Propozycje tematów prac magisterskich dla studentów planujących obronę w roku akademickim 2016/2017 lub w latach późniejszych.

Transkrypt

1 dr M. Kopernik Propozycje tematów prac magisterskich dla studentów planujących obronę w roku akademickim 2016/2017 lub w latach późniejszych. Tematy inżynierskie mogą być podobne, ale realizowane w węższym zakresie, niektóre tematy magisterskie wymagają poszerzenia. Temat i tematykę pracy uzgadniamy na konsultacjach, na które umawiamy się mailowo (w godzinach konsultacji) po wcześniejszym przeglądzie literatury wykonanym przez studenta i przesłaniu przez niego planu pracy, z którego powinny wynikać szczegółowe punkty realizacji poniższych tematów, jakie student wpisuje do tematyki pracy, a potem przesyła do promotora. Poniższa wersja to propozycje do sprecyzowania. Osoby zgłaszające się na dzień przed terminem zgłaszania tematów albo w tym samym dniu nie będą przyjmowane. Gotowe prace przysłane do sprawdzenia na ostatni moment również nie będą brane pod uwagę, gdyż dodatkowo praca musi zostać sprawdzona w systemie antyplagiatowym i na to też należy przewidzieć czas. 1. Opracowanie modelu zmęczeniowego dla funkcjonalnych materiałów gradientowych za pomocą analizy odwrotnej oraz testu mechanicznego. a) Przegląd literatury w celu wyboru typu funkcjonalnych materiałów gradientowych w oparciu o dane z testów mechanicznych, mikro/nanostruktury oraz modeli reologicznych i zmęczeniowych. b) Opracowanie modelu dla wybranego testu mechanicznego w wybranym oprogramowaniu komercyjnym. c) Implementacja wybranego modelu zmęczeniowego do kodu MES i przeprowadzenie symulacji dla wybranego testu mechanicznego. d) Testowanie modelu i przewidywanie liczby cykli oraz obciążeń, które powodują pękanie zmęczeniowe. 2. Opracowaniu modelu zmęczeniowego dla materiału komory wspomagania pracy serca i jej elementów za pomocą analizy odwrotnej oraz testu mechanicznego. a) Przegląd literatury dotyczący modeli zmęczeniowych, testów mechanicznych i metod numerycznych stosowanych do symulacji zjawiska zmęczenia materiału oraz analizy odwrotnej. materiału komory wspomagania pracy serca i jej elementów. 3. Opracowaniu modelu zmęczeniowego za pomocą analizy odwrotnej i mechanicznego testu cyklicznego rozciągania dla materiału płatka zastawki aortalnej. b) Wykonanie symulacji MES w dowolnym programie komercyjnym dla próby cyklicznego rozciągania materiału płatka zastawki aortalnej. 4. Opracowaniu modelu zmęczeniowego za pomocą analizy odwrotnej i hydrodynamicznego testu kwalifikacyjnego dla materiału TiN/PU płatka zastawki aortalnej. b) Wykonanie symulacji FSI w dowolnym programie komercyjnym dla kilku etapów hydrodynamicznego testu kwalifikacyjnego zastawki aortalnej. 1

2 5. Opracowaniu modelu pękania dla materiału komory wspomagania pracy serca i jej elementów za pomocą analizy odwrotnej oraz testu mechanicznego. materiału komory wspomagania pracy serca i jej elementów. c) Opracowanie modelu pękania. d) Napisanie programu do identyfikacji parametrów w modelu pękania MES oraz stworzenie GUI pękania. 6. Opracowanie modelu pękania dla materiałów stosowanych w poszyciach samolotów odrzutowych za pomocą analizy odwrotnej oraz testu mechanicznego. materiałów stosowanych w poszyciach samolotów odrzutowych. c) Opracowanie modelu pękania. d) Napisanie programu do identyfikacji parametrów w modelu pękania MES oraz stworzenie GUI pękania. 7. Opracowanie modelu zmęczeniowego dla materiałów stosowanych w poszyciach samolotów odrzutowych za pomocą analizy odwrotnej oraz testu mechanicznego. materiałów stosowanych w poszyciach samolotów odrzutowych. 8. Analiza wrażliwości modelu zmęczeniowego dla materiałów konstrukcyjnych komory wspomagania pracy serca. a) Przegląd literatury dotyczący analizy wrażliwości, materiałów konstrukcyjnych komory wspomagania pracy serca i modeli zmęczeniowych. b) Opracowanie modelu zmęczeniowego dla materiałów konstrukcyjnych komory wspomagania pracy serca. c) Implementacja algorytmów analizy wrażliwości dla analizy modelu zmęczeniowego oraz stworzenie GUI 9. Analiza wrażliwości modelu pękania dla materiałów stosowanych w poszyciach samolotów odrzutowych. a) Przegląd literatury dotyczący analizy wrażliwości materiałów stosowanych w poszyciach samolotów odrzutowych i modeli pękania. b) Opracowanie modelu pękania dla materiałów stosowanych w poszyciach samolotów odrzutowych w celu symulacji zjawiska utraty spójności. c) Implementacja algorytmów analizy wrażliwości dla analizy modelu pękania oraz stworzenie GUI. 10. Analiza wrażliwości modelu zmęczeniowego dla materiałów stosowanych w poszyciach samolotów odrzutowych. a) Przegląd literatury dotyczący analizy wrażliwości, materiałów stosowanych w poszyciach samolotów odrzutowych i modeli zmęczeniowych. b) Opracowanie modelu zmęczeniowego dla materiałów stosowanych w poszyciach samolotów odrzutowych. c) Implementacja algorytmów analizy wrażliwości dla analizy modelu zmęczeniowego oraz stworzenie GUI. 2

3 11. Analiza wrażliwości modelu pękania dla materiałów konstrukcyjnych komory wspomagania pracy serca. a) Przegląd literatury dotyczący analizy wrażliwości, materiałów konstrukcyjnych komory wspomagania pracy serca i modeli pękania. b) Opracowanie modelu pękania dla materiałów konstrukcyjnych komory wspomagania pracy serca. c) Implementacja algorytmów analizy wrażliwości dla analizy modelu pękania oraz stworzenie GUI 12. Model CA wzrostu cienkich warstw. a) Przegląd literaturowy dotyczący możliwości zastosowania modelowania wieloskalowego do wzrostu cienkich warstw, wybór metody nanoszenia oraz procesów fizycznych decydujących o wzroście. Studia literaturowe na temat matematycznego modelu probabilistycznego dla opisu wzrostu warstw przy użyciu metody automatów komórkowych i założeń dla procesów takich jak dyfuzja, interakcje pomiędzy osadzanymi cząstkami, oddziaływanie z podłożem, itd. b) Opracowanie modelu CA i jego testowanie w celu pokazania wpływu każdego z parametrów wzrostu na kształt granic pomiędzy warstwami. c) Stworzenie GUI użytkownika i zredagowanie pracy. 13. Model DM wzrostu warstw. a) Przegląd literaturowy dotyczący możliwości zastosowania modelowania wielkoskalowego. do wzrostu warstw materiałów oraz procesów fizycznych decydujących o wzroście. b) Opracowanie modelu matematycznego dla opisu wzrostu warstw przy użyciu metody dynamiki molekularnej. c) Opracowanie modelu DM i jego testowanie. 14. Model DM krwi. a) Przegląd literatury dotyczący modeli krwi i dynamiki molekularnej. b) Opracowanie modelu DM krwi. c) Testowanie modelu i zredagowanie pracy. 15. Model DM cienkiej warstwy uwzględniający jej oddziaływanie z otoczeniem. a) Przegląd literatury dotyczący cienkich warstw i dynamiki molekularnej, oraz oddziaływania warstw z najbliższym otoczeniem i zjawisk temu towarzyszących. b) Opracowanie modelu DM cienkiej warstwy z otoczeniem. c) Testowanie modelu dla różnych parametrów w tym dla różnych warunków panujących w najbliższym otoczeniu i zredagowanie pracy. 16. Opracowanie własnych algorytmów przetwarzających siatkę MES do formatu progresywnego. a) Przegląd literatury związanej z siatkami progresywnymi. b) Opracowanie własnych algorytmów przetwarzania siatek do postaci progresywnej. c) Implementacja opracowanych algorytmów przetwarzania siatek do postaci progresywnej. d) Testowanie opracowanych algorytmów i ich ocena. e) Zredagowanie pracy. 17. Kliencki system zdalnego sterowania ruchem pojazdu wyposażonego w urządzenie przechwytujące obraz. a) Zapoznanie się z dostępnymi technologiami. b) Opracowanie rozwiązania rozpoznawania twarzy na podstawie istniejących algorytmów. c) Połączenie się z serwerową aplikacją sterującą wykorzystującą Raspberry PI. Obsługa podstawowych ruchów. Transmisja przechwyconego obrazu. d) Implementacja aplikacji klienckiej na Androida. Logika sterująca na podstawie gestów (żyroskopy oraz gesty na wyświetlaczu). Moduł wyświetlający przechwycony obraz. e) Moduł wyświetlający informacje o napotkanych twarzach. 18. Opracowanie własnej strony i przeglądarki dla iphone. a) Zapoznanie się z architekturą systemu operacyjnego Mac OS X. b) Zapoznanie się ze środowiskiem Xcode oraz językiem Objective i z frameworkiem Cocoa: WebKit. Przypomnienie technologii webowych: HTML, CSS, JavaScript. c) Opracowanie własnej strony i własnej przeglądarki. d) Opisanie opracowanego projektu. 3

4 19. Opracowanie aplikacji dla iphone do rozpoznawania i obróbki zdjęć z zastosowaniem własnych automatorów i lokalnej bazy danych. a) Zapoznanie się z architekturą systemu operacyjnego Mac OS X. b) Nauczenie się języka Apple Script i zapoznanie się ze środowiskiem Xcode oraz językiem Objective C. Przypomnienie języka SQL. c) Stworzenie aplikacji umożliwiającej automatyzację obróbki zdjęć pobieranych i dodawanych do opracowanej lokalnej bazy SQLite przy pomocy Apple Scripta. d) Opisanie opracowanego projektu. 20. Opracowanie narzędzia do identyfikacji kryteriów pękania i ich parametrów na podstawie próby rozciągania. a) Przegląd literatury dotyczący kryteriów pękania. Przegląd literatury dotyczący próby rozciągania. Przegląd literatury dotyczący algorytmów stosowanych do identyfikacji parametrów modeli oraz modelowania podstawowych testów doświadczalnych. b) Opracowanie modelu próby rozciągania i narzędzia do identyfikacji kryterium pękania oraz jego parametrów na podstawie danych doświadczalnych. c) Testowanie opracowanego narzędzia i zredagowanie pracy. 21. Zaawansowane interaktywne narzędzie do prezentacji i wykorzystania badań naukowodydaktycznych. a) Przegląd literatury dotyczący technologii wykorzystywanych do pisania interaktywnych narzędzi i serwisów webowych. b) Opracowanie zaawansowanego narzędzia do prezentacji i wykorzystania wyników badań naukowodydaktycznych poprzez stworzenie nowych funkcjonalności dla prostszej formy tego narzędzia. c) Testowanie aplikacji nowych modułów aplikacji i zredagowanie pracy. 22. Narzędzie do identyfikacji parametrów modeli reologicznych dla powłok na podstawie wyników próby nanoindentacji. a) Przegląd literaturowy dotyczący modeli reologicznych dla powłok, próby nanoindentacji i analizy odwrotnej. b) Opracowanie programu i interfejsu graficznego do automatycznego wyznaczania parametrów modeli reologicznych dla powłok. c) Testowanie opracowanego narzędzia i zredagowanie pracy. 23. Narzędzie do rozpoznawania pęknięć w cienkich warstwach na podstawie wyników próby mikrościnania przy użyciu SEM. a) Przegląd literaturowy dotyczący pękania cienkich warstw i metod numerycznych z zakresu rozpoznawania obrazów. b) Opracowanie programu i interfejsu graficznego do automatycznego rozpoznawania pęknięć cienkich warstw uzyskanych w teście mikrościnania przy użyciu SEM. c) Testowanie opracowanego narzędzie i zredagowanie pracy. 24. Narzędzie do optymalizacji kompozycji materiałów dla ściany komory wspomagania pracy serca. a) Przegląd literatury dotyczący własności materiałów stosowanych w komorach wspomagania serca z uwzględnieniem naprężeń własnych i metod numerycznych stosowanych do optymalizacji konstrukcji mechanicznych. b) Opracowanie wielowarstwowego modelu ściany komory serca z uwzględnieniem naprężeń własnych. c) Opracowanie programu do optymalizacji kompozycji materiałów dla ściany komory wspomagania pracy serca rozumianej prowadzącej do optymalnego składu, grubości i własności warstw stosowanych w ścianach komory wspomagania pracy serca w celu minimalizacji naprężeń własnych. d) Testowanie opracowanego narzędzia i zredagowanie pracy. 25. Opracowanie modelu FSI sztucznej komory wspomagania pracy serca. a) Przegląd literatury z zakresu modeli FSI sztucznych komór wspomagania pracy serca. b) Opracowanie modelu FSI przepływu przez komorę w wybranym programie MES. c) Przeprowadzenie symulacji i analiza wyników. d) Zredagowanie pracy. 26. Analiza wrażliwości modelu solid komory wspomagania pracy serca względem parametrów konstrukcyjnych. a) Przegląd literatury dotyczący modeli solid komory wspomagania pracy serca i analizy wrażliwości. b) Wybór analizowanych parametrów konstrukcyjnych komory i opracowanie modeli solid komory wspomagania pracy serca. c) Implementacja algorytmu analizy wrażliwości dla analizy modeli komory. 4

5 27. Opracowanie modelu przepływu dla sztucznej komory wspomagania pracy serca. a) Przegląd literatury z zakresu modeli sztucznych komór wspomagania pracy serca. b) Opracowanie modelu przepływu przez komorę w wybranym programie MES. c) Przeprowadzenie symulacji i analiza wyników. d) Zredagowanie pracy. 28. Analiza wrażliwości modelu przepływu komory wspomagania pracy serca. a) Przegląd literatury dotyczący modeli CFD komory wspomagania pracy serca i analizy wrażliwości. b) Wybór analizowanych parametrów przepływu i opracowanie modeli CFD komory wspomagania pracy serca. c) Implementacja algorytmu analizy wrażliwości dla analizy modeli komory. 29. Zaawansowana aplikacja internetowa do wizualizacji 3D i analizy wyników dla symulacji MES. a) Zebranie i opracowanie literatury dotyczącej tematu pracy b) Zapoznanie się z technologiami przeznaczonymi do tworzenia aplikacji internetowych oraz wykorzystywanymi w tworzeniu grafiki, c) Wykonanie przykładowej symulacji w programie komercyjnym, d) Implementacja nowych funkcjonalności do aplikacji przy użyciu wybranych technologii, e) Stworzenie efektów graficznych 3D, przekrojów, wykresów, itd., f) Porównanie uzyskanych wyników z wynikiem uzyskanym za pomocą narzędzia komercyjnego. g) Zebranie i opracowanie wyników badań. h) Opracowanie redakcyjne pracy. 30. Analiza wrażliwości modelu MES próby mikrościnania. a) Przegląd literatury z zakresu prób ścinania i analizy wrażliwości. b) Zapoznanie się z wynikami otrzymanymi z próby mikrościnania dla próbek warstwowych. c) Wykonanie modeli MES próby mikrościnania dla różnych kształtów próbek. d) Implementacja algorytmu analizy wrażliwości. e) Przeprowadzenie symulacji i opracowanie wyników badań. f) Opracowanie redakcyjne pracy. 31. Analiza wrażliwości modelu MES próby mikrorozciągania. a) Przegląd literatury z zakresu prób rozciągania i analizy wrażliwości. b) Zapoznanie się z wynikami otrzymanymi z próby mikrorozciągania dla próbek warstwowych. c) Wykonanie modeli MES próby mikrorozciągaa dla różnych kształtów próbek. d) Implementacja algorytmu analizy wrażliwości. e) Przeprowadzenie symulacji i opracowanie wyników badań. f) Opracowanie redakcyjne pracy. 32. Aplikacja webowa do tworzenia muzyki dla zespołu muzycznego. a) Przegląd literatury z zakresu technologii stosowanych do tworzenia aplikacji webowych i oprogramowania służącego do tworzenia muzyki, określenie funkcjonalności możliwych do wprowadzenia do aplikacji webowej i pozwalających kilku osobom tworzenie utworów muzycznych, kolejnych ich wersji, szybko komunikować się ze sobą (chat) itd., itp. b) Zaprojektowanie i wykonanie aplikacji. c) Testowanie aplikacji i zredagowanie pracy. 33. Aplikacja mobilna do tworzenia muzyki dla zespołu muzycznego. a) Przegląd literatury z zakresu technologii stosowanych do tworzenia aplikacji mobilnych i oprogramowania służącego do tworzenia muzyki, określenie funkcjonalności możliwych do wprowadzenia do aplikacji webowej i pozwalających kilku osobom tworzenie utworów muzycznych, kolejnych ich wersji, szybko komunikować się ze sobą (chat), nagrywać pomysły w dowolnym miejscu itd., itp. b) Zaprojektowanie i wykonanie aplikacji. c) Testowanie aplikacji i zredagowanie pracy. 34. Program do tworzenia muzyki dla zespołu muzycznego. a) Przegląd literatury z zakresu technologii stosowanych do tworzenia oprogramowania służącego do nagrywania muzyki, istniejących programów do tworzenia muzyki, określenie modułów możliwych do wprowadzenia do programu i pozwalających kilku osobom tworzenie utworów muzycznych, kolejnych ich wersji, obróbkę itd., itp. b) Zaprojektowanie i napisanie programu wraz z GUI. c) Testowanie programu, porównanie wyników z dostępnym oprogramowaniem komercyjnym i zredagowanie pracy. 5

6 35. Opracowanie narzędzia do przetwarzania i prezentacji danych uzyskanych z cyfrowej korelacji obrazu. a) Przegląd literatury z zakresu cyfrowej korelacji obrazu, błędów pomiarowych towarzyszących tej metodzie i możliwości prezentacji danych dla potrzeb różnych użytkowników. b) Zapoznanie się z oprogramowaniem Istra 4D. c) Opracowanie narzędzia do przetwarzania i prezentacji danych na przykładzie wyników uzyskanych z cyfrowej korelacji obrazu dla komory wspomagania pracy serca. d) Testowanie programu, stworzenie GUI i opisanie opracowanego projektu. 36. Opracowanie narzędzia do cyfrowej reprezentacji chropowatości materiałów na podstawie danych uzyskanych z mikroskopii sił atomowych. a) Przegląd literatury z zakresu mikroskopii sił atomowych. b) Zapoznanie się wynikami otrzymanych z mikroskopii sił atomowych dla powłok i polimerów. c) Opracowanie narzędzia do cyfrowej reprezentacji chropowatości badanych materiałów na podstawie danych otrzymanych z mikroskopii sił atomowych. d) Testowanie programu, stworzenie GUI i opisanie opracowanego projektu. 37. Opracowanie uniwersalnej aplikacji webowej wyposażonej w narzędzia do identyfikacji typów równań reologicznych i ich parametrów a) Zapoznanie się z algorytmami do identyfikacji równań reologicznych i z technologiami webowymi. b) Implementacja algorytmów. c) Opracowanie aplikacji webowej w oparciu o wybrane technologie. d) Testowanie aplikacji i opisanie opracowanego projektu. 38. Identyfikacja krzywej umocnienia za pomocą analizy odwrotnej, modelu MES i wyników cyfrowej korelacji obrazu. a) Przegląd lit. dotyczący algorytmów stosowanych w analizie odwrotnej, podstaw MES i cyfrowej korelacji obrazu. b) Zbudowanie modelu MES komory serca, wykonanie symulacji dla warunków brzegowych uzyskanych z cyfrowej korelacji obrazu, c) Opracowanie programu do identyfikacji parametrów krzywej umocnienia na podstawie wyników MES i DIC przy użyciu algorytmów inverse. d) Testowanie programu i zredagowanie pracy. 6