynamická odezva cévní trubice a perivaskulární tkáně), hemodynamika, zejména krevní tok v bifurkacích a stenozách, mechanika a optimalizace cévních protéz, bioprotetických chlopní. Biomechanika perikardu a koronárních řečiště. Biomechanika erytrocytů, leukocytů, viskoelastické vlastnosti krevní plazmy. Tokové vlastnosti lymfy. Dentální mechanika a ortodoncie, biomechanika sluchu. Biomechanika úrazů a to zejména mozku, páteře, hrudního koše, pánve. Problémy biolokomoce, ergometrie a biomechaniky v rehabilitaci. Součástí biomechaniky je tkáňové inženýrství, které se zabývá poznáním funkčních vztahů normální zdraví i patologické struktury lidské tkáně, za účelem vývoje biologických náhrad. Tyto náhrady slouží pro obnovení, uchování nebo ke zlepšení fyziologické funkce tkáně včetně vývoje inteligentních biomateriálů. Experimentální biomechanika měkkých a pevných tkání.

Nahoru

Dopravní stroje a zařízení

Obor rozvíjí teorii stavby dopravních prostředků pozemních i létajících, jejich spalovacích motorů a ústrojí. Teoretickým základem oboru jsou vedle matematiky mechanika složitých soustav těles, mechanika kontinua pevné fáze i tekutin včetně přenosových dějů a teoretické základy experimentálních metod v uvedených oblastech. Speciální předměty oboru jsou zaměřeny na dynamiku vozidel, letadel a jejich ústrojí, zejména převodových. Pozornost je věnována pasivní bezpečnosti vozidel a biomechanice. Mechanika tekutin je rozšiřována o speciální kapitoly z aerodynamiky, teorie turbulence, sdílení tepla a hmoty i fyzikální chemie, zejména se zaměřením na spalování a tvorbu škodlivých emisí. Pro všechny uvedené oblasti jsou přednášeny metody matematického modelování (obecné a speciální) s speciálních měřících metod. Téma disertačních prací z mechaniky, aerodynamiky a termodynamiky se týkají aplikace obecných zákonů pro nalézání zobecněných vlastností konstrukcí strojů dopravní techniky, využitelných při optimalizaci během vývojových prací.

Nahoru

Energetické stroje a zařízení

Obor zahrnuje široký rozsah problémů z oblasti získávání, transformace a užití všech základních forem energie nezbytných pro chod, rozvoj a stabilitu národního hospodářství. Základní teoretické studium zajišťuje potřebné znalosti z matematiky, fyziky, termomechaniky a mechaniky tekutin a ostatních teoretických předmětů oboru jako např. teorie spalování, fyziky jaderných reaktorů, termohydrauliky energetických zařízení. V zaměření tepelně energetických zařízení se řeší problémy spalování fosilních paliv, parních a plynových kotlů, parních a plynových turbín, všech druhů výměníků tepla, kondenzátorů a chladících věží. Ve všech otázkách se sleduje minimalizace škodlivých účinků tepelně energetických zařízení na životní prostředí v rámci ekonomicky přijatelných řešení. Jedná se hlavně o problematiku denitrifikace a odsíření spalin a fluidní technologie spalování včetně zplynování uhlí. V oblasti jaderně energetických zařízení je doktorské studium zaměřeno převážně na problematiku bezpečnosti jaderně energetických zařízení, hodnocení rizik a perspektivní jaderně energetické systémy. V rámci zaměření kompresory, chladící zařízení a hydraulické stroje je možné řešit problémy kompresorů, vakuové a kryogenní techniky, hydraulických strojů, chladící techniky a stavby a využití tepelných čerpadel, včetně využití sluneční a větrné energie. Součástí oborového doktorského studia je i zaměření aplikované elektroniky, kam spadají problémy měřících metod, elektromechanických jevů a elektrických pohonů v energetice.

Nahoru

Konstrukční a procesní inženýrství

Studijní obor zabezpečuje vědecké bádání a samostatnou tvůrčí činnost doktorandů v oblasti výzkumu a vývoje realizovaného na fakultě, ve výzkumných institucích i v průmyslové praxi. Absolvent využívá teoretické poznatky získané prohloubením studia moderních partií základních i aplikovaných převážně inženýrských předmětů a aktuální poznatky z oboru, získané osvojením metod jejich studia. Dalším pilířem studia je zvládnutí výpočtových a simulačních prostředků, opírajících se o moderní HW a SW, a prostředků experimentálního výzkumu na modelech i reálných dílech, souvisejících s řešením problematiky disertační práce.

Absolvent je schopen navrhovat součásti, jejich skupiny i celé stroje nejen pro všeobecné strojírenství, ale i ve specializovaných oblastech jako např. výrobní technika, manipulační a transportní technika, přístroje nebo linky a zařízení pro nestrojírenské výrobní procesy.

Vedle konstruktérské fundovanosti je absolvent oboru schopen řešit problematiku strojírenských i nestrojírenských výrobních procesů. V oblasti strojírenských procesů se jedná především o analýzy potřeb výroby s ohledem na výrobní zařízení a řídící techniku, dále na potřeby manipulace a transportu objektů a přístroje  a zařízení pro řízení strojírenských a nestrojírenských procesů. Studovány jsou i procesy nestrojírenské, jako např. procesy, zařízení a linky pro chemický, potravinářský a spotřební průmysl, biotechnologie a průmyslovou ekologii a dále pro průmysl farmaceutický, plastikářský, hydrometalurgický a příbuzná odvětví.

Cílem studia je výchova absolventa, který je na základě hlubokých teoretických znalostí a dalších dovedností schopen komplexně řešit, objektivně hodnotit a formulovat dosažené původní výsledky zadaného úkolu VaV, včetně jejich mezinárodní prezentace nebo realizace, a to i s přihlédnutím k jejich duševní ochraně.

Nahoru

Matematické a fyzikální inženýrství

Studium v matematických oborech preferuje následující směry: matematická analýza, numerická matematika a numerické metody, matematické modelování, pravděpodobnost a statistika, konstruktivní geometrie a počítačová grafika. Všechny směry podporují jak teoretické zaměření, tak i aplikace, zvláště pak v technických vědách.

Studium ve fyzikálních oborech je zaměřeno na následující témata: fyzika nízkoteplotního plazmatu aplikovaná na problematiku plazmových technologií, fyzika pevných látek směrovaná na rentgenografickou analýzu a studium tenkých vrstev a dále na vlastnosti polovodičových materiálů z hlediska detekce ionizujícího záření, matematické modelování přenosu tepla a hmoty v průmyslových aplikacích.

Nahoru

Materiálové inženýrství

Doktorské studium prohlubuje a rozšiřuje znalosti fyzikální podstaty vlastností kovových i nekovových materiálů ve vztahu k jejich elektronové i atomové, molekulární a krystalové struktuře. Zvláštní pozornost je věnována hodnocení struktury a vlastností materiálů, jejich zpracování, diagnostice a použití jak ve strojírenství tak v dalších oblastech jakou je např. biomedicína. Student může zvolit mezi zaměřením na kovové materiály a kompozity s kovovou matricí nebo zaměřením na polymery, keramiku a kompozity s polymerní matricí.

Nahoru

Mechanika tuhých a poddajných těles a prostředí

Doktorské studium v tomto oboru navazuje na studijní obor Aplikovaná mechanika a na některé konstrukční obory. Poskytuje nejvyšší vzdělání v technické mechanice tuhých a poddajných těles a prostředí. Jde o problematiku zahrnující zejména metody modelování strojních zařízení a zajišťování oborů jejich platnosti mechanikou soustav těles, mechanikou strojů, kmitání mechanických soustav, experimentální metody v mechanice, statistickou mechaniku, řízené mechanické soustavy, pružnost a pevnost strojních konstrukcí, únavu materiálu, experimentální pružnost, teorii pružnosti a plasticity, technickou mechaniku kontinua, dynamickou pevnost a životnost. Absolvent studia získá specializované vědomosti podle svého zaměření a kvalitní teoretický základ celého oboru.

Nahoru

Řízení a ekonomika podniku

Absolvent doktorského studia prokazuje schopnosti samostatné tvůrčí vědecké práce v oboru zaměření své disertační práce, kupř. v oblasti teorie řízení podniku, strategického managementu včetně strukturování organizací, dále v oblasti marketingu, obchodní politiky, podnikového managementu včetně logistiky, řízení a projektování výroby i ekonomiky ekologie. Další oblastí je ekonomika, ať již makro či mikroekonomika, bilanční teorie, finanční teorie včetně manažerských informací a financování podniku. Samostatnou vědní oblastí je řízení lidských zdrojů, včetně podnikové personalistiky, ergonomie, bezpečnosti a hygieny práce. Dalšími oblastmi jsou jak informační management s využíváním počítačových systémů, tak řízení jakosti včetně ekonomické statistiky a ekonometrie.

Nahoru

Strojírenská technologie

V doktorském studiu získává student potřebné teoretické a hlubší profesní znalosti umožňující vědecký přístup k řešení problematiky v oboru strojírenská technologie, popř. v oborech příbuzných. Studovaná problematika zahrnuje technologické procesy výroby polotovarů, obrábění a renovaci strojních součástí, montáže strojírenských výrobků a strojních zařízení včetně systémů řízení jakosti ve výrobě strojírenského zaměření. Doktorand si rozšiřuje teoretický základ a aplikační poznatky materiálového inženýrství, technologií slévání, tváření, obrábění, svařování a povrchových úprav. Obor poskytuje také možnosti teoreticko-metodického studia technologického projektování výrobních procesů a systémů na základě poznání komplexních a systémových vztahů jednotlivých technologií, požadavků integrace, automatizace a efektivnosti výrobních procesů.

Nahoru

Technická kybernetika

Doktorský studijní program Technická kybernetika zajišťuje studium a disertace doktorandů v disciplínách náročných aplikací automatického řízení, monitorování a informačních systémů jak v průmyslu tak i v dalších oblastech. Z jeho názvu vyplývá interdisciplinární charakter oboru, neboť rozvíjené principy řízení a zpracování informací jsou v různých oborech výroby, techniky a přírodních věd společné. Tato interdisciplinární povaha inspiruje k zobecňování specializovaných zkušeností s řízením a informačním zabezpečením a jejich přenosu mezi různými obory techniky. Z této obecné charakteristiky vyplývá dvojí typ zaměření disertačních prací:

  • doktorand směřuje k aplikaci známého principu v takové oblasti, kde je řešení nové
  • doktorand dosáhne původního přínosu i v obecném metodickém aparátu technické kybernetiky.

Další informace o studiu v oboru "Technická kybernetika" najdete na

http://www.fsid.cvut.cz/cz/U12110/tk/

Nahoru

Technika prostředí

Doktorské studium v oboru je zaměřeno na přípravu odborníků pro koncepční navrhování a hodnocení technických zařízení určených k úpravě stavu venkovního i vnitřního životního prostředí. Hlavní oblasti studia zahrnují zařízení na ochranu čistoty ovzduší (odlučovače na pevné a plynné emise do ovzduší), zařízení na snižování hluku a vibrací, zařízení na úpravu mikroklimatu a čistoty ovzduší v obytném i pracovním prostředí (větrací, vytápěcí a klimatizační zařízení), zařízení pro zásobování teplem a zařízení na využití alternativních zdrojů energie.

Teoretické vzdělání je prohlubováno především v matematice, mechanice tekutin, sdílení tepla a teorii chování partikulárních látek. Teoretické předměty oboru a specializované předměty oboru zahrnují vybrané stati z vytápění, větrání aklimatizace, aerodynamiky, technické akustiky, regulace, odlučování prachu, zásobování teplem, alternativních zdrojů energie, úpravy mikroklimatu , matematického modelování a metodiky experimentu. Podstatná pozornost v odborné přípravě je věnována rozšiřování a prohlubování znalostí teoretických metod, včetně metod matematického modelování a simulace procesů i experimentálních řešení technických úloh.

Nahoru

Termomechanika a mechanika tekutin

Studium v oboru je zaměřeno na přípravu vysoce kvalifikovaných odborníků v oboru mechaniky tekutin, termodynamiky a přenosových dějů. Tvůrčím způsobem jsou aplikovány prohloubené teoretické znalosti na řešení náročných stacionárních i nestacionárních úloh vnitřní i vnější mechaniky nestlačitelných i stlačitelných tekutin s případným přenosem tepla a hmoty. Doktorand si osvojí znalosti matematického modelování a seznámí se s experimentálními metodami a prostředky používanými při řešení úloh souvisejících s oborem. Důraz je kladen na fyzikální stránku jevů, aby absolvent byl schopen se adaptovat na měnící se požadavky praxe v různých strojírenských oborech jako např. bioinženýrství.

Nahoru