Sekcja Informatyki

Transkrypt

Sekcja Informatyki

AKADEMIA GÓRNICZO – HUTNICZA
Im. Stanisława Staszica w Krakowie
52. Konferencja
STUDENCKICH KÓŁ NAUKOWYCH
Pionu Hutniczego
Informacje o kołach naukowych • Program Sesji •
Streszczenia referatów
Kraków, 7 maja 2015
1
Komitet Organizacyjny Konferencji:
Czuba Izabela
Jóźwik Katarzyna
Andrysiak Joanna
Płatek Monika
Zeidel Aleksandra
Kiper Mateusz
Jasiak Piotr
Myśliwiec Fabian
Stefański Sebastian
Bieganowski Michał
Wędrychowicz Mateusz
Gołdasz Andrzej
Sajdak Wojciech
Kurcz Leszek – przewodniczący
2
SPIS TREŚCI
I.
STRUKTURA ORGANIZACYJNA STUDENCKICH KÓŁ NAUKOWYCH PIONU HUTNICZEGO ................ 5
II. 52. KONFERENCJA STUDENCKICH KÓŁ NAUKOWYCH PIONU HUTNICZEGO AKADEMII GÓRNICZO HUTNICZEJ ............................................................................................................................................. 15
1.
PROGRAM SESJI ......................................................................................................................... 16
2.
KOORDYNATORZY SEKCJI .......................................................................................................... 19
3.
STRESZCZENIA REFERATÓW ...................................................................................................... 22
Sekcja Akustyki, Biomechaniki i Bioinżynierii .................................................................................... 23
Sekcja Automatyki i Robotyki Podsekcja 1 ...................................................................................... 37
Sekcja Automatyki i Robotyki Podsekcja 2 ...................................................................................... 54
Sekcja Ceramiki i Inżynierii Materiałowej Podsekcja 1 ..................................................................... 72
Sekcja Ceramiki i Inżynierii Materiałowej Podsekcja 2 ..................................................................... 93
Sekcja Elektroniki............................................................................................................................. 111
Sekcja Elektrotechniki, Elektroenergetyki i Elektrotermii ............................................................... 126
Sekcja Energetyki i Techniki Cieplnej Podsekcja 1 ......................................................................... 157
Sekcja Energetyki i Techniki Cieplnej Podsekcja 2 ......................................................................... 177
Sekcja Ergonomii ............................................................................................................................. 194
Sekcja Fizyki i Matematyki............................................................................................................... 208
Sekcja Humanistyczna ..................................................................................................................... 227
Sekcja Informatyki Podsekcja 1 ..................................................................................................... 237
Sekcja Informatyki Podsekcja 3.1 .................................................................................................. 290
Sekcja Informatyki Podsekcja 3.2 .................................................................................................. 307
Sekcja Inżynierii Metali .................................................................................................................... 335
Sekcja Inżynierii Produkcji ............................................................................................................... 351
Sekcja Inżynierii Spajania................................................................................................................. 369
Sekcja Maszyn i Urządzeń Technologicznych .................................................................................. 393
Sekcja Metaloznawstwa i Inżynierii Powierzchni Podsekcja 1 ………………………………………………… 402
Sekcja Metaloznawstwa i Inżynierii Powierzchni Podsekcja 2…………………………………………………. 422
Sekcja Metaloznawstwa i Inżynierii Powierzchni Podsekcja 3 ..................................................... 437
Sekcja Metalurgii i Recyklingu ......................................................................................................... 455
Sekcja Odlewnictwa......................................................................................................................... 467
Sekcja Przedsiębiorczości, Jakości, .................................................................................................. 488
3
Zarządzania i Finansów.................................................................................................................... 488
Sekcja Przeróbki Plastycznej Metali ................................................................................................ 505
Sekcja Technologii Paliw, Chemii i Ochrony Środowiska................................................................. 520
Sekcja Telekomunikacji i Technologii .............................................................................................. 540
4
I.
STRUKTURA ORGANIZACYJNA STUDENCKICH
KÓŁ NAUKOWYCH PIONU HUTNICZEGO
5
JM REKTOR AKADEMII GÓRNICZO – HUTNICZEJ
prof. dr hab. inż. Tadeusz SŁOMKA
PROREKTOR ds. STUDENCKICH
dr hab. inż. Anna SIWIK, prof. AGH
PEŁNOMOCNIK REKTORA ds. KÓŁ NAUKOWYCH
PIONU HUTNICZEGO
dr inż. Leszek KURCZ
STUDENCKIE KOŁA NAUKOWE PIONU HUTNICZEGO
WYDZIAŁ INŻYNIERII METALI I INFORMATYKI
PRZEMYSŁOWEJ
1. KOŁO NAUKOWE „METALURGII SURÓWKI I STALI”
Opiekun Koła: dr inż. Paweł DROŻDŻ
Przew. Koła: Joanna ANDRYSIAK
http://www.knmss.agh.edu.pl/
2. KOŁO NAUKOWE „METALOZNAWCÓW”
Opiekun Koła: dr inż. Grzegorz MICHTA
Przew. Koła: Dawid BOSAK
http://www.metaloznawcy.cba.pl
3. KOŁO NAUKOWE ENERGETYKÓW „CALORIA”
Opiekun Koła: dr inż. Monika KUŹNIA
Przew. Koła: Radosław PIERZCHALSKI
http://www.caloria.agh.edu.pl
4. KOŁO NAUKOWE PRZERÓBKI PLASTYCZNEJ METALI
„HEFAJSTOS”
Opiekun Koła: dr inż. Maciej RUMIŃSKI
Przew. Koła: Kajetan SEKUŁA
http://www.hefajstos-agh.cba.pl
5. KOŁO NAUKOWE „POWIERZCHNIA”
Opiekun Koła: dr inż. Izabela KALEMBA
Przew. Koła: Klaudia KRAJ
http://www.metal.agh.edu.pl/~knp/
6. KOŁO NAUKOWE „METALSOFT”
Opiekun Koła: dr inż. Łukasz RAUCH
Przew. Koła: Mateusz STARUCHOWICZ
http://galaxy.uci.agh.edu.pl/~ms/
6
7. KOŁO NAUKOWE „PROMAT”
Opiekun Koła: dr inż. Marek WOJTASZEK
Przew. Koła: Dawid GORZKOWSKI
http://www.promat.cba.pl
8. KOŁO NAUKOWE „SKIP”
Opiekun Koła: dr inż. Andrzej OPALIŃSKI
Przew. Koła: Rafał STĘPIEŃ
http://www.skip.agh.edu.pl
9. KOŁO NAUKOWE „ERA INŻYNIERA”
Opiekun Koła: dr inż. Joanna AUGISTYN - PIENIĄŻEK
Przew. Koła: Roksana URBANIAK
http://www.era-inzyniera.agh.edu.pl
WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI, AUTOMATYKI,
INFORMATYKI I INŻYNIERII BIOMEDYCZNEJ
10. KOŁO NAUKOWE BIOINŻYNIERII „IMPLANT”
Opiekun Koła: dr inż. Joanna JAWOREK - KORJAKOWSKA
dr inż. Andrzej IZWORSKI
Przew. Koła: Katarzyna STERECKA
http://www.embs.agh.edu.pl/
11. KOŁO NAUKOWE AUTOMATYKÓW I ROBOTYKÓW „FOCUS”
Opiekun Koła: dr inż. Paweł ROTTER
Przew. Koła: Piotr BANASZKIEWICZ
http://www.focus.agh.edu.pl
12. KOŁO NAUKOWE ELEKTROENERGETYKÓW „PIORUN”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Paweł ZYDROŃ
Przew. Koła: Ewa ZAJĄC
http://student.uci.agh.edu.pl/~piorun/
13. KOŁO NAUKOWE „ECART”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Andrzej BIEŃ, prof. n. AGH
Przew. Koła: Krzysztof POTOK
http://www.ecart.agh.edu.pl
14. KOŁO NAUKOWE „MODELOWANIE W FINANSACH”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Andrzej Maciej SKULIMOWSKI, prof. n. AGH
Przew. Koła: Jakub ZWOLIŃSKI
http://www.knmwf.agh.edu.pl
7
15. KOŁO NAUKOWE „INTEGRA”
Opiekun Koła: dr inż. Marek DŁUGOSZ
dr inż. Paweł SKRUCH
Przew. Koła: Mateusz ZAJCHOWSKI
http://www.integra.agh.edu.pl
16. KOŁO NAUKOWE „MEDIAFRAME”
Opiekun Koła: mgr inż. Tomasz Stanisław ORZECHOWSKI
Przew. Koła: Monika TOCZEK
17. KOŁO NAUKOWE „GLIDER”
Opiekun Koła: dr inż. Jarosław WĄS
Przew. Koła: Damian MALARCZYK
http://www.glider.agh.edu.pl
18. KOŁO NAUKOWE „MACKN”
Opiekun Koła: dr inż. Jacek PIWOWARCZYK
Przew. Koła: Michał PLUTECKI
http://www.mackn.agh.edu.pl
19. KOŁO NAUKOWE „SHADER”
Opiekun Koła: dr inż. Igor WOJNICKI
Przew. Koła: Maciej SIWEK
http://www.shader.agh.edu.pl
20. KOŁO NAUKOWE „BIOMED”
Opiekun Koła: dr inż. Agata NAWROCKA
Przew. Koła: Kamelia NIEMCZYK
http://www.knbiomed.agh.edu.pl
21. KOŁO NAUKOWE „BIOMETR”
Opiekun Koła: dr inż. Andrzej SKALSKI
Przew. Koła: Maciej KSIĄŻEK
http://www.biometr.agh.edu.pl
22. KOŁO NAUKOWE „VIFACTORY”
Opiekun Koła: dr inż. Piotr MAJ
Przew. Koła: Paweł KOLANOWSKI
http://www.student.agh.edu.pl/~knvif/
23. KOŁO NAUKOWE „VOLT”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Zygfryd GŁOWACZ, prof. n. AGH
Przew. Koła: Adam MIARKA
8
WYDZIAŁ INFORMATYKI, ELEKTRONIKI
I TELEKOMUNIKACJI
24. KOŁO NAUKOWE „ELEKTRONIKÓW”
Opiekun Koła: mgr inż. Łukasz KRZAK
Przew. Koła: Piotr KOSCYCARZ
http://www.kne.agh.edu.pl/
25. KOŁO NAUKOWE „TELEPHONERS”
Opiekun Koła: dr inż. Marek NATKANIEC
Przew. Koła: Dariusz GORCZYCA
http://kolo.kt.agh.edu.pl/
26. KOŁO NAUKOWE „BIT”
Opiekun Koła: dr inż. Rafał DREŻEWSKI
Przew. Koła: Szymon SEGET
http://knbit.edu.pl/
27. KOŁO NAUKOWE „SPECTRUM”
Opiekun Koła: mgr inż. Mariusz MĄSIOR
Przew. Koła: Stanisław NAJMIEC
http://www.dsp.agh.edu.pl/spectrum/
WYDZIAŁ INŻYNIERII MECHANICZNEJ I ROBOTYKI
28. KOŁO NAUKOWE ERGONOMII „KOMFORT”
Opiekun Koła: dr inż. Grażyna WSZOŁEK
Przew. Koła: Jakub JAWORSKI
http://kmiw.imir.agh.edu.pl/kn_komfort/
29. KOŁO NAUKOWE „DECYBEL”
Opiekun Koła: mgr inż. Sebastian PAKUŁA
Przew. Koła: Jakub GÓRSKI
http://www.decybel.agh.edu.pl/
30. KOŁO NAUKOWE „CYBORG”
Opiekun Koła: dr inż. Mariusz GIBIEC
Przew. Koła: Bartosz MOCZAŁA
http://home.agh.edu.pl/~mgi/cyborg/
31. KOŁO NAUKOWE „SENSOR”
Opiekun Koła: dr inż. Marcin NAWROCKI
Przew. Koła: Piotr RZĄSA
9
32. KOŁO NAUKOWE „MECHANIKÓW”
Opiekun Koła: dr inż. Krzysztof ZAGÓRSKI
Przew. Koła: Łukasz POTĘPA
33. KOŁO NAUKOWE „TECHNO”
Opiekun Koła: prof. dr hab. inż. Andrzej ŚWIĄTONIOWSKI
Przew. Koła: Michał BARAN
http://www.techno.agh.edu.pl/
34. KOŁO NAUKOWE „MECHABAJT”
Opiekun Koła: dr inż. Wojciech CIESIELKA
Przew. Koła: Łukasz CHMIELOWSKI
35. KOŁO NAUKOWE „KINEMATICS”
Opiekun Koła: dr inż. Daniel PRUSAK
Przew. Koła: Radosław JAGIEŁŁO
http://www.kinematics.agh.edu.pl/
36. KOŁO NAUKOWE „CONTROLLERS”
Opiekun Koła: dr inż. Piotr MICEK
Przew. Koła: Łukasz BASĄG
http://student.agh.edu.pl/~contro/
37. KOŁO NAUKOWE „ENERGON”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Jacek ZIMNY, prof. n. AGH
Przew. Koła: Filip PACZKOWSKI
38. KOŁO NAUKOWE „NEW – TECH”
Opiekun Koła: mgr inż. Tymoteusz TURLEJ
Przew. Koła: Michał ŻEGLAŃ
http://www.newtech.agh.edu.pl/
WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ I CERAMIKI
39. KOŁO NAUKOWE CERAMIKÓW „CERAMIT”
Opiekun Koła: dr inż. Waldemar PICHÓR
Przew. Koła: Aleksandra ZEIDEL
http://student.uci.agh.edu.pl/~ceramit/
40. KOŁO NAUKOWE „NUCLEUS”
Opiekun Koła: dr inż. Juliusz LESZCZYŃSKI
Przew. Koła: Wojciech SZCZYPKA
http://www.nucleus.agh.edu.pl/
41. KOŁO NAUKOWE „CERAMIKA ARTYSTYCZNA”
Opiekun Koła: dr inż. Janusz PARTYKA
Przew. Koła: Marcin STELMACH
10
WYDZIAŁ ODLEWNICTWA
42. KOŁO NAUKOWE „ZGAREK”
Opiekun Koła: dr Paweł Żak
Przew. Koła: Kamil MACIĄG
43. KOŁO NAUKOWE „ARTEFAKT”
Opiekun Koła: dr inż. Aldona GARBACZ - KLEMPKA
Przew. Koła: Jakub MIODEK
44. KOŁO NAUKOWE „ALCHEMIST”
Opiekun Koła: dr Urszula LELEK - BORKOWSKA
Przew. Koła: Błażej POLAKIEWICZ
http://www.alchemist.agh.edu.pl/
WYDZIAŁ METALI NIEŻELAZNYCH
45. KOŁO NAUKOWE „DE RE METALLICA”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Stanisław PIETRZYK, prof. n. AGH
Przew. Koła: Dawid JAŚKOWIEC
http://www.dereme.agh.edu.pl/
46. KOŁO NAUKOWE „TYTAN”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Grzegorz BOCZKAL
Przew. Koła: Piotr KOKOSZ
http://www.tytan.agh.edu.pl/
47. KOŁO NAUKOWE „DOSKONALENIE JAKOŚCI”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Krzysztof ŻABA
Przew. Koła: Katarzyna KORFANTY
http://www.kn-jakosc.agh.edu.pl/
48. KOŁO NAUKOWE „FORMAT”
Opiekun Koła: dr inż. Tomasz TOKARSKI
Przew. Koła: Gabriela PIWOSZ
49. KOŁO NAUKOWE „LIDER”
Opiekun Koła: dr Bożena BORYCZKO
Przew. Koła: Joanna WLEZIEŃ
http://www.lider.agh.edu.pl/
50. KOŁO NAUKOWE „PROMET”
Opiekun Koła: dr inż. Piotr ULIASZ
Przew. Koła: Justyna WIECHEĆ
http://www.promet.agh.edu.pl/
11
WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA
51. KOŁO NAUKOWE „MENTOR”
Opiekun Koła: dr inż. Jerzy DUDA
Przew. Koła: Marta PILACIŃSKA
52. KOŁO NAUKOWE „KADRA”
Opiekun Koła: mgr Wojciech KOWALIK
Przew. Koła: Konrad ZYCH
53. KOŁO NAUKOWE „@TREND”
Opiekun Koła: dr inż. Janusz OPIŁA
Przew. Koła: Kamil BABEL
54. KOŁO NAUKOWE „MENADŻER PRODUKCJI”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Wiktor KUBIŃSKI, prof. n. AGH
Przew. Koła: Anna OSTROWSKA
http://www.mp.zarz.agh.edu.pl/
55. KOŁO NAUKOWE „TRANSPEED”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Marek KARKULA
Przew. Koła: Tomasz NOBIS
56. KOŁO NAUKOWE „MENEDŻER JAKOŚCI”
Opiekun Koła: dr inż. Bartosz SOLIŃSKI
Przew. Koła: Beata KOZŁECKA
57. KOŁO NAUKOWE „EKONOMETRYK”
Opiekun Koła: dr Jacek WOLAK
Przew. Koła: Bartłomiej BŁASZKIEWICZ
58. KOŁO NAUKOWE „EKONOMII”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Stanisław SZYDŁO, prof. n. AGH
Przew. Koła: Łukasz WARDZAŁA
WYDZIAŁ ENERGETYKI I PALIW
59. KOŁO NAUKOWE „GREEN ENERGY”
Opiekun Koła: dr inż. Mirosław KWIATKOWSKI
Przew. Koła: Krzysztof KRZYSZYCHA
http://www.greenenergy.agh.edu.pl/
12
60. KOŁO NAUKOWE „SOLARIS”
Opiekun Koła: dr inż. Andrzej WYRWA
Przew. Koła: Maciej RACZYŃSKI
http://home.agh.edu.pl/~solaris/
61. KOŁO NAUKOWE „EKO – ENERGIA”
Opiekun Koła: mgr inż. Krzysztof SORNEK
Przew. Koła: Mateusz KIPER
http://www.eko-energia.agh.edu.pl/
62. KOŁO NAUKOWE „FENIKS”
Opiekun Koła: dr inż. Bogdan SAMOJEDEN
Przew. Koła: Andżelika MICIUDA
http://www.feniks.agh.edu.pl/
63. KOŁO NAUKOWE „IGNIS”
Opiekun Koła: mgr inż. Wojciech KALAWA
Przew. Koła: Sebastian STEFAŃSKI
http://www.ignis.agh.edu.pl/
64. KOŁO NAUKOWE „REDOX”
Opiekun Koła: dr inż. Katarzyna STYSZKO
Przew. Koła: Marta MARCZAK
65. KOŁO NAUKOWE „COAL&CLAY”
Opiekun Koła: dr hab. Danuta OLSZEWSKA
Przew. Koła: Małgorzata SUROWIC
66. KOŁO NAUKOWE „FUELS”
Opiekun Koła: mgr inż. Tadeusz DZIOK
Przew. Koła: Dorota KRYSA
http://www.tdfuels.agh.edu.pl/
67. KOŁO NAUKOWE „HYDROGENIUM”
Opiekun Koła: prof. dr hab. inż. Janina MOLENDA
Przew. Koła: Aleksandra CHAMCZYK
68. KOŁO NAUKOWE „URANIUM”
Opiekun Koła: dr. hab. Ludwik PIEŃKOWSKI, prof. n. AGH
Przew. Koła: Kamila WILCZYŃSKA
13
WYDZIAŁ FIZYKI I INFORMATYKI STOSOWANEJ
69. KOŁO NAUKOWE „BOZON”
Opiekun Koła: dr Beata OSTACHOWICZ
Przew. Koła: Aleksandra MIESZKOWSKA
http://www.bozon.fis.agh.edu.pl/
70. KOŁO NAUKOWE „KERNEL”
Opiekun Koła: dr inż. Antoni DYDEJCZYK
Przew. Koła: Dominik CZARNOTA
http://kernel.fis.agh.edu.pl/
71. KOŁO NAUKOWE „KERMA”
Opiekun Koła: dr inż. Joanna CHWIEJ
Przew. Koła: Kinga WEŁNOGÓRSKA
http://kerma.fis.agh.edu.pl/
WYDZIAŁ MATEMATYKI STOSOWANEJ
72. KOŁO NAUKOWE „MODELOWANIA FINANSOWEGO”
Opiekun Koła: dr inż. Jerzy DZIEŻA
Przew. Koła: Kamil PABIJAN
http://www.knmf.agh.edu.pl/
73. KOŁO NAUKOWE „MATEMATYKÓW”
Opiekun Koła: dr Witold MAJDAK
Przew. Koła: Barbara KASPRZYK
http://www.skm.ewms.pl/
74. KOŁO NAUKOWE „MATHPLAY”
Opiekun Koła: dr Marcin ZYGMUNT
Przew. Koła: Stanisław ZŁOTEK
MIĘDZYWYDZIAŁOWE
75. KOŁO NAUKOWE „KL IAESTE”
Opiekun Koła: dr inż. Mariusz MACHERZYŃSKI
Przew. Koła: Robert RYBARZ
http://www.iaeste.agh.edu.pl/
76. KOŁO NAUKOWE „BLABEL”
Opiekun Koła: mgr Magdalena PABISIAK
mgr Anna CISOWSKA
Przew. Koła: Magdalena ŁAZAREK
http://www.blabel.agh.edu.pl/
14
II.
52. KONFERENCJA STUDENCKICH KÓŁ
NAUKOWYCH PIONU HUTNICZEGO AKADEMII
GÓRNICZO - HUTNICZEJ
15
1. PROGRAM SESJI
16
7 maja 2015
Godz. 900 UROCZYSTA INAUGURACJA
Godz. 1000
OBRADY W SEKCJACH:
I.
AKUSTYKI, BIOMECHANIKI I BIOINŻYNIERII
II.
AUTOMATYKI I ROBOTYKI
 Podsekcja 1
 Podsekcja 2
III.
CERAMIKI I INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ
 Podsekcja 1
 Podsekcja 2
IV.
ELEKTRONIKI
V.
ELEKTROTECHNIKI,
ELEKTROENERGETYKI
ELEKTROTERMII
VI.
ENERGETYKI I TECHNIKI CIEPLNEJ
 Podsekcja 1
 Podsekcja 2
VII. ERGONOMII
VIII. FIZYKI I MATEMATYKI
IX.
HUMANISTYCZNA
X.
INFORMATYKI
 Podsekcja 1
 Podsekcja 2
 Podsekcja 3
XI.
XII.
XIII.
A-0
C-3, s. 101
B-2, s. 135
D-1, s. 103/104
B-8, s. 018
A-3, s. 12
C-3, s. 501
I B-1, s. H113A
 Podsekcja 4
INŻYNIERII METALI
INŻYNIERII PRODUKCJI
INŻYNIERII SPAJANIA
MASZYN I URZĄDZEŃ TECHNOLOGICZNYCH
METALOZNAWSTWA I INŻYNIERII POWIERZCHNI
 Podsekcja 1
 Podsekcja 2
 Podsekcja 3
XVI. METALURGII I RECYKLINGU
XVII. ODLEWNICTWA
XVIII. PRZEDSIĘBIORCZOŚCI, JAKOŚCI, ZARZĄDZANIA I
FINANSÓW
XIX. PRZERÓBKI PLASTYCZNEJ METALI
XX. TECHNOLOGII PALIW, CHEMII I OCHORNY
ŚRODOWISKA
XXI. TELEKOMUNIKACJI
I
TECHNOLOGII
INFORMACYJNYCH
XIV.
XV.
17
D-4, s.118
B-4, s.312
D-1, s.102
D-10, s. D
D-8, s.H-67
D-10, s. C
D-1, s.119
D-1, s.119
D-14, s.423
A-2, s. HA102
D-14, s.107
A-2, s.12H, s.39
H
B-3, s.3
A-2, s.3
A-2, s.5
A-2, s.5
B-5, s.1
D-8, s. amfiteatr.
D-14, s.01
B-4, s.209
D-4, s.8/9
D-5, s.01
14 maja 2015
Godz. 830
SESJA LAUREATÓW
22 maja 2015
STUDENCKA WIELKA MAJÓWSKA 2015
18
A-0
2. KOORDYNATORZY SEKCJI
19
Lp
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Nazwa sekcji
Akustyki,
Biomechaniki
Bioinżynierii
Automatyki i Robotyki
Podsekcja 1
Podsekcja 2
Koordynatorzy
i dr inż. Joanna Jaworek-Korjakowska
dr inż. Andrzej Skalski
dr inż. Marcin Nawrocki
dr inż. Mariusz Gibiec
dr inż. Paweł Rotter
Ceramiki i Inżynierii Materiałowej
Podsekcja 1
Podsekcja 2
dr inż. Juliusz Leszczyński
dr inż. Waldemar Pichór
mgr inż. Łukasz Krzak
Elektroniki
Elektrotechniki, Elektroenergetyki i dr hab. inż. Paweł Zydroń
Elektrotermii
Energetyki i Techniki Cieplnej
Podsekcja 1
mgr inż. Krzysztof Sornek
dr inż. Mirosław Kwiatkowski
Podsekcja 2
mgr inż. Wojciech Kalawa
dr inż. Monika Kuźnia
dr inż. Grażyna Wszołek
Ergonomii
dr Beata Ostachowicz
Fizyki i Matematyki
mgr Anna Cisowska,
Humanistyczna
mgr Magdalena Pabisiak
Informatyki
Podsekcja 1
dr inż. Antoni Dydejczyk
Podsekcja 2
dr inż. Wojciech Ciesielka
Podsekcja 3
prof. dr hab. inż. Lubomyr Petryshyn
Podsekcja 4
prof. dr hab. inż. Lubomyr Petryshyn
11
Inżynierii Metali
12
13
14
15
16
Inżynierii Produkcji
Inżynierii Spajania
Maszyn i Urządzeń Technologicznych
Metaloznawstwa i Inżynierii
Powierzchni
Podsekcja 1
Podsekcja 2
Podsekcja 3
Metalurgii i Recyklingu
17
Odlewnictwa
20
dr hab. inż. Krzysztof Żaba
dr inż. Tomasz Tokarski
dr hab.inż. Wiktpor Kubiński, prof.n.
dr inż. Grzegorz Michta
dr inż. Krzysztof Zagórski
dr inż. Grzegorz Michta
dr inż. Izabela Kalemba
dr hab. inż. Stanisław Pietrzyk
dr inż. Paweł Drożdż
dr Paweł Żak
dr inż. Aldona Garbacz - Klempka
18
19
20
21
Przedsiębiorczości,
Jakości, dr hab. inż. Marek Karkula
dr inż. Bożena Boryczko
Zarządzania i Finansów
dr inż. Marek Wojtaszek
Przeróbki Plastycznej Metali
dr inż. Maciej Rumiński
Technologii Paliw, Chemii i Ochrony mgr inż. Tadeusz Dziok
dr inż. Katarzyna Styszko
Środowiska
Telekomunikacji
i
Technologii dr hab. inż. Marek Natkaniec
Informacyjnych
21
3. STRESZCZENIA REFERATÓW
22
Sekcja Akustyki, Biomechaniki i Bioinżynierii
23
Jan BARCIK, rok I mgr
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Akademia Górniczo – Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
Wojciech ZAJĄC, rok I
Uniwersytet Jagielloński
SKN BIOINŻYNIERII „IMPLANT”
MODYFIKACJA KONSTRUKCJI AKTYWNEGO WÓZKA
INWALIDZKIEGO UMOŻLIWIAJĄCA JAZDĘ WÓZKA PO
SCHODACH
Wprowadzenie
aktywnych
wózków
inwalidzkich
znacznie
ułatwiło
osobom
niepełnosprawnym samodzielne poruszanie się po dobrach przestrzeni publicznej. Wózki aktywne w
porównaniu do innych konstrukcji wózków inwalidzkich są bardzo lekkie. Co więcej wózki aktywne
są napędzane i kontrolowane wyłącznie siłą mięśni osoby niepełnosprawnej.
Łatwość poruszania się wózkiem aktywnym sprawia, że wiele młodych ludzi poruszających
się na wózkach wybiera właśnie wózki aktywne. Osoby poruszające się na takich wózkach coraz
częściej można spotkać na ulicy czy uczelni. Zalety wózków aktywnych nie eliminują jednak
wszystkich przeszkód i barier. W dalszym ciągu przeszkodami są niewątpliwie schody, wysokie progi
i krawężniki, a także niedostosowane podjazdy.
Celem projektu KN IMPLANT jest modyfikacja konstrukcji aktywnego wózka inwalidzkiego,
która pomoże pokonać wspomniane wyżej przeszkody. W prezentacji członkowie koła przedstawią
aktualny stan projektu i postępy w pracach.
Opiekun naukowy referatu:
dr inż. Joanna Jaworek-Korjakowska
24
Jan BARCIK, rok I mgr
MECHANICZNE ZASTAWKI W PULSACYJNYCH
URZĄDZENIACH WSPOMAGANIA PRACY SERCA
Współcześnie jedną z głównych przyczyn śmierci stanowią choroby serca. Z powodu braku
dawców, przeszczep serca jest dostępny tylko dla mniejszości pacjentów zakwalifikowanych do
przeszczepu. Rozwiązaniem problemu jest terapia mechanicznego wspomagania układu krążenia
realizowana za pośrednictwem urządzeń wspomagających pracę serca VAD (ang. Ventricular Assist
Device) i sztucznych serc TAH (ang. Total Artificial Heart).
Systemy mechanicznego wspomagania pracy serca dzielą się na systemy pulsacyjne isystemy
przepływu ciągłego. W systemach pulsacyjnych konieczne jest zastosowanie zastawek
zapobiegających cofaniu się krwi. Jednym z typów zastawek stosowanych w urządzeniach VAD i
TAH są zastawki mechaniczne.
Projektowanie i wykonanie mechanicznej zastawki pracującej w układzie pompy VAD czy
TAH, jest ze względu na założenia dotyczące niezawodności pracy niezwykle trudne. Dlatego bardzo
ważne jest badanie kwalifikacyjne zastawki poprzedzające jej montaż w układzie mechanicznego
wspomagania pracy serca.
W pracy przeprowadzono studium literaturoznawcze w zakresie projektowania różnego typu
mechanicznych zastawek w pompach VAD/TAH i metodologi testowania zastawek ze szczególnym
uwzględnieniem sposobów symulacji warunków pracy zastawki w warunkach laboratoryjnych.
Zaproponowano również projekt zestawu sprzętu laboratoryjnego przeznaczonego do testowania
zastawek.
dr hab. inż. Jacek Cieślik, prof. AGH
25
Patrycja BIZOŃ, rok II mgr
Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
SKN „BIOMETR”
PROJEKT URZĄDZENIA DO POMIARU STANU KONTAKTU
ELEKTRODY ZE SKÓRĄ
Ocena stanu kontaktu elektrody biomedycznej ze skórą podczas badania rejestrującego
sygnały elektrodiagnostyczne jest niezwykle istotna przy ocenie jego wyników. W przypadku
nieprawidłowego przylegania elektrody czy odklejenia, powstały sygnał może być mocno
zniekształcony i nieść błędne informacje. W praktyce istnieją metody określające stan kontaktu
elektrody, jednak ze względów technicznych realizowane są one naprzemiennie z rejestracją sygnałów
użytecznych, a co więcej, są inwazyjne – wymagają przepływu prądu przez skórę pacjenta.
W projekcie podjęto próbę praktycznej realizacji urządzenia do ciągłego pomiaru stanu
kontaktu elektrody ze skórą, prowadzonego jednocześnie z rejestracją sygnałów
elektrodiagnostycznych. Pozwoliłoby ono na jednoczesne obserwowanie i zapis tychże sygnałów, a
także kontrolę stanu kontaktu eletroda-skóra.
Ocena stanu kontaktu elektroda-skóra opiera się na pomiarze pojemności między dwoma
pierścieniowymi elektrodami testowymi rozmieszczonymi wokół elektrody właściwej. Następnie
wielkość ta konwertowana jest na częstotliwość, na podstawie której ocenia się stan kontaktu danej
elektrody ze skórą pacjenta. Testowanie urządzenia możliwe jest dzięki odpowiedniemu
oprogramowaniu, które pozwala na korzystanie jednocześnie z czterech elektrod.
dr inż. Zbigniew Marszałek
26
Mateusz DANIOŁ, rok II mgr
SKN „BIOMETR”
Mobilny Lokalizator Medyczny
Systemy nawigacji medycznej są szeroko wykorzystywane w chirurgii wspomaganej
komputerowo (ang. Computer Assisted Surgery). Pozwalają one na zaplanowanie zabiegu
operacyjnego, a w jej trakcie umożliwiają wizualizację pola operacyjnego oraz orientację
przestrzenną narzędzi. Jednym z przykładów może być tu przeprowadzenie zabiegu biopsji przy
pomocy nawigowanej głowicy USG, dzięki temu, lekarz ma możliwość śledzenia położenia igły
biopsyjnej na obrazie USG.
Obecnie stosowane rozwiązania w zakresie nawigacji medycznej, takie jak m.in. system NDI
Polaris, charakteryzują się dużymi rozmiarami oraz bardzo wysoką ceną. Mając to na uwadze podjęto
się próby zrealizowania systemu nawigacyjnego opartego na kamerze smartfona. Jako platformę
hrdware’ową wybrano telefon Apple iPhone 5S.
Dzięki algorytmom przetwarzania obrazu oraz rekonstrukcji 3D możliwe jest rozpoznanie
markerów wskaźnika na obrazie z kamery oraz określenie jego współrzędnych w przestrzeni 3D.
Aplikacja umożliwia także określenie wzajemnego przesunięcia pomiędzy dwoma różnymi
wskaźnikami będącymi w polu widzenia urządzenia. Przykładowo możliwe jest określenie położenia
końcówki narzędzia chirurgicznego, do którego przyczepiony jest pierwszy wskaźnik, na obrazie z
głowicy USG do której przyczepiony jest drugi wskaźnik. Współrzędne oraz dane o wzajemnym
położeniu wskaźników mogą być także przesłane do innych urządzeń mobilnych przez WiFi oraz
Bluetooth.
Rys. 1 Ekran główny aplikacji, wraz z wykrytymi dwoma wskaźnikami
dr hab. inż. Józef Kozak, prof. AGH
27
Patrycja DONATH, rok II mgr
SKN „BIOMETR”
Opracowanie fizycznego modelu skóry człowieka oraz badania
eksperymentalnej aparatury monitorującej stan kontaktu elektrodaskóra
Szybki rozwój technologiczny pozwala stworzyć coraz to doskonalsze produkty, które oprócz
podstawowych funkcjonalności mogą dostarczać użytkownikowi informacji o swoim stanie
technicznym. Jednym z takich przykładów są elektrody biomedyczne, które oprócz pomiaru wartości
sygnałów elektrofizjologicznych, monitorują stan kontaktu elektroda-skóra. W przeciwieństwie do
rozwiązań przemysłowych, testowanie aparatury medycznej wymaga jednak specjalistycznych modeli.
Opracowano fizyczny model skóry człowieka, który może zostać wykorzystany do badania
eksperymentalnej aparatury monitorującej stan kontaktu elektroda-skóra. Składa się on z części biernej
– fragmentu skóry naturalnej zwierzęcej, wykorzystywanej m.in. w produkcji pasków protezowych –
oraz części aktywnej – płytki miedzianej, na którą podawany jest sygnał elektryczny, symulujący
naturalny sygnał elektrofizjologiczny (np. EKG). Dzięki temu zaproponowany model nie tylko
posiada właściwości elektryczne zbliżone do naturalnej skóry człowieka, ale również umożliwia
rejestrację sygnału i badanie występowania zakłóceń przy jednoczesnym pomiarze sygnału i
monitorowaniu stanu kontaktu elektroda-skóra.
dr inż. Zbigniew Marszałek
28
Olga GIBAS, rok II mgr
ROZPOZNAWANIE PODSTAWOWYCH ZNAKÓW JĘZYKA
MIGOWEGO PRZY POMOCY SENSORA KINECT
Celem projektu było stworzenie prototypu systemu do rozpoznawania podstawowych znaków
polskiego języka migowego przy pomocy sensora Kinect 2.0. System taki może stanowić alternatywę
dla obecnie funkcjonujących sposobów komunikacji człowiek-komputer. Warto zaznaczyć, iż osoby
głuchonieme mają nierzadko trudności z posługiwaniem się językiem pisanym, z uwagi na brak
kontaktu z charakterystyczną składnią oraz gramatyką danego języka. Język migowy stanowi dla nich
natomiast podstawowe narzędzie komunikacji. Wymienione czynniki przyczyniły się do podjęcia
próby stworzenia interfejsu przetwarzającego wybrane znaki języka migowego na język pisany przy
użyciu sensora Kinect.
Sensor Kinect w najnowszej wersji 2.0, dzięki wysokiej rozdzielczości oraz szerokiemu
kątowi widzenia zapewnia precyzyjną detekcję ruchów użytkownika, co umożliwia poprawne
rozpoznawanie znaków języka migowego. Do jego zalet należą także: względnie niska cena, szeroka
dostępność i kompatybilność z systemem operacyjnym Windows 8.1. Wszystkie te czynniki
zadecydowały o użyciu tego właśnie urządzenia w proponowanym rozwiązaniu.
W prototypie systemu zaimplementowano słownik podstawowych wyrażeń polskiego języka
migowego, natomiast w przyszłości projekt może zostać rozwinięty do funkcjonalności translatora.
dr inż. Joanna Jaworek-Korjakowska
29
Marcin KŁONICA, rok II
Szymon NIEMIEC, rok II
Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej
SKN „SKIP”
BADANIE MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA FAL EEG W
PROCESACH STEROWANIA
Fale EEG generowane przez ludzki mózg mogą być przechwytywane za pomocą urządzenia
zwanego encefalografem. Bioelektryczna aktywność człowieka jest zjawiskiem znanym, jednak
precyzja i zdolność kontroli takich sygnałów przez człowieka jest stosunkowo niewielka.
Prezentowana praca dotyczy próby oszacowania możliwości wykorzystania takiego rodzaju fal,
generowanych przez ludzki mózg, do sterowania urządzeniami podłączonymi do komputera. W
ramach projektu fale EEG odbierane są za pomocą urządzenia Emotiv EPOC Headset dysponującego
16 elektrodami, i przeprowadzona jest na ich podstawie próba ich analizy, oraz określenia ich
dokładności i precyzji. Badania mają dać odpowiedź, czy możliwe jest wykorzystanie takich fal do
sterowania aplikacjami, pod kątem ich precyzji, oraz zdolności kontroli (emisji) takich fal przez
człowieka.
Rys. 1 Urządzenie Emotiv EPOC Headset
dr inż. Andrzej Opaliński
30
Dorota KOKOSZKA, rok II mgr
Domnik GROCHALA, rok II mgr
Marcin KAJOR, rok II mgr
PROTOTYP MOBILNEJ PLATFORMY WSPOMAGAJĄCEJ
OSOBY NIEPEŁNOSPRAWNE
Współcześnie, dzięki zdobyczom techniki, życie osób niepełnosprawnych stało się prostsze, a
co najważniejsze bardziej zbliżone do normalnego. Jednym z nowoczesnych podejść do ulepszania
trudnej codzienności niepełnosprawnych są systemy assisted living. Wychodząc na przeciw
wymaganiom dzisiejszego rynku, łącząc sprawdzone podejścia, proponujemy ambitne rozwiązanie,
opierające swą konstrukcję na sterowanym głosem robocie, który wpisuje się we wspomnianą
koncepcję wsparcia codziennego.
Opracowany system stanowi prototyp złożonej platformy, mogącej zrealizować szereg
funkcjonalności, niosących wsparcie, a nawet ratunek niepełnosprawnym użytkownikom. Główna idea
opiera się na sterowanym pojeździe, wyposażonym w dedykowany sprzęt diagnostyczny lub
ratunkowy, który ma za zadanie dotrzeć do potrzebującego i udzielić mu właściwego wsparcia. W
rozwiązaniu prototypowym zastosowano sterowanie głosem, natomiast elementem wykonawczym jest
niewielka platforma o napędzie elektrycznym. Komunikuje się ona drogą radiową ze stacją bazową,
którą w tym przypadku stanowi komputer. Na poniższym zdjęciu widoczny jest egzemplarz testowy
wraz z obciążeniem próbnym (stanowiącym jednocześnie przewymiarowane źródło zasilania).
Dotychczasowe prace skupione były na opracowaniu zagadnień, przetwarzania mowy oraz
komunikacji bezprzewodowej. Przeprowadzone eksperymenty wykazały ogromny potencjał
prezentowanego rozwiązania. Możliwość zastosowania szerokiej gamy osprzętu jak i rozbudowy
platformy, predysponują ją do praktycznego zastosowania.
dr inż. Eliasz Kańtoch
31
Maciej KSIĄŻEK, rok II mgr
Tomasz ĆWIK, rok II mgr
SKN „BIOMETR”
Rozproszona sieć pomiarowa do zastosowań w ratownictwie
Celem projektu było opracowanie i budowa rozproszonej, inteligentnej sieci pomiarowej do
zastosowań specjalistycznych, a także analiza i walidacja zastosowanych rozwiązań pod kątem
użyteczności pomiarowej.
W dzisiejszych czasach dużą popularnością, zarówno w środowisku naukowym jak i przemyśle,
cieszy się technologia Internet of Things (IoT). Ideą IoT jest połączenie w sieć, przy pomocy
Internetu, grupy urządzeń elektronicznych dedykowanych specyficznym zadaniom. Konstrukcja
podobnej sieci bywa niezwykle problematyczna, jeżeli urządzeniami pomiarowymi mają być
“Wearable Devices”- sensory noszone, podobnie jak ubrania, bezpośrednio na ciele użytkownika.
Słabym punktem takiej koncepcji jest konieczność zapewnienia stałego dostępu do Internetu dla
każdego czujnika z osobna.
Jedną z metod na rozwiązanie tego problemu jest wykorzystanie bezprzewodowej sieci
sensorowej (z ang. WSN - Wireless Sensor Network). Typowa topologia takiej sieci zakłada
występowanie jednostki centralnej - bramy, a także zestawu czujników z wbudowanymi nadajnikami i
odbiornikami radiowymi. Zadaniem sensorów jest rejestracja z góry ustalonych parametrów, a także
przesyłanie ich dalej poprzez pasmo radiowe. Brama zbiera te informacje, obrabia je i przekazuje dalej
- do Internetu, a także w razie potrzeb na przyrządy umożliwiające wizualizację (urządzenia mobilne,
komputery etc.). Dodatkową funkcją bramy jest zarządzenie siecią czujników - zmiana jej
parametrów, kontrola przepływu danych (rutowanie, przekierowywanie, identyfikacja uszkodzonych
sensorów).
Nowym pomysłem na połączenie wyżej wymienionych technologii było zbudowanie
inteligentnej sieci małych, noszonych przez użytkownika urządzeń służących do rejestracji
najważniejszych parametrów życiowych, a także danych dotyczących otoczenia użytkownika i jego
pozycji.
Rys 1. Schemat ideowy sieci pomiarowej
dr inż. Andrzej Wetula
32
Maciej KSIĄŻEK, rok II mgr
Tomasz ĆWIK, rok II mgr
SKN „BIOMETR”
Prototyp sterowania robotycznym manipulatorem za pomocą
czujników MEMS
Celem naszego projektu było stworzenie oprzyrządowania i oprogramowania
umożliwiającego sterowanie mechanicznym manipulatorem przy użyciu ręki operatora. W tym celu
wykorzystaliśmy czujniki MEMS: żyroskop, akcelerometr i magnetometr, zamocowane na dłoni
osoby sterującej. Dzięki odpowiedniej obróbce sygnału uzyskanego z ww. czujników byliśmy w
stanie perfekcyjnie określać ruchy kończyny, a także jej położenie w przestrzeni. Zebrane sygnały
zostały następnie przetworzone na instrukcje sterowania dla ramienia robota.
Rys. 1 Poglądowy schemat działania
W projekcie wykorzystano mikrokontrolery wyposarzone w rdzeń Cortex M0+ o niskim
poborze prądu i wysokiej wydajności obliczeniowej, a także wysokiej jakości czujniki MEMS. Dane
zebrane z sensorów przesyłane są bezprzewodowo z wykorzystaniem technologii Bluetooth.
Opracowana platforma pozwala na swobodne kontrolowanie ramienia robota przy użyciu gestów
operatora. Zastosowane sensory i metody przetwarzania sygnału zapewniają niezawodną oraz
intuicyjną kontrolę manipulatora. Uniwersalny charakter sterowania umożliwia adaptacje systemu
także do dalece bardziej zaawansowanych robotów.
dr inż. Andrzej Skalski
33
Magdalena KUCHARSKA, rok I mgr
Alicja KRYSIAK, rok I mgr
Aleksandra HABRAT, rok I mgr
SKN „BIOMETR”
Wielopunktowy system pomiarowy do analizy ruchu i postawy
człowieka
Celem projektu badawczego jest stworzenie systemu służącego do oceny postawy i motoryki
człowieka oraz śledzenia postępów przeprowadzanej terapii. System zostanie oparty głównie na
lokalizatorze Kinect v2 działającym pod systemem operacyjnym Windows, który stanowi dużo tańszą
alternatywę do profesjonalnych urządzeń analizy ruchu, dostępnych na rynku. Oprócz lokalizatora
zostaną użyte również dodatkowe czujniki, takie jak: akcelerometry, żyroskopy, magnetometry,
tensometry.
Podstawowym zadaniem w projekcie jest napisanie aplikacji umożliwiającej zbieranie danych
pochodzących z Kinect’a i czujników oraz przeprowadzenie analizy ruchu i postawy człowieka na ich
podstawie. Dodatkowo, aplikacja zostanie rozszerzona o opcję porównywania otrzymanych wyników
z badaniami historycznymi.
Realizowany projekt znajdzie zastosowanie w rehabilitacji i fizjoterapii. Umożliwi to ocenę i
monitorowanie postępów przeprowadzanej fizjoterapii, badanie stopnia upośledzenia funkcji
motorycznych oraz patologii postawy.
mgr inż. Daria Panek
dr inż. Andrzej Skalski
34
Mateusz MĄSIOR, rok II mgr
SKN „SPECTRUM”
Budowa i sterowanie aktywnej protezy stawu kolanowego
Tematyka niniejszego referatu dotyczy realizacji projektu w ramach Grantu Rektorskiego
2015. Projekt ten obejmuje stworzenie prostej konstrukcji protezy kolana wraz z napędem
elektromechanicznym oraz opracowanie algorytmu sterowania w oparciu o zestaw czujników.
Głównym zadaniem systemu jest rozpoznawanie wzorca chodu i sterowanie w czasie rzeczywistym
protezą w sposób realizujący imitację ruchu naturalnego kolana.
W trakcie referatu zostaną przedstawione poszczególne etapy prac wykonanych nad
opracowywaną technologią: analiza wymagań projektowych napędu i konstrukcji, projektowanie i
wykonanie, analiza chodu oraz rezultaty osiągnięte dzięki zastosowanym algorytmom sterowania.
Rys. 1 Wstępny projekt zaproponowanego napędu i konstrukcji protezy stawu kolanowego
dr hab. inż. Joanna Iwaniec
35
Katarzyna SKÓRA, rok I mgr
SKN „BIOMETR”
Analiza obrazów tomograficznych dla potrzeb medycyny sądowej
Obrazowanie pośmiertne z użyciem tomografii komputerowej stanowi połączenie metod
używanych w radiologii klinicznej oraz technik komputerowego przetwarzania, analizy i wizualizacji.
Każdy protokół sekcyjny tworzony jest przez specjalistę z dziedziny medycyny sądowej na podstawie
jego subiektywnych obserwacji. Pomimo nawet największych starań bycia obiektywnym nie jest
możliwe, aby na treść protokołu nie wpływało doświadczenie, zakres wiedzy osoby przeprowadzającej
autopsję oraz nomenklatura używana przez danego biegłego.
Obecność zmian patologicznych w postaci podbiegnięć krwawych jest w praktyce sądowolekarskiej istotną przesłanką do wnioskowania o przebiegu zdarzenia oraz o bezpośrednich i
pośrednich przyczynach śmierci. Na dzień dzisiejszy w Polsce nie stosuje się komputerowych
algorytmów pozwalających nawet na półautomatyczną segmentację w takich zastosowaniach, a
sporządzanie ręcznych obrysów jest czasochłonne i obarczone błędami związanymi z
niedoskonałością ludzkiej percepcji, ograniczeniami używanego sprzętu komputerowego oraz
manualnymi zdolnościami osoby obrysowującej. W obliczu realnej potrzeby istnienia rozwiązania
wspomagającego lekarza sądowego w obiektywnej ocenie przestrzennego kształtu podbiegnięć,
zaimplementowano w środowisku MATLAB algorytm, którego działanie pozwoliło na wyodrębnienie
z obrazu tomograficznego zmian w postaci pobiegnięć krwawych w obszarach zaznaczonych przez
użytkownika oraz trójwymiarową wizualizację.
dr inż. Andrzej Skalsk
36
Sekcja Automatyki i Robotyki
Podsekcja 1
37
Jiří CZEBE, rok II mgr
VŠB – Technical University of Ostrava
Department of Control Systems and Instrumentation
Faculty of Mechanical Engineering
USAGE OF SINGLE-CHIP COMPUTERS FOR DATA
COLLECTION AND CONTROL
The contribution deals with usage of single-chip computers for collection of data and control.
The aim is to design a general control system, which is easy to use and easy to implement for other
laboratory tasks. Performance of control system is limited by performance of used MCU (PIC
16F873A) and its peripherals (2xPWM, 5xA/D…). Main task of MCU are communication with upper
level and implementation of required control action together with data collection. Communication
between control system (PC) and MCU is provided by serial interface. In the first step control system
defines initialization of MCU (reset needed) for desired laboratory task then continues with the control
application. Everything is controlled and monitored from SCADA/HMI system called Control Web.
Application is accessible via Internet browser in local network.
Ing. Jaromír Škuta, Ph.D.
38
Przemysław DOBREŃKO, rok I mgr
Projekt inteligentnego elektropneumatycznego układu pozycyjnego
Celem referatu jest prezentacja elektropneumatycznego układu pozycyjnego bazującego na
wykorzystaniu zaworów o działaniu dyskretnym, będących alternatywą wobec serwozaworowych
technik pozycjonowania. W referacie zostanie poruszone stworzenie stanowiska, jak też jego
implementacja oraz przeprowadzenie doświadczeń sprawdzających poprawność jego pracy. Do zadań
układu pozycyjnego należą: przeprowadzenie regulacji położenia tłoka siłownika na podstawie
algorytmu regulatora PI, wyświetlanie jej przebiegu zarówno na wbudowanym w układ wyświetlaczu
LCD, jak i w interfejsie stworzonym w programie LabVIEW połączonym z układem z
wykorzystaniem asynchronicznej transmisji szeregowej. Poprzez panel operatorski zawarty w
programie użytkownik powinien mieć możliwość ustawienia konkretnej pozycji, jak i zadanie
sekwencji ruchów, które pozycjoner ma za zadanie wykonać w odpowiedniej kolejności.
dr inż. Roman Korzeniowski
39
Tetyana DOMANSKA, rok I mgr
Kyiv National University of Technologies and Design, Ukraine
PERSPECTIVES OF NATURAL LEATHER PRODUCTION
Production of leather is one of the oldest crafts aimed at meeting human needs in protection
from external factors, to make tools, household items etc. In an evolutionary development of the
industry significant changes in management has undergone, making a grand leap from the use of
primitive equipment and improvised in a natural animal and plant materials to the widespread
introduction of high-performance equipment, modern materials. Based on the above, in a global
shortage of material resources, unfavorable environmental conditions and tough competition
development prospects of leather production is impossible without these factors.
Unique consumer and hygienic properties of leather caused by natural origin and structure of
the core proteins of animal skin – collagen, which determine its physical and chemical properties and
nature of the modifications in the processing of hides chemical reagents.
The development of the most important areas of the leather industry depend primarily
enterprise product policy change as a result of the creation of modern technology, tailored to the needs
of society. For example, the increasing demand for leather for car interiors and furniture’s makes use
of hides with high weight saving configuration of leather, introduction of equipment working with a
wide aisle.
The general trend of new technology is replacing or significant reduction of harmful chemical
materials – sulfides, tanning chromium compounds, dyes, organic solvents, in expanding the use of
enzyme preparations etc.
However, industry enterprises still use inefficient technologies and chemical reagents,
resulting in wastage of material resources, causing irreparable damage to the environment.
Thus, the traditional technology of chrome leather for uppers of shoes and clothing envisages
before tanning process of pickling using aggressive sulfuric acid and sodium chloride, resulting in
industrial effluents contains significant amounts of chromium compounds, sulfates, chlorides, etc.
An alternative of chrome-pickling tanning may be exceptions of pickling and (or) replacement
of chrome tanning agents to more environmentally friendly tanning agents, whose implementation is
hampered by the high cost and large consumption of chemical materials in tanning and liquid
finishing.
D.Sc.Ing. Olga Andreyeva
Ph.D. Lesia Maistrenko
40
Martin JUREK, rok II mgr
VŠB – Technical University of Ostrava
Department of Control Systems and Instrumentation
Faculty of Mechanical Engineering
SMART HOME MODULES
The main aim of this contribution is to provide open-source and open-hardware solution for home
control automation systems. Final approach uses wireless communication, solar powered sensor array
and simple scale-up system network and it is called HomeBeacon. System consists of one central
station and multiple portable units providing the sensor array. As a control part, various action units
can be implemented according to desired needs to nearby located units. HomeBeacon system is built
to be energy efficient, which is mainly represented by solar panels powering up each BeaconUnit and
to be flexible, where the aim is to provide the ability of simple scaling-up and adjustment of individual
BeaconUnits to suite them for particular operation needs.
Figure 1 – Modules of smart home system
Ing. Jaromír Škuta, Ph.D.
41
Maryna KANDALOVSKA, rok I mgr
Liliia ANICHKINA, rok I mgr
Khmelnytsky National University, Ukraine
METHOD OF DETERMINATION NANOPARTICLES
The analytical determination and methods of monitoring and control during whole life cycle of
nanoparticles (NPs):
1. Detection and identification of NPs in the definite medium;
2. Determination of the size of nanoobjects (NOs);
3. Monitoring of NPs, their transformation, migration and the spread in the environment;
4. Determination of the level of safe use of NPs;
5. Creation and development of control methods including test methods;
6. Development of modern measuring devices including portable device.
An alternative method for determining of NPs is the DIRECT PHASE METHOD of measuring
of the distances to many objects. The method is based on the probing of the NOs by the laser radiation
with wavelength which is comparable with the measured dimensions and calculating of the size of
NOs on the basis of the reflected signals. Preliminary calculations have allowed the determination of
the frequency range of the probing radiation from the conditions of the ensuring of the resolution of
the distance and the thickness of the prepared solution (or definite medium) with NOs. The frequency
range of the probing radiation lies in the range from several to hundreds THz to ensure the resolution
of 1 nm in the solution with layer of 1 micron.
Advantages of the DIRECT PHASE METHOD:
 the high accuracy of determination;
 the direct measurements;
 the measurements in different mediums (liquid, gas);
 the possibility of determining of nanorelief of solid surface and bulk solids;
 the safety of radiation;
 the possibility to design a portable device.
Ph.D. Ing. Olha Paraska
42
Victoriia KOSHELNYK, rok II
Bohdana LEPETKO, rok I mgr
Khmelnytsky National University, Ukraine
OPTIMIZATION OF THE PROCESSING OF TEXTILES
Today, the mixtures of effective textile chemicals are applied for the treatment of textile
materials in order to provide them with specific properties. The main components of them are
surfactants and additives which can be organic and inorganic substances. An important task is to
search for the optimal ratio of components in the compositions and a mathematical approach to reduce
the number of experiments was used for this purpose.
On the basis of previous experiments the components for the composition were chosen which
can be used on the one hand as detergent and on the other hand – to impart the additional properties
(capillarity, hygroscopicity, antistatic properties, etc.). To determine the optimal conditions for
processing textiles the plan of the second degree of Hartley Ha5 was chosen. Hartley’s plans are
economical, the number of experiments is slightly more than number of coefficients. They are similar
to the D-optimal plans based on compositional principle. It is necessary to carry out the research with
five factors and 27 experiments. Like all compositional plans it consists of a nucleus, star points and
experiments in the centre of the plan. This plan is characterized by good statistics and a low
correlation between coefficients bi and bij.
We took into account five factors including the formulation of compositions and technological
regulations for the treatment of textile materials: X1 – concentration of mixture of surfactants in the
solution, X2 – the mass concentration of cationic surfactant in the mixture with nonionic surfactant,
X3 – concentration of active additive (ethanol), X4 – duration of treatment, X5 – temperature of
processing. The function of response after treatment of the wool fabrics was washing capacity of
compositions at the certain conditions of processing.
The experimental and statistical models of technology were calculated, analyzed and used for
decision-making in the view of normalized dimensionless factors. As a result of experiments the
model was created which has 8 significant coefficients, that guarantees their interpretation of the
engineering point of view and it adequately describes the engineering problem in whole.
The final model which describes the influence of the studied factors on the degree of removal
of pollutions from the fabrics is following:
Y=42.64+3.36Х3+12.36Х12–6.64Х22+2.16Х1Х3–3.90Х2Х4–4.99Х2Х5–5.59Х3Х4.
The analysis of experimental data and the resulting regression has shown that the following
factors have the greatest influence on the process of removing pollutions: concentration of ethanol,
interaction between the surfactants and ethanol in solution that affects the critical micelle
concentration of the mixture and the influence of duration and temperature of the treatment on the
process of micelle formation and removal of pollutions.
Ing. Ariadna Petyak
43
Kamil KOSTKA, rok I mgr
SKN „SENSOR”
Wykorzystanie narzędzi symulacyjnych w rozwoju nowych technologii
w napędzie i sterowaniu hydraulicznym
Przedstawienie narzędzi symulacyjnych jako pomostu do szybkiego prototypowania,
zmniejszenie czasu oraz kosztów badań nad nowymi rozwiązaniami i technologiami.
Możliwości te zostaną przestawione na podstawie dyplomowej pracy inżynierskiej, której
celem było zbadanie możliwości rozszerzenia funkcjonalności hydraulicznych elementów sterujących
za pomocą czujników pomiarowych. Wykonanie projektu zostało możliwe dzięki zastosowaniu
SimulationX, które jest wieloobszarowym oprogramowaniem CAE służącym do symulacji fizycznych
komponentów.
Narzędzie symulacyjne umożliwiło zamodelowanie kosztownych i skomplikowanych układów
starowania hydraulicznego. Przeprowadzenie na wykonanych modelach wymaganych analiz, a
następnie wykonanie badań nad nowymi rozwiązaniami technologicznymi.
dr inż. Roman Korzeniowski
44
Kateryna KOVALIOVA, rok II
OPTIMIZATION OF COMPONENTS OF EMULSIONS FOR THE
TREATMENT OF FURS
Results we received from research of using inverse emulsions for degreasing and bleaching fur
skins showed the impact of treatment on the effectiveness of degreasing and bleaching, and also the
impact of treatment on the semi-finished fur characteristics. Through the mathematical planning
experiment we have determined optimal compositions of inverse emulsion for the treatment of fur.
Researches have been made allow evaluating the role of the components of inverse emulsion
systems in emulsion characteristics and their impact on degreasing fur raw and semi-finished product.
According to what have been proved before, perchloric acid effectively removes fat components of fur
skins, but it is completely inert to fat-free contaminants, those are water-soluble. Water allows transfer
the contamination into solution, and together with surfactant monoethanolamide emulsifies them and
removes from semi-finished product.
Of course, each individual component of the system makes influence on its properties and
effectiveness of degreasing. Therefore, in order to develop technology of degreasing is necessary to
optimize composition of emulsion system.
Planning experiment and obtaining its mathematical model performed in a coordinate system
of pseudo components. The adequacy of the obtained models was tested using t-criterion by Student.
Composition for degreasing semi-finished fur can be named “rational” when it has 68-69 % of
perchloric acid, 0,75-1,25 % of surfactant and 30 % of water or 3%-solution of hydrogen peroxide.
Using such compositions for degreasing gives a qualitative fat-free, refined and bleached fur with a
high performance and good appearance.
Ph.D. Ing. Oksana Smachylo
45
Anastasia KOVRYZHKO, rok II
Victorija VASYLENKO Ph. D. Student
ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ РОЗРОБЛЕНИХ
ТЕКСТИЛЬНИХ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ
ВЗУТТЯ
Розробка нових перспективних матеріалів з комплексом заданих властивостей для
взуттєвого виробництва є досить актуальною проблемою. Одним з варіантів вирішення питання
оптимального поєднання ціни та властивостей взуття може стати використання текстильних
матеріалів нового покоління, в тому числі, композиційних. Текстильними композиційними
матеріалами (ТКМ) називають матеріали, отримані з не менш, ніж двох різнорідних матеріалів,
розташованих за певною схемою, з чіткою межею між компонентами, причому композиційний
матеріал повинен мати додаткові нові властивості, які не має жоден з компонентів. З
використанням термоклейового методу, в нашому університеті було розроблено і отримано
нові види дво- і тришарових ТКМ, до складу яких входять: верхній шар - поліефірне двошарове
трикотажне полотно; середній шар - неткане полотно на основі бавовняних волокон,
поліефірних низкоплавких ниток типу «ядро-оболонка» і регенерованих поліефірних волокон в
співвідношенні 60/20/20 (зразок НМБ1) і 70/20/10 (зразок НМБ2). Нижній шар - основовязане
клейове трикотажне полотно КТМ, в структуру якого введена клейова низкоплавкая
поліетиленова нитка, що виходить на поверхню. Таким чином, були отримані наступні види
ТКМ: - Двошарове полотно ТКМ1 (компоненти ТР1 + КТМ); - Два варіанти тришарових
полотен: 1) ТКМ2 (компоненти ТР1 + НМБ1 + КТМ); 2) ТКМ3 (компоненти ТР1 + НМБ2 +
КТМ). Поведінка ТКМ при розтягуванні є одним з основних критеріїв їх придатності для
застосування у виробництві взуття. Отримані дані свідчать про те, що в результаті дублювання
міцність збільшується в 1,5 рази, і становить близько 65 кН для двохшарових матеріалів. В
тришарових ТКМ значення міцності дещо нижче, ніж в двошарових (Рр ~ 50 кН), що, очевидно
викликано значно меншою кількістю термоклеевой з'єднань між полотнами, ніж в двошарових
матеріалах. Релаксаційні властивості матеріалів при постійному навантаженні 10 МПа,
відповідної тій, що використовується при затяжних операціях. Повна деформація розтягування
в двошарових ТКМ зменшується в 5 разів у порівнянні з
верхнього шару і становить 20% в
поздовжньому напрямку. В поперечному напрямку
збільшується приблизно на 40%. В
тришарових ТКМ розтяжність в поздовжньому напрямку ще більше зменшується (
= 2%),
при цьому вся деформація є зворотньою. Порівняльний аналіз величин жорсткості при згині,
визначених методом кільця, показав, що дублювання вихідних трикотажних полотен збільшує
жорсткість на 30% (Р = 11,1 / 13,4 сН), а введення середнього шару призводить до зростання
жорсткості в 2,5 - 3 рази (ТКМ2 Р = 21,4 / 24,2 сН) і (ТКМ3 Р = 20,4 / 26,8 сН) Проведені
дослідження механічних властивостей розроблених нових видів ТКМ показали, що за
значеннями міцності та формостійкості матеріали відповідають вимогам до взуттєвих
матеріалів.
Doctor of Technical Sciences, Professor Natalia Suprun
46
Olesya KYSHNIR, rok II mgr
DESIGN OF COMFORTABLE CLOTHES FOR DISABLED
PEOPLE
Manufacturing of special products for disabled people of various categories is not sufficiently
developed now in Ukraine. One of the reasons of such situation may be the lack of information about
the advantages of specially designed clothes and accessories, which can make the life of disabled
people more comfortable. At the same time, the specially designed sewing products of the appropriate
textile materials can considerably improve quality of life of the disabled people, the patients of
hospitals and elderly people. The correctly chosen accessories can facilitate self-service of the people,
and also will simplify the work of medical personnel.
Ten years ago in the Kiev National University of Technologies and Design started the project
"Textile products for disabled people". The aim of the project is a development and organization of
manufacture of clothes, subjects of care and other sewing products of textiles for the disabled people,
the patients of hospitals and elderly people. Clothes are designed to assist the individual in maintaining
their independence and dignity. When you look good, you feel better. Well-designed, attractive
clothing not only provides comfort but helps people feel good about them.
The work was carried out in several directions. First of them is the development and
manufacturing by small series (with the purpose of approbation) of modern beautiful, functional and
convenient clothes for children of various ages with disease on children's cerebral paralysis. The
second direction is the design of clothes and accessories for the patients in various hospital
establishments. For this assortment of products must be used advanced textile materials with special
properties. The third direction of our activity is the realization of interrogation with use of the
questionnaire among the disabled people, persons, which serve them and also of medical personal. The
purpose of interrogation is to define the requirements for peculiarities of design and assortment of
such textile products. We consider that the account of the revealed requirements of the consumers and
the recommendations of the experts will enable to create modern, high-quality clothes for disabled
people and for the patients of hospitals.
One of the main directions of our work now is the development of clothes and accessories to
the people, which are on stationary treatment in medical establishments. Now for manufacturing of
bed clothes in medical establishments mainly used cotton fabrics. But they have the ability to
accumulate pollution and microorganisms from air and from a surface of a body of the man. For
reduction of harmful influence of bacteria and viruses of a product we choose materials, which should
be not toxic, proof to washing, mechanically strong, have high vapour - and air permeability. One
more way of decrease of action of the harmful biological factors is the development of designs of
clothes, which interfere with accumulation of bacteria in seams and do not cause irritations of a skin of
the man. The design of clothes not only provide a comfortable condition of the patients, but also
should be convenient for medical personnel's at realization by them of medical procedures - for
example, to provide easy access to places for medical prick, measurement of pressure and temperature
of a body. An experimental set of man's hospital linen was recently developed for patients of Kiev
military hospital.
47
Tetyana PONOMARENKO, rok II
DESIGNING THE FOOTWEAR FOR PEOPLE AFTER FOOT
SURGERY
The recovery process after foot surgery is long and difficult but it is possible to make it easier
with the help of supplementary means including the special footwear. Its design and materials are
chosen taking into consideration the patients recovery, doctors’ advice and the conditions of footwear
usage. The analyzing of current footwear range has shown that there is no necessary kind of military
shoes that would help in recovery after foot surgery. Moreover there is no specification in construction
and technologies manufacture for such kind of shoes.
The solders after surgery who have the recovery process learn how to step practically from the
very beginning. The rational design of after surgery footwear with all demands and right materials will
help to make it much easier and more comfortable, less painful.
The analyzing of the conditions of wearing such kind of shoes proved the urgent need to
develop new footwear operated medical devices for patients with disorders of the feet, which can be
used in trophic disorders. Processing of the data in a survey of patients and medical staff in Kiev
military clinical hospitals allowed to determine priority positions that were taken into account in the
development of rational design postoperative footwear. The dominant trend in this was to ensure
ergonomics and reduce pain during the operation. Improving the design of postoperative shoe for
patients will shorten the recovery time, rehabilitation alleviate conditions, increase the convenience of
daily use, reduce the time to perform such medical procedures as the application of medicines and
dressings, and by using special materials for shoe uppers enhance the therapeutic effect.
Among the special requirements for postoperative shoe design set out the results of a poll is
for the presence of specific design details uppers, which would differ enhanced ergonomic properties
and reliability. The result was the rational design of orthopedic shoes, which feature is the convenience
dressing - removal and secure fit without painful effect on foot. A new kind of shoes - men
postoperative shoes, which are fixed on the leg using fasteners "velkro" and have a design that is
completely transformed.
The upper parts of shoes are made of new textile material that draws the after surgery moisture
and improves the microclimate inside the shoe, also thanks to its bactericidal properties of therapeutic
material is highly breathable upper, so the foot has a good thermoregulation.
PhD, associate professor Ganna Shchutska
48
Maryna POPOVSKA, rok II
OPTIMIZATION PARAMETERS OF EMULSION PROCESSING
OF FUR
The research results of reverse emulsions components influence for degreasing of fur skins affect
degreasing and bleach effectiveness indicators and also the features of fur semimanufactures. Another
important task is to receive optimal parameters of degreasing and degreasing-bleach aimed at fur skins
processing effectiveness improvement by means of fat and water-solvable substance removal from
both pelage and skin tissue and receiving high-quality fur semimanufactures with necessary property
complex with reduction of expenditures for chemicals and with notional time saving.
Aimed at elicitation of optimal parameters of degreasing process and their influence on fur
semimanufactures properties at work the second order rotatable plan of Box-Hunter is used. The
factors of influence are the following: Х1  expenditure ЗЕ (fluid coefficient (FC)); Х2degreasing
process temperature, оС; Х3degreasing process duration, min. The response functions in degreasing
process math models were chosen the following qualitative indicators of degreased fur
semimanufacture: Y1-level of degreasing, %; Y2-skin tissue elongation under load of 4,9 mPa, %; Y3hair solidity, Н.
Regression coefficients significance evaluation was held by Student criterion, while the model
adequacy held by Fisher criterion. Calculations and optimal fields array were done with the help of
Statistica 5 program. As the result the degreasing process math models, which describe the influence of
outbox parameters on fur semimanufacture properties, were received.
Thus, the effective fat and other substances removal from the hair surface and skin tissue and also
reasonably high whiteness level and semimanufacture quality level can be received if bleached for 25
minutes under the temperature of 20 °С and fluid coefficient of 20.
Ph.D. Ing. Oksana Smachylo
49
Eduard PYLYPENKO, rok II
Natalya TERENTIEVA
TEXTILE MATERIAL FOR RESPIRATORY PROTECTION
Nowadays the production of textiles for respiratory functions is quite profitable area in which
there is a possibility of increasing the volume by replenishing the range of new types of products. Due
to its properties that distinguish jersey from other textile materials, it is used in the production of
various fabrics: technical (air filters, barriers, reinforcing fiberglass in the automotive, aviation and
agriculture branches), medical (sanitary ware clothing for patients with special properties, compression
preventive products - tights, stockings, socks, bandages, bandages and belts that have varying degrees
of pressure, sanitary napkins, clothing for medical personnel, materials and products for commonmedicine: gauze - hemostatic, multilayer, gypsum and simple, dressings, materials for compression of
medical action, therapeutic lingerie and underwear to prevent occupational diseases, surgical
materials: suture materials; implants - dentures various vessels, meninges, larynx, ear shells,
abdominal membranes, artificial tendons etc.; other materials for cardiac surgery, fixing materials,
filter materials). Knitted cloth is more widely used for sewing for sports, tourism and active recreation.
The peculiarity of these products is that they are directly adjacent to the body. At the core of porous
filters of all kinds is the process of gas filtration through the walls, in which solid particles are trapped,
and the gas passes completely through them. Filtering partitions varied in structure, but they are
composed of fibrous or granular elements and are divided into the following types: flexible porous
walls - woven materials from natural, synthetic or mineral fibers; Nonwoven fibrous materials (felt,
glued and punched materials, paper, cardboard, fibrous mother); mesh sheets (spongy rubber,
polyurethane, membrane filters); semi porous membrane; rigid porous walls. Currently, for the
manufacture of filter elements, a broad range of synthetic polymers. In order to keep the molecules or
inorganic acid gases, or ammonia, activated carbon is subjected to an appropriate chemical treatment.
Perform basic functions of respiratory protection can be achieved by performing a thickness fabric,
combination of materials, multi-layer structure. Recently there was a question in the development of
multifunctional textile materials, layers which would be diametrically opposite properties. There are
several ways to get the desired result: 1) a combination of materials with different properties in the
weaving or knitting; 2) creation of multifunctional multilayer composite textile material layers are
made of materials with different properties. As a result of the research and analysis of the impact
properties of textile materials, knitted fabrics on quality index of products from them, has been
developed and manufactured dual-layer jersey respiratory masks for human respiratory protection
from exposure to harmful substances. Was analyzed the range of protective masks for sport and
domestic purpose.
Tasked with designing means of protection of human respiratory, upgrading existing samples
on market by application or proposal developed weaves and new raw materials and study the basic
properties of samples and the development of multifunctional textile materials with layers with
diametrically opposite properties.
Doctor of Technical Sciences, Professor Natalia Zashchepkina
50
Eduard PYLYPENKO, rok II
Olga LITVINOVA
COMPARATIVE ANALYSIS OF INFRARED EMISSION
SPECTRA OF SOME PLANT BIOCIDES
Development of antimicrobial textile finish is now of great interest because consumers are
aware of hygienic life style. Garments are in direct contact with human body, but the major
antimicrobial agents for textile coating (triclosan, quarternay ammonium compounds) are chemical
agents which usually have toxic and environmental issues. Therefore a very relevant problem is the
development of methods of providing of antimicrobial properties for textile materials using bioactive,
"environmentally friendly" natural substances.
Ukraine has rich biodiversity and many of plants classified as medicinal and also traditionally
used for dye extraction and coloration of textile; some of them exhibit antimicrobial activity. This
ability is caused by the presence in their composition of certain chemicals compounds, among which
the proven biocidal effect has flavonoids.
Flavonoids – is a large class of low molecular weight polyhydric phenol plant origin. They are
widely used for the prevention and treatment of diseases, used in the food, cosmetic and
pharmaceutical industries. In our previous studies was determined the antibacterial properties of textile
materials treated with extracts of some plants and was shown their sufficiently high antimicrobial
activity against gram-positive bacteria. The most pronounced effect is obtained for fabrics treated with
extracts of tutsan and onionskin. Tutsanumwort preparations have antibacterial, astringent,
antimicrobial, antiinflammatory and hemostatic effect, accelerate tissue regeneration. Onionskin also
contain flavonoids - plant phenolic nature compounds, dyfenilpropanu derivatives. They have a wide
range of biological activities, involved in redox processes, perform antioxidant function, absorb
ultraviolet light, have a wide range of actions, in particular able to strengthen capillaries, exhibit
antiinflammatory, antioxidant and antiradiation effect.
The purpose of this study was a
comparative analysis of IR spectra of initial
plant biocides materials (tutsan and onionskin)
and of their water extracts. Bruker
spectrophotometer was used. The powders of
plants was pressed in tablets with KBr and
taken to translucence. For both serious of
experiments was shown that in the region of
stretching vibration CH-, -CH2 -CH3 , C = O,
C-O-C at the double bond, NH2, NH groups in
the dry matter and water extract slightly vary
in intensity and profile, but bands with maxima
corresponding to valence and deformation groups of flavonoids, go into the hood. This confirms that
water extracts of tutsan and onionskin have the same biocidal properties as dry plant.
51
Grzegorz SUCHANEK, rok III
SKN „SENSOR”
Badania czujników wykonanych w technologii MEMS w kierunku
możliwości syntezy układu śledzenia położenia w przestrzeniach bez
zasięgu GPS
W wielu praktycznych aplikacjach, a w szczególności jednostkach sterowanych zdalnie,
zachodzi konieczność wyposażenia pojazdu/robota w układ nawigacji. Współcześnie cel ten osiągnąć
można poprzez instalację jednego z wielu dostępnych powszechnie modułów GPS/Glonass. Choć jest
to wygodne rozwiązanie to jego zastosowanie ogranicza się do obszarów, na których dostępny jest
sygnał z satelit. Natomiast wykluczone jest zastosowanie takiego rozwiązania w środowiskach
zakłóconych (przypadkowo lub celowo) oraz bez dostępu do sygnałów satelitarnych, m.in. w kopalni,
gdzie sygnał GPS jest tłumiony.
Innym rozwiązaniem systemu nawigacji może być wykorzystanie czujników MEMS takich
jak np. akcelerometry, żyroskopy, magnetometry. Założono, że dzięki wykorzystaniu ich pomiarów
możliwe jest opracowanie algorytmu śledzącego zmiany położenia względem punktu początkowego.
Proponowane rozwiązanie przysparza pewne problemy, np. związane z różną dokładnością wybranych
czujników, co odpowiednio przekłada się na dokładność estymacji położenia obiektu.
Prezentowany referat będzie dotyczył syntezy układu badania dokładności wykorzystanych
czujników. W tym celu zastosowano układ zbierający dane bazujący na mikrokontrolerze Arduino
komunikujący się z układem do analizy danych zaprojektowanym w środowisku LabView. Celem
pracy jest odpowiedź na pytanie: Jaką dokładność można uzyskać w systemie nawigacji lokalnej, na
przykładzie skonstruowanego układu zamontowanego na eksperymentalnym pojeździe?
dr inż. Marcin Nawrocki
52
Marcin WAŚNIOWSKI, rok II mgr
SKN „SENSOR”
Projekt i implementacja interpretera G-code na wybranym
sterowniku PLC
Celem projektu było opracowanie koncepcji systemu sterowania plotera XY wykreślającego
kształty opisane trajektorią w formie poleceń języka G-code oraz implementacja algorytmów
realizujących zadanie na sterowniku PLC Siemens S7 1200. Pierwsze etapy rozwiązania zagadnienia
związane były z analizą i wyborem narzędzi umożliwiających realizację tematu. Prace
programistyczne obejmowały ponadto stworzenie aplikacji hosta pełniącego rolę pośrednika pomiędzy
komputerem z oprogramowaniem CAD a sterownikiem. Wykorzystano do tego środowisko Visual
Studio 2013 i język C# oraz darmowe biblioteki komunikacyjne Snap7, pozwalające na wymianę
danych ze sterownikami Siemens S7 bez konieczności używania drogiego oprogramowania firm
trzecich.
Po wykonaniu zadań związanych z programowaniem oraz modernizacją istniejącego
stanowiska laboratoryjnego w dalszej fazie projektu zostaną przeprowadzone testy weryfikujące
poprawność opracowanych algorytmów i procedur przejścia od rysunku do sterowania napędami.
dr inż. Stanisław Flaga
53
Sekcja Automatyki i Robotyki
Podsekcja 2
54
Kacper BAJDA, rok I mgr
SKN „CONTROLLERS”
Projekt i wykonanie mikroprocesorowej wagi dozującej
Celem projektu jest wykonanie wagi dozującej do zastosowania w przemyśle. Waga ta powinna
być w stanie napełnić pojemnik przewidzianą masą produktu sypkiego.
Realizacja pracy zakłada wykorzystanie czujnika tensometrycznego do pomiarów naprężeń
mechanicznych, silnika skokowego jako elementu napędowego oraz mikroprocesora ATmega16A
jako sterownika.
Zakres pracy obejmuje:
 Zaprojektowanie płytek elektronicznych: wzmaczniacza pomiarowego, sterownika
silnika skokowego, oraz płyty głównej sterującej całym układem.
 Projekt części mechanicznej urządzenia
 Zaprogramowanie algorytmu sterowania.
Na prezentacji zostanie przedstawione gotowe urządzenie, sposób jego obsługi, oraz możliwości
pracy.
Rys. 1 Zdjęcie wagi dozującej – widok z przodu
dr inż. Piotr Micek
55
Tomasz BARCZYK, rok I mgr
Marcin BOROWSKI, rok I mgr
Jakub OLESIŃSKI, rok I mgr
SKN AUTOMATYKÓW I ROBOTYKÓW „FOCUS”
MOBILNY ZESPÓŁ DWÓCH MANIPULATORÓW
ROBOTYCZNYCH NA WSPÓLNEJ PLATFORMIE JEZDNEJ
Tematem referatu będzie przedstawienie projektu realizowanego we współpracy z
Korporacyjnym Centrum Badawczym ABB w Krakowie, w ramach II Edycji Koła Naukowego ABB.
Celem projektu było stworzenie robota mobilnego, wyposażonego w koła szwedzkie typu Mecanum,
dwa manipulatory robotyczne oraz kamerę 3D. Tematyka projektu inspirowana jest istniejącymi
systemami mobilnej manipulacji, które stosowane są głównie w warunkach niebezpiecznych dla
człowieka (eliminacja zagrożeń wybuchowych, eksploracja kosmiczna). Opracowane rozwiązanie
konstruktorskie ma charakter badawczy i porusza wiele problemów robotyki, m.in. sterowanie ruchem
platformy omni-kierunkowej, pozycjonowanie manipulatorów we wspólnej przestrzeni roboczej oraz
wykrywanie przeszkód i rozpoznawanie obiektów przez system wizyjny. W ramach projektu
wykonana została kompletna konstrukcja mechaniczna mobilnej platformy oraz dwóch
zamontowanych na niej manipulatorów robotycznych. Stworzony został system sterowania robotem.
Dodatkowo rozwiązane zostało proste i odwrotne zadanie kinematyki oraz zaimplementowany został
algorytm unikania kolizji dla współpracujących manipulatorów. Opracowany został autonomiczny
tryb pracy robota, w którym, za pomocą akwizycji danych z kamery 3D, robot realizuje zadanie
wyszukiwania zadanych obiektów w otoczeniu, jednocześnie omijając napotkane przeszkody.
Wykonana platforma daje duże możliwości rozbudowy i zastosowania ciekawych technologii.
Trwają prace nad dalszym rozwojem autonomii robota przy użyciu kinematyki odwrotnej i systemu
wizyjnego. Wprowadzone zostanie również zaawansowane rozwiązanie sterowania całym
urządzeniem przy pomocy sensora LeapMotion. Celem dalszego rozwoju robota jest także osiągnięcie
holonomiczności poprzez modyfikację algorytmu poruszania się platformy.
dr inż. Paweł Rotter
56
Łukasz BASĄG, rok I mgr
SKN „VIFACTORY”
Smart House Automation
Projekt Smart House Automation miał na celu wdrożenie rozwiązania firmy National Instrument
opartego na platformie sbRio wraz z zaprojektowanymi i dedykowanymi układami elektronicznymi do
sterowania procesami mającymi miejsce w budynku mieszkalnym.
Do celów wdrożeniowych wykorzystano mieszkanie jednopoziomowe, które zostało dostosowane
pod kątem budowlanym, wentylacyjnym oraz instalacji elektrycznej i niskoprądowej.
System automatyki został oparty na urządzeniu firmy NI ze względu na jego skalowalność i
szerokie możliwości konfiguracyjne. W projekcie wykorzystane zostały układ FPGA, system czasu
rzeczywistego, aplikacja wykonywalna systemu Windows oraz komunikacja sieciowa i szeregowa.
Dzięki zastosowaniu układów elektronicznych projektowanych na potrzeby wdrożenia możliwe
było sterowanie procesami o zróżnicowanej charakterystyce. System umożliwia sterowanie
oświetleniem, ogrzewaniem (grzanie/chłodzenie), wentylacją oraz zapewnia funkcję alarmu
realizowaną przez osobny wątek aplikacji RT. Dodatkowo dzięki zastosowaniu elementów
pomiarowych umożliwia realizację zróżnicowanych algorytmów sterujących tak otwartych jak i w
pętli sprzężenia zwrotnego, których przełączanie możliwe jest za pomocą paneli dotykowych, aplikacji
wykonywalnej Windows lub dostępu przez Web.
Smart House jest ciągle rozwijany i dodawane są kolejne funkcje, które coraz bardziej
upraszczają życie mieszkańcom inteligentnych pomieszczeń.
mgr inż. Szymon Pękala
57
Andrzej HANAS, rok I mgr
Krzysztof ŚWIĘTOCHOWSKI, rok I mgr
Krzysztof CESZLAK, rok I mgr
Mateusz GĄSIOR, rok III
Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Politechnika Gdańska
NAUKOWE KOŁO STUDENTÓW „ELEKTRYKÓW”
System sterowania w budynkach w oparciu o mikrokontrolery STM32
Oszczędność czasu, energii i komfort użytkowania – są to główne powody wdrażania
inteligentnych instalacji w budynkach zarówno mieszkalnych jak i uzyteczności publicznej.
Celem projektu jest realizacja systemu sterowania podstawowym wyposażeniem każdego
mieszkania: oświetleniem, dostępem do gniazdek elektrycznych, roletami oraz temperaturą. Jednostka
centralna oraz moduły rozproszone wykorzystują mikrokontrolery STM32F4 oraz STM32F0.
Komunikacja między urządzeniami odbywa się bezprzewodowo, a polecenia użytkownika są
przekazywane poprzez przeglądarkę internetową.
Układ został stworzony z myślą o małych budynkach/mieszkaniach, w których instalacja
obecnych rozwiązań automatyki budynkowej okazała by się zbyt kosztowna.
dr inż. Marek Turzyński
58
Łukasz JANIK, rok II mgr
Bartłomiej HEBDA, rok I mgr
Michał DROŻDŻ, rok I mgr
Agata PACIOREK, rok I mgr
SKN „AVADER”
Wbudowany system wizyjny do monitorowania stanu kierowcy
Zmęczenie skutkujące zaśnięciem oraz brak koncentracji są istotną przyczyną wypadków
drogowych. W ramach referatu przedstawiony zostanie system wizyjny, który pozwala monitorować
poziom skupienia kierowcy samochodu i alarmować w przypadku wykrycia symptomów zmęczenia,
które mogą stanowić zagrożenie na drodze. Elementami algorytmu są detekcja twarzy na obrazie,
detekcja oczu, klasyfikacja czy oczy są zamknięte, czy otwarte w celu obliczenia współczynnika czasu
otwarcia oczu, zgrubne określenie kierunku patrzenia, śledzenie położenia twarzy oraz wykrywanie
innych czynności odwracających uwagę np. rozmowa przez telefon. Ponadto sprawdzona zostanie
możliwość pracy rozwiązania w warunkach nocnych, przy wykorzystaniu dodatkowego oświetlenia
podczerwonego.
System został zaprojektowany jako tzw. kamera inteligenta (ang. smart camera) z elementem
obliczeniowym w postaci układu SoC (ang. System on Chip) tj. układu, który w jednej obudowie łączy
logiczne zasoby rekonfigurowalne (układ FPGA) oraz system procesorowy (ARM). Schemat podziału
zadań między obie części zaprezentowano na rysunku 1. Moduły sprzętowe zostały
zaimplementowane w języku opisu sprzętu Verilog, a programy dla systemu procesorowego w języku
C++.
Produketm finalnym projektu jest prototyp kamery, która w czasie rzeczywistym, przy
niewielkim wykorzystaniu energii może monitorować stan kierowcy na podstawie informacji
wizyjnej.
dr inż. Tomasz Kryjak
59
Adam KNARA, rok I mgr
Bartosz NAWROT, rok I mgr
SKN „CYBORG”
Projekt bezzałogowego statku powietrznego klasy „SUAV"
W niniejszej pracy wyjaśniono schemat działania systemu, którego zadaniem jest zapewnić
stabilny lot bezzałogowego statku powietrznego na podstawie odczytów z zainstalowanych czujników
tak, aby operator mógł w pełni skupić się na wykonywaniu zadanej misji, bez obawy o wpływ wiatru,
czy innych czynników mogących utrudnić jego pracę. System ten również będzie miał za zadanie
obsługiwać klasyczny tryb lotu, gdzie pilot będzie miał pełną kontrolę nad obiektem, nie zapominając
dodatkowo o konieczności sprzętowej obsługi podstawowych przyrządów takich jak silniki, czy
serwomechanizmy sterujące powierzchniami sterowymi poprzez moduł radiowy. Kolejnym istotnym
elementem było opracowanie konstrukcji, w której zostanie zaimplementowany inteligentny system
sterowania a także przeprowadzenie komputerowych analiz aerodynamicznych w celu dostarczenia
danych do powyższego systemu.
dr inż. Wojciech Bochniak
60
Rafał KOZIK, rok III
Czworonożny robot kroczący
Projekt obejmuje opracowanie oraz budowę czworonożnego robota kroczącego, a także
testowanie algorytmów generacji chodu. Składa się z części mechanicznej, elektronicznej oraz
oprogramowania.
Noga robota posiada 3 stopnie swobody napędzane serwomechanizmami modelarskimi. Stopy zostały
wyposażone w czujnik krańcowy umożliwiający wykrycie podłoża. Ponadto robot został wyposażony
w trójosiowy żyroskop i akcelerometr. Elektronika sterująca została oparta o mikrokontroler z
rdzeniem ARM Cortex-M0 oraz miniaturowy komputer Intel Edison wyposażony w dwurdzeniowy
procesor z rodziny Intel Atom i umożliwiający komunikację przez WiFi i Bluetooth.
Obecnie została opracowana i wykonana część mechaniczna oraz układ elektroniczny sterownika.
Została także wykonana wizualizacja kinematyki robota w języku Python umożliwiająca symulacje
algorytmów przed implementacją w robocie.
61
Rafał KRAWCZYK, rok III
SKN „CYBORG”
Projekt robota transportujacego ładunki w róznym terenie
W referacie przedstawiono projekt i budowę robota, zdolnego do dostarczenia jak największej
masy ładunku do celu znajdującego się na szczycie platformy.
prof. dr hab. inż. Tadeusz Uhl
62
Kamil KUŹNIAR, rok II mgr
SKN „CONTROLLERS”
KOMPAKTOWY STEROWNIK CNC
Celem projektu jest budowa urządzenia zrywającego z dotychczasową koncepcją sterowników
CNC. Układ ten pozwala na zredukowanie liczby urządzeń niezbędnych do pełnej kontroli maszyny
sterowanej numerycznie do jednego, kompaktowego modułu. Jego zadaniem jest realizacja procesu
sterowania maszyną oraz obsługa urządzeń wejściowych i wyjściowych zapewniejących interakcję z
operatorem, w tym dowolnego wyświetlacza wyposażonego w port HDMI. Projekt obejmuje również
stworzenie interfejsu graficznego ułatwiającego operatorowi konfigurację wstępną oraz obsługę.
Sygnały impulsowe
Sieć
Przemysłowa
Sterownik
numeryczny
USB
HDMI
Enkodery
5 niezależnych osi
(silniki krokowe
lub serwonapędy)
Panel
operatorski
Wyświetlacz
Rys. 1 Schemat ideowy układu
Sterownik umożliwia równiez pracę maszyny w trybie automatycznym np. na lini
produkcyjnej poprzez protokoły komunikacyjne wykorzystujące sieć Ethernet. Kolejną istotną cechą
jest możliwość sterowania pięcioma niezależnymi silnikami krokowymi lub serwonapędami o bardzo
wysokiej rozdzielczośći przekraczającej 100 tys. pozycji na jeden obrót wału silnika. Układ ten
wymaga znacznej mocy obliczeniowej, którą zapewnia czterordzeniowy procesor ARM Cortex-A7
oraz procesor graficzny Broadcom VideoCore IV.
dr inż. Piotr Micek
63
Piotr LIZOŃCZYK, rok III
Wiktor MUROŃ, rok I mgr
WYKRYWANIE ZANIECZYSZCZEŃ W ROZTWORACH NA
PODSTAWIE KOMPUTEROWEJ ANALIZY OBRAZU
W ramach projektu opracowano i przetestowano nowy algorytm służący do detekcji i klasyfikacji
zanieczyszczeń sypkich w roztworach leków. Zanieczyszczenia w postaci proszku widoczne są
wyraźnie dopiero podczas ruchu pojemnika (algorytmy detekcji bazują na wyodrębnieniu ruchomych
części obrazu), dlatego też opracowano metodę pozwalającą na odróżnienie proszku od bąbli
powietrza, które powstają przy ruchu pojemnika. Metoda bazuje na uczeniu klasyfikatora K-NN dużą
ilością próbek należących do różnych klas zanieczyszczeń przy pomocy współczynników opisujących
grupę ruchomych obiektów, wyselekcjonowanych za pomocą metody analizy głównych składowych
(PCA).
Projekt objął również zaprojektowanie systemu wizyjnego składającego się z kamery, oświetlenia oraz
odpowiedniego algorytmu pozwalającego na kontrolę poziomu cieczy i położenia igły operującej na
fiolce z preparatem.
Automatyzacja kontroli jakości cytostatyków jest szczególnie istotna z powodu wysokiej szkodliwości
preparatów, które obecnie są przygotowywane i kontrolowane ręcznie przez wykwalifikowany
personel. Wyniki analiz zostaną wykorzystane do konstrukcji robota w ramach projektu realizowanego
przez AGH, który docelowo ma zautomatyzować cały proces.
64
Bartosz MOCZAŁA, rok I mgr
Jakub RACHUCKI, rok I mgr
SKN „CYBORG”
Studenckie laboratorium technologii satelitarnych
W
dzisiejszym
świecie
rola
systemów
satelitarnych staje się coraz istotniejsza. Jest to
związane z rozwojem technologii, spadkiem kosztów
umieszczenia na orbicie oraz miniaturyzacji urządzeń.
Aktualny trend pokazuje, że coraz większą rolę
odgrywają mikro- i nanosatelity budowane szybko,
niskim kosztem i umieszczane na orbicie częściej
(co kilka miesięcy) w większej ilości. Dzięki znacząco
zredukowanym koszcie satelity typu CubeSat wraz
z wystrzelenie,
się
osiągalne
dla
projektów
akademickich. Jednym z głównych podsystemów
satelitów jest ADCS odpowiedzialny za ustalanie
aktualnej orientacji w przestrzeni oraz jej zmianę.
W celu rozwijania na uczelni nowoczesnych Rys. 1 Klatka Helmhotza
technologii związanych z satelitami konieczne było
zaprojektowani oraz zbudowanie stanowiska spełniającego
wymagania stawiane przy testowaniu systemu ADCS.
Celem pracy było projekt oraz wykonanie platformy
zawieszonej
beztarciowo
na sferycznym
łożysku
powietrznym
pozycjonowanej
za pomocą
kół
zamachowych umożliwiającej testowanie i rozwijanie
algorytmów wyznaczania i sterowania orientacją w
przestrzeni oraz sterowanej komputerowo klatki
Helmholtza wraz z modelem CubeSata. Dodatkowym
celem było poznanie środowiska pracy satelitów oraz
Rys. 2 Układ stanowiska typu "Tabletop"
stosowanych w nich algorytmów.
Dzięki środkom pochodzącym z Grantu Rektora 2014 udało się zbudować wszystkie
zaplanowane urządzenia, które są aktualnie udoskonalane. W trakcie prac opracowano szereg
unikatowych technologii wytwarzania precyzyjnych elementów z wykorzystaniem kompozytów.
dr inż. Alberto Gallina
65
Bartosz POSTULKA, rok II
Bartosz MOCZAŁKA, rok I mgr
SKN „CYBORG”
PLANETARY ATMOSPHERIC ENTRY VEHICLE FOR CANSAT
COMPETITION 2015 IN TEXAS
The mission simulates a Science Vehicle traveling through a
planetary atmosphere sampling the atmospheric composition during
descent. The overall Cansat system is composed of two primary
components, a Science Vehicle and a re-entry Container that protects
the vehicle during ascent, "near-apogee" deployment from the rocket
and initial re-entry/descent.
The Cansat size was one of the most important requirements.
The rocket payload section provide specific dimensions available to
use. We have therefore designed our Container considering safe
marigins. It is deployed from the rocket at high attitude and utilise
parachute system to stabilise descent and provide condition for
Image 1 Cansat Configuration
releasing Science Vehicle – the planetary probe.
When the Science Vehicle is released from the Container, it
will use coaxial rotors with counter-rotating propellers to reduce its
descent rate to less than 10 meters/second. The Science Vehicle will
stabilize and descend properly at a minimum altitude of 300 meters.
During descent, the Science Vehicle will record video in the nadir
direction until it lands. The video camera is stabilized in real time
using gimbal motor.
The video can be recorded on-board for downloading after
recovery. The Science Vehicle is equipped with a wide range of
sensors. It will collect extensive telemetry data during descent which
includes: altitude based on barometric air pressure, outside air
temperature, inside temperature, flight software state, stabilization
parameters, battery voltage, and angle of descent of the Science
Vehicle. The data is transmitted at a 1 Hz rate to a ground station
using XBee radio modules.
The Science Vehicle is holding one large raw hen’s egg and
protects it from breaking during the mission. Thus we have
developed specialised safety module providing security for the
Image 2 Subsystems Overview
payload inside. We have already performed several drop-tests that
prove system to be working flawlessly.
We have already passed preliminary design review conducted by NASA specialists. Our team ‘AGH Space
Systems’ get special congratulations from judges. In late March we will perform rocket flight tests. In June we
will proudly represent our University and Country in Texas, USA among 80 universities from all around the
world.
Paper supervisor::
dr hab. inż. Tomasz Buratowski
66
Łukasz ROSPOND, rok I mgr
Szymon SABIK, rok I mgr
SKN „CYBORG”
Wykorzystanie sterownika PLC w procesie powstawania gazety
W referacie przedstawiono przegląd sterowników, sposobów ich programowania oraz
zastosowań. Zbudowano fizyczny model fragmentu linii drukarskiej, wyposażono go w napędy, układ
elektrycznych elementów wykonawczych na wzór rozwiązań stosowanych w przemyśle oraz
opracowano ideę sterowania. Algorytm sterowania zaimplementowano korzystając ze sterownika
firmy FATEK. Referat zawiera opis przeprowadzonych testów opracowanej konstrukcji, a także
krytyczną analizę ich wyników oraz wnioski dotyczące jej dalszego rozwoju.
dr inż. Mariusz Gibiec
67
Wojciech TURLEJ, rok I mgr
SKN „DECYBEL”
Wykorzystanie metod sztucznej inteligencji w sterowaniu robotami
bionicznymi na przykładzie dwunożnego robota kroczącego o
stabilności dynamicznej
Prezentowana metoda pozwala na zautomatyzowanie i przyspieszenie procesu tworzenia oraz
optymalizacji algorytmu sterowania. Jej działanie opiera się na wykorzystaniu algorytmów
ewolucyjnych do optymalizacji działania kontrolerów opartych o sieci neuronowe i maszyny stanów.
W celu zbadania możliwości opracowanej metody przeprowadzono badania symulacyjne na
przykładzie robota kroczącego o stabilności dynamicznej. W ramach badań uzyskano stabilny chód
modelu robota oraz jego dynamiczną stabilizację pod wpływem zewnętrznych zakłóceń. Ponadto
prezentowana metoda umożliwiła automatyczne dostosowanie algorytmu sterowania do różnych form
i geometrii robota.
ARTIFICIAL INTELLIGENCE METHODS IN CONTROL OF BIONIC
ROBOTS BASED ON CONTROLLING MOTION OF DYNAMICALLY STABLE
BIPEDAL ROBOT
The paper describes a novel approach for control of mechanical systems, in particular bionic
robots, including bipedal robots. Presented methodology simplifies process of creating and optimizing
control systems - controller based on neural networks and finite state machines is automatically
optimized by evolutionary algorithms.
In order to investigate effectiveness of presented method, simulations were performed on model
of dynamically balanced bipedal robot. Described approach allowed to obtain dynamically stable gait
cycles. Simulation results have proven robots ability to maintain stability in presence of external
disturbances. The research has shown possibility of creating optimal controllers for various forms of
bipedal robots without any external guidance.
mgr inż. Sebastian Pakuła
68
Dawid WINIARSKI, rok I mgr
SKN „INTEGRA”
Bezprzewodowy system pomiarowy EMG do zastosowania w
interfejsie człowiek-maszyna
Sygnał EMG niesie stosunkowo dużo informacji na temat ruchu oraz fizjologii nerowomięśniowej w ciele ludzkim. Jego źródło znajduje się w mięśniach człowieka. Naukowcy
często oceniają przebieg tego sygnału pod kątem sygnału elektrycznego, którego
charakterystyka może być analizowane przy użyciu tradycyjnych technik przetwarzania.
Celem projektu jest stworzenie wygodnego narzędzia do pomiaru sygnału EMG, które
w dalszym etapie po odpowiednim przetworzeniu i analizie ma generować sterowanie dla
układu sztucznej protezy lub egzoszkieletu. Referat opisuje bezprzewodowy system
pomiarowy EMG. Każdy moduł pomiarowy ma wysyłać swoje pomiary transmisją
bezprzewodową w technologii Bluetooth do centralnego układu w celu akwizycji, integracji
i dalszego przetworzenia. Zadaniem układu centralnego ma być generacja odpowiedniego
sterowania. Wyniki pomiarów oraz reakcji systemu mają być widoczne również na
komputerze. Uogólniony schemat działania systemu został przedstawiony na Rysunku 1.
Rys. 1 Schemat działania systemu
dr inż. Krzysztof Kołek
69
Dawid WINIARSKI, rok I mgr
Michał ERAZMUS, rok I mgr
Agnieszka WITALEC, rok I mgr
Adam FLESZAR, rok II mgr
SKN „INTEGRA”
Projekt Robota Nanosumo
Rozwój nowych technologii w przemyśle motoryzacyjnym, stwarza zapotrzebowanie na
urządzenia pozwalające na symulowanie i testowanie systemów aktywnego bezpieczeństwa. W
związku z tym, że testowanie nowoczesnych systemów na rzeczywistych samochodach jest kosztowne
i trudne w realizacji, rozwiązaniem może być zastąpienie prawdziwych pojazdów robotami o
podobnych funkcjonalnościach. W związku z tym powstał projekt Nanosumo, który ma na celu
tworzenie i testowanie algorytmów zachowania uczestników ruchu drogowego. Pierwszym istotnym
etapem prac, opisanym w referacie, jest zaprojektowanie i stworzenie robota według wymagań
dotyczących konkurencji Nanosumo.
Na początku zostanie omówiona konstrukcja robota, czyli jego elementy elektroniczne
i mechaniczne. Schemat konstrukcyjny został przedstawiony na Rysunku 1.
Rys. 1 Schemat konstrukcyjny robota Nanosumo. Widok od przodu (po lewej) oraz z tyłu (po prawej).
Zostaną również przedstawione napotkane na tym etapie problemy oraz ich rozwiązania.
Kolejnym elementem będzie opis stworzonej za pomocą druku 3D obudowy robota. Zostaną
nakreślone etapy projektowania oraz zaprezentowany efekt końcowy. Na koniec zostanie
wyjaśnione działanie zaimplementowanego algorytmu poruszania się oraz funkcjonalności
robota. W podsumowaniu zawarto wnioski oraz dalszy rozwój projektu.
dr inż. Marek Długosz
dr inż. Paweł Skruch
70
Mateusz ZAJCHOWSKI, rok III
Maria DRABEK, rok I mgr
SKN „INTEGRA”
Projekt Pojazdów Autonomicznych
W dzisiejszym świecie roboty mobilne odgrywają bardzo dużą rolę. Współcześnie
projektowane roboty mają za zadanie wykonywać określone czynności bez pomocy człowieka,
działając autonomicznie z wysoką dokładnością i powtarzalnością. Oprócz zdolności przemieszczania
się, muszą niejednokrotnie posiadać zdolność rozpoznawania otoczenia, w którym zostały
umieszczone. W tym celu wyposaża się je w elementy elektroniczne, sensory oraz implementuje
sterowanie algorytmy sterowania.
Za cel pracy założono stworzenie 4 robotów mobilnych zbudowanych z gotowych
podzespołów. W ten sposób ułatwione będą ewentualne modyfikacje, czy też usunięcie awarii.
Początkowo wykonana została koncepcja platformy mobilnej, następnie dobrano odpowiednie
komponenty oraz stworzono model 3D robota – rys1.
Rys.1. Model 3D jednego z wykonywanych robotów.
Na podstawie projektu stworzono jednego z 4 robotów, które będą wykorzystywane m. in. na
zajęciach, w ramach Laboratorium Pojazdów Autonomicznych. Zaimplementowany w robocie
program umożliwia tworzenie, testowanie i udoskonalanie różnych algorytmów sterowania i
realizowanie licznych scenariuszy, od prostego podążania za linią naniesioną na podłożu, przez jazdę
w pomieszczeniu z omijaniem przeszkód, po mapowanie i przechowywanie w pamięci układu
otoczenia, w którym pojazd się porusza.
dr inż. Marek Długosz
dr inż. Paweł Skruch
71
Sekcja Ceramiki i Inżynierii Materiałowej
Podsekcja 1
72
Joanna BANAŚ, rok II mgr
Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
SKN „NUCLEUS”
Heterozłącza półprzewodnikowe do zastosowań fotokatalitycznych.
Heterozłącza półprzewodnikowe wykorzystuje się wówczas, gdy połączenie dwóch materiałów
pozwala na uzyskanie właściwości, których osobno nie posiada żaden z nich. Przykładem może być
szerokopasmowy dwutlenek tytanu TiO2, wykazujący właściwości fotokatalityczne w zakresie
ultrafioletu, występujący w heterozłączu wraz z wąskopasmowym siarczkiem kadmu CdS. Jako efekt
uzyskuje się fotokatalizator aktywny w zakresie światła UV-vis. Dodatkowo, ciekawym podejściem
podczas projektowania heterozłączy jest intencjonalny dobór nanomateriału o dużym rozwinięciu
powierzchni spośród form dwu-, jedno- lub zerowymiarowych (2D, 1D czy 0D).
Celem prac badawczych było określenie aktywności fotokatalitycznej heterozłączy
półprzewodnikowych TiO2/CdS obejmujących pełen zakres składu począwszy od 100 %mol TiO2 do
100 %mol CdS, w procesie fotodegradacji zanieczyszczeń fazy ciekłej.
Heterozłącza półprzewodnikowe TiO2/CdS otrzymano metodą intencjonalnego mieszania
nanoproszków. Strukturę krystaliczną określono metodą XRD, morfologię powierzchni obserwowano
z wykorzystaniem transmisyjnej mikroskopii elektronowej, rozwinięcie powierzchni wyznaczono
metodą adsorpcji BET, a rozkład wielkości ziaren metodą dynamicznego rozpraszania DLS.
Fotokatalityczny rozkład barwników organicznych posłużył do oceny aktywności katalitycznej układu
TiO2/CdS.
Projekt został sfinansowany ze środków Narodowego Centrum Nauki przyznanych na podstawie
decyzji numer DEC-2011/01/D/ST5/05859.
dr inż. Anita Trenczek-Zając
73
Jakub GAJSKI, rok III
SKN „NUCLEUS”
OTRZYMYWANIE UPORZĄDKOWANEGO
MEZOPOROWATEGO WĘGLA DO CELÓW
ELEKTROCHEMICZNYCH
Mezoporowate węgle należą do syntetycznych materiałów węglowych znajdujących
zastosowanie jako adsorbenty, nośniki katalizatorów, superkondensatory z warstwą podwójną oraz
wysokopowierzchniowe elektrody akumulatorów Li-Ion.
Ze względu na metodę otrzymywania rozróżnia się dwa rodzaje mezoporowatych węgli.
Pierwszy rodzaj otrzymuje się wskutek “twardego” odwzorowania. Polega ono na naniesieniu
prekursora węglowego na twardą matrycę, obróbce termicznej i usunięciu matrycy. Tą metodą można
otrzymywać zarówno uporządkowane(bazujące na uporządkowanej mezoporowatej krzemionce) oraz
nieuporządkowane(bazujące głównie na krzemionce koloidalnej). Drugi rodzaj otrzymuje się w drodze
“miękkiego” odwzorowania. W tej metodzie do utworzenia rządanej struktury stosuje się surfaktanty,
kopolimery blokowe i polimery będące prekursorami węglowymi. W trakcie obróbki termicznej
kopolimery i surfaktanty ulegają rozkładowi.
Rysunek 1. Obraz TEM krzemionki KIT-6 stosowanej jako twarda matryca. Źródło: acsmaterial.com
W prezentacji zostanie przedstawiona hybrydowa metoda otrzymywania mezoporowatego
węgla drogą twardego odwzorowania. Bazuje ona na dwuetapowym nanoszeniu węgla, najpierw
chemisorpcyjnie 2,3-dihydroksynaftalenu a następnie pirowęgla z fazy gazowej. Oba etapy
74
rozdzielone są impregnacją katalizatorem grafityzacji, który ma za zadanie obniżyć temperaturę
transformacji powstałych struktur węglowych w zbliżone do grafitu. Zaproponowana procedura
zostanie podparta argumentami. Dodatkowo omówiona zostanie metoda modyfikacji powierzchni
ścianek porów, która pozwala poprawić charakter kontaktu węgiel-elektrolit w kontekście
zastosowania jako superkondensator z warstwą podwójną.
prof. dr hab. inż. Stanisław Błażewicz
75
Magdalena GRZEGORZAK, rok I mgr
Wydział Energetyki i Paliw
SKN „HYDROGENIUM”
Struktura krystaliczna i właściwości transportowe materiałów
anodowych z grupy Sr2Fe2-xMoxO6 dla stałotlenkowych ogniw
paliwowych
W prezentacji przedstawiono wyniki badań uzyskane dla grupy materiałów tlenkowych
Sr2Fe2-xMoxO6-δ pod kątem ich zastosowania jako materiałów anodowych dla stałotlenkowych ogniw
paliwowych typu SOFC.
Efektywność pracy ogniwa SOFC zależy głównie od zastosowanych materiałów
elektrodowych i elektrolitu. Od materiału anodowego wymaga się wysokiego, mieszanego
przewodnictwa jonowo–elektronowego oraz długoczasowej stabilności w atmosferze redukcyjnej.
Oczekuje się również odpowiednio wysokiej porowatości, co umożliwia szybkie dotarcie paliwa oraz
odebranie produktów reakcji elektrodowej. Pozostałymi kryteriami doboru materiału anodowego jest
niski koszt produkcji oraz łatwa synteza. W przypadku zasilania ogniwa SOFC węglowodorami lub
syngazem kluczowa jest również odporność materiału anodowego na osadzanie węgla oraz zatruwanie
siarką.
W prezentacji przedstawiono wyniki badań dotyczące syntezy niskotemperaturowej tlenków
Sr2Fe2-xMoxO6-δ, wyniki pomiarów strukturalnych XRD, analizę termograwimetryczną oraz wyniki
pomiarów przewodnictwa elektrycznego oraz właściwości elektrochemicznych rozważanych
związków.
dr hab. inż. Konrad Świerczek, prof. AGH
dr inż. Kun Zheng
76
Mateusz HAJDUN, rok III
SKN „NUCLEUS”
Wpływ sensybilizatora (SnO2, Ag) na właściwości fotokatalityczne
TiO2
Piętnaście procent światowej produkcji pigmentów jest uwalniane do środowiska w postaci
ścieków przemysłowych. Szczególnie szkodliwe są niektóre barwniki azotowe oraz takie, które w
wyniku procesu degradacji uwalniają silnie rakotwórcze aminy aromatyczne. Rozwój fotokatalizy
heterogenicznej należy do ważnych działów badań naukowych. Dwutlenek tytanu ze względu na
swoje właściwości fizykochemiczne ciągle uważany jest jeden z najlepszych punktów odniesienia.
Problemem jest jednak zakres spektralny promieniowania słonecznego, dla którego materiał ten
wykazuje efekty fotokatalityczne. Dążąc do efektywniejszego wykorzystania światła widzialnego
łączy się TiO2 z sensybilizatorami bądź wprowadza domieszki modyfikujące strukturę elektronową.
Celem badań była analiza właściwości fizykochemicznych wybranych proszków TiO2 oraz ich
połączeń
heterogenicznych
(TiO2-SnO2,
TiO2-Ag,
TiO2-SnO2-Ag).
Nanokompozyty
półprzewodnikowe TiO2-SnO2 o różnym stosunku molowym otrzymano poprzez mechaniczne
mieszanie komercyjnie dostępnych nanomateriałów. Nanocząsteczki srebra osadzano w wyniku
rozkładu azotanu (V) srebra pod wpływem promieniowania UV.
Nanomateriały badano metodą dyfrakcji rentgenowskiej, XRD oraz skaningowej mikroskopii
elektronowej, SEM. Rozwinięcie powierzchni właściwej określono przy użyciu izoterm adsorpcji
azotu, BET. Wielkość optycznej przerwy energetycznej Eg wyznaczono z pomiarów współczynnika
odbicia dyfuzyjnego Rdiff. Aktywność fotokatalityczną otrzymanych materiałów oceniono na
podstawie analizy kinetyk rozkładu oranżu metylowego w wyniku oświetlania promieniami UV.
prof. dr hab. inż. Marta Radecka
mgr inż. Anna Kusior
77
Jakub JABŁOŃSKI, rok I mgr
SKN „NUCLEUS”
Warstwy węglowe typu „buckypaper” – wybrane właściwości i
możliwości praktycznego zastosowania
Warstwy węglowe typu „buckypaper” zbudowane są z równomiernie rozmieszczonych w
płaszczyźnie powierzchni nanorurek węglowych, które stanowią podstawowe elementy opisywanej
struktury.
W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących wytwarzania takich warstw i określenia ich
budowy i wybranych właściwości. Poruszono problematykę właściwości elektrycznych i
mechanicznych, które są istotne w aspekcie praktycznego wykorzystania takich warstw jako
materiałów konstrukcyjnych i funkcjonalnych. Podczas badań wytworzono warstwy zbudowane z
równomiernie rozmieszczonych w płaszczyźnie powierzchni nanorurek węglowych i poddano je
badaniom w celu poznania ich podstawowych właściwości mechanicznych i elektrycznych.
Przeprowadzono teoretyczne obliczenia właściwości mechanicznych warstw i porównano je z
właściwościami uzyskanymi w doświadczeniach. Dane te pozwoliły na określenie wartości, jakich
można się spodziewać, i do których należy dążyć na etapie projektowania takich materiałów.
Obliczono gęstość, udział objętościowy nanorurek, moduł Younga, wytrzymałość na zerwanie i
współczynnik wzmocnienia osnowy polimerowej nanorurkami. Warunki doświadczalne formowania
warstw wybrane zostały na podstawie studium literaturowego dotyczącego wytwarzania takich
warstw, jak również z własnych doświadczeń laboratoryjnych autora.
Rys.1. Wygląd próbek otrzymanych w doświadczeniu
Do oceny struktury i morfologii warstw zastosowano dyfraktometr rentgenowski (XRD) i
mikroskopię SEM. Właściwości elektryczne badano przy wykorzystaniu stanowiska do pomiaru
zmian rezystancji w zakresie temperatur od temperatury ciekłego azotu do temperatury 300oC.
Właściwości mechaniczne badano przy użyciu maszyny wytrzymałościowej Zwick model 1435.
Pomiary miały na celu zbadanie otrzymanego materiału i możliwie szerokie opisanie jego
właściwości.
Na podstawie studium literaturowego przedstawiono możliwe praktyczne zastosowania
materiału typu „buckypaper”.
78
Kamil JASIAK, rok III
SKN „NUCLEUS”
Nowe, wysoce poręcznie chirurgicznie materiały na bazie fosforanów
wapnia i kalcytu do zastosowań medycznych.
Rekonstrukcja ubytków kości powstających z powodu choroby, wypadku czy też
wynikających z samego procesu starzenia się ludzi od dawna stanowi wyzwanie dla naukowców z
dziedziny inżynierii biomateriałów i medycyny. Wciąż poszukuje się nowych rozwiązań
materiałowych stymulujących odbudowę tkanki kostnej, które stanowiłyby alternatywę dla
przeszczepów autogennych i allogennych kości. Szczególnym zainteresowaniem cieszą się materiały
implantacyjne w formie łatwo-formowalnych past. Tworzywa tego typu można bez trudu dopasować
do ubytku, szczelnie go wypełniając. W niniejszej pracy opracowano nowe, trójskładnikowe materiały
typu cementowego na bazie hydroksyapatytu, α-fosforanu trójwapniowego oraz kalcytu. Sterując
stosunkiem zawartości fazy ciekłej do fazy stałej (L/P - liquid to powder ratio) ustalono odpowiednią z
punktu widzenia wymogów medycznych konsystencję powstającej pasty. Wytworzone materiały
oceniono pod względem czasu wiązania (aparat Gillmore'a) oraz wytrzymałości na ściskanie (Instron
3345).
prof. dr hab. inż. Anna Ślósarczyk
79
Krzysztof KASTELIK, rok III
Materiały katodowe Na0.7Co1-yMnyO2 dla ogniw typu Na-ion
Obecnie wzrasta zapotrzebowanie na magazynowanie energii elektrycznej w akumulatorach
typu Li-ion na świecie, a w związku z tym na lit, którego zasoby są ograniczone i zlokalizowane na
terenach o dużym napięciu politycznym. Dlatego poszukuje się nowoczesnych i tanich technologii
magazynowania energii, takich jak akumulatory typu Na-ion, bazujących na reakcji interkalacji sodu
[1]. Główną zaletą wykorzystania sodu jest dostępność jego zasobów oraz niska cena [1].
W latach 80. ubiegłego wieku przeprowadzono badania elektrochemiczne NaxCoO2-y (x ≈ 0.7)
jako materiału katodowego dla ogniw sodowych, które ujawniły nietypowy, schodkowy charakter
krzywej rozładowania ogniw Na/Na+/NaxCoO2-y [2, 3]. Odkryte później wyjątkowe właściwości tego
materiału, takie jak nadprzewodnictwo Na0.35CoO2·yH2O w temperaturze 4 K [4], wysoka wartość siły
termoelektrycznej NaxCoO2 (x ≈ 0.7) i przewodnictwo typu metalicznego [3, 5], sprawiły, że materiał
ten wzbudził ogromne zainteresowanie. Na0.7Co1-yMnyO2 są obiecującymi, lecz jeszcze mało
zbadanymi materiałami katodowymi dla ogniw Na-ion.
W pracy przedstawiono metodę syntezy wysokotemperaturowej Na0.7Co1-yMnyO2
(y = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1). Strukturę krystaliczną otrzymanych proszków określono techniką
dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD). Przeprowadzono badania właściwości
elektrochemicznych uzyskanych materiałów katodowych w ogniwach Na/Na+/NaxCo1-yMnyO2 oraz
badania właściwości transportowych.
mgr inż. Dominika Baster
Literatura:
[1]
[2]
[3]
[4]
M. D. Slater, , D. Kim, E. Lee and C.S. Johnson, , Adv. Funct. Mater. 23 (2012) 1.
C. Delmas, J. J. Braconnier, C. Fouassier and P. Hagenmuller, Solid State Ionics 3-4 (1981) 165.
J. Molenda, C. Delmas and P. Hagenmuller, Solid State Ionics, 9-10 (1983) 431.
K. Takada, H. Sakurai, E. Takayama-Muromachi, F. Izumi, R. A. Dilanian and T. Sasaki,
Nature 422 (2003) 53.
[5] Wang Y., Rogado N. S., Cava R. J and Ong N. P., 423 (2003) 425.
80
Sławomir LALIK, rok I
DŁUGOTERMINOWE ELEKTROCHEMICZNE TESTY
WYSOKONAPIĘCIOWYCH OGNIW LITOWYCH NA BAZIE
SPINELU LiMn2-y-zNiyCuzO4
Materiały z grupy LiMn2-y-zNiyCuzO4 są obiecującymi kandydatami do zastosowania w 5woltowych ogniwach litowych, oferując wysokie gęstości zmagazynowanej energii.
W niniejszej pracy przedstawiono długoterminowe testy elektrochemiczne materiałów na
bazie spinelu LiMn2-y-zNiyCuzO4, (y,z = 0; 0,05) otrzymanych metodą zol-żel. Przeprowadzone
pomiary wykazały poprawę długoterminowych parametrów ogniw na bazie badanych materiałów w
stosunku do wyjściowego spinelu LiMn2O4 – brak spadku pojemności po wielu cyklach.
prof. dr hab. inż. Janina Molenda
81
Maurycy LIEBNER, rok II
SKN „NUCLEUS”
Zastosowanie Algorytmów Genetycznych Do Dekompozycji Widm
Oscylacyjnych
Spektroskopia oscylacyjna jest metodą eksperymentalną powszechnie wykorzystywaną w
badaniach strukturalnych zarówno cząsteczek jak i krystalicznych oraz amorficznych ciał stałych.
Główna idea tej metody opiera się na założeniu, iż atomy drgające w sposób sprzężony w badanej
próbce, oddziałują w różnym stopniu z promieniowaniem o różnej długości fali, dzięki czemu
możliwy jest pomiar tzw. widma – zależności odpowiedzi układu (absorbancji lub transmitancji) od
długości fali. Widmo takie (w przybliżeniu harmonicznym), jest złożeniem niezależnych drgań
wszystkich atomów, tzw. drgań normalnych o charakterystycznych częstościach własnych. W
rzeczywistych układach fizycznych, m.in. ze względu na różnorodne defekty strukturalne,
podstawienia izotopowe oraz drgania wzbudzane termicznie, zamiast pojedynczej częstości własnej
drgania (jak to ma miejsce w widmach pasmowych dla cząsteczek w fazie gazowej), mamy do
czynienia z pewnym zbiorem częstości rezonansowych o różnej intensywności z maksimum
odpowiadającym częstości własnej danego drgania, którego kształt można opisać za pomocą
analitycznych funkcji Gaussa, Lorentza lub ich złożenia. Ponieważ widmo oscylacyjne zmierzone
eksperymentalnie jest wypadkową takich właśnie „rozmytych” zbiorów drgań atomów w układzie, to
aby uzyskać szczegółowe informacje o poszczególnych drganiach (i stąd o budowie wewnętrznej,
własnościach wiązań chemicznych itp.), konieczna jest dekompozycja takiego widma na drgania
czyste. Dekompozycja taka nie należy do łatwych i zwykle wykonuje się ją ręcznie, dobierając
zarówno ilość jak i położenie poszczególnych drgań i minimalizację parametrów funkcji analitycznych
w taki sposób by otrzymać jak najlepsze dopasowanie między widmem eksperymentalnym, a
teoretycznym będącym złożeniem wyjściowych funkcji analitycznych.
W ostatnich latach coraz większą popularność w aplikacjach wymagających optymalizacji
różnorodnych parametrów układu zdobywają algorytmy genetyczne, w których przestrzeń możliwych
rozwiązań problemu (znalezienia optymalnych parametrów) jest przeszukiwana z wykorzystaniem
podejścia czerpiącego inspirację z teorii ewolucji biologicznej. Ponieważ problem dekompozycji
widma oscylacyjnego jest klasycznym problemem optymalizacji parametrów, podejście oparte o
algorytmy genetyczne jest naturalnym rozwiązaniem, umożliwiającym automatyzację procesu
dekompozycji, prowadzącym do uzyskiwania w krótszym czasie, często lepszego, w porównaniu z
metodami tradycyjnymi, rozkładu widma na funkcje analityczne odpowiadające poszczególnym
drganiom normalnym.
Przedmiotem referatu jest opis algorytmu genetycznego zaprojektowanego na potrzeby
dekompozycji widm oscylacyjnych, jego implementacji w postaci programu komputerowego oraz
analiza skuteczności zaproponowanego algorytmu, w oparciu o wyniki obliczeń wykonanych za
pomocą w/w programu.
dr hab. inż. Andrzej Koleżyński
82
Magda MĄCZKA, rok III
SKN „NUCLEUS”
Wpływ domieszki baru na wybrane właściwości fizykochemiczne
ortoboranu itru YBO3.
Związki utworzone poprzez modyfikację boranów metali przejściowych stanowią grupę
materiałów o interesujących i obiecujących właściwościach aplikacyjnych. Przykładowo, związki
oparte o boran itru wykazują efekt fotoluminescencji. Natomiast w przypadku układów z grupy
boranów ceru modyfikowanych strontem stwierdzono niezaniedbywalne przewodnictwo protonowe w
podwyższonych temperaturach rzędu 1000 K. Już te dwie właściwości tej grupy materiałów wskazują
na potencjalnie szerokie możliwości ich zastosowania w konstrukcji różnych urządzeń
elektrochemicznych. W tym celu konieczna jest m.in. optymalizacja tych właściwości, np. poprzez
wprowadzenie odpowiednich domieszek, które prowadzą do modyfikacji struktury krystalicznej,
struktury defektów czy mikrostruktury.
Celem niniejszej pracy było określenie wpływu domieszki baru na wybrane właściwości
fizykochemiczne boranu itru, czyli materiałów o ogólnym założonym składzie Y1-xBaxBO3. W
ramach badań określono wpływ domieszki baru na strukturę krystaliczną, skład fazowy,
mikrostrukturę oraz wybrane własności elektryczne otrzymanych materiałów. Do badań wykorzystano
techniki Termicznej Analizy Różnicowej i Termograwimetrii, sprzężonej ze Spektrometrią Mas
(DTA-TG-MS), Dyfrakcji Rentgenowskiej (XRD), Skaningowej Mikroskopii Elektronowej (SEM)
oraz Elektrochemicznej Spektroskopii Impedancyjnej (EIS).
Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono między innymi, że skład fazowy
otrzymanych materiałów zależy zarówno od ilości wprowadzonej domieszki baru jak i od warunków
otrzymywania materiałów. Przeprowadzone badana techniką DTA-TG-MS pozwoliły na
zaproponowanie opisu jakościowego reakcji zachodzących w trakcie syntezy materiałów. Uzyskane
wyniki badań właściwości elektrycznych techniką EIS zostały zinterpretowane i przedyskutowane w
oparciu o dane uzyskane w badaniach strukturalnych i mikrostrukturalnych przy użyciu metod XRD
oraz SEM.
dr hab. inż. Paweł Pasierb
83
Adrian MIZERA, rok II
SKN „NUCLEUS”
Synteza, właściwości i zastosowanie żealazianu stopu domieszowanego
wapniem o wysoko rozwiniętej powierzchni właściwej
Tlenki mieszane o strukturze perowskitu są powszechnie wykorzystywane jako materiały,
stosowane w procesach katalitycznych oraz jako membrany jonoprzewodzące umożliwiające
konwersję związków chemicznych, np. reformingu metanu. Żelazian strontu (SFO) jest szeroko
badanym związkiem o szerokim spektrum zastosowań, między innymi jako membrana do
kontrolowanego bezpłomieniowego spalania toluenu w procesie CLC (Chemical Looping
Combustion). Modyfikowanie struktury SFO poprzez domieszkowanie jonami wapnia może pozwolić
na uzyskanie materiału o lepszych właściwościach katalitycznych.
W ramach projektu przeprowadzono syntezę żelazianu strontu domieszkowanego jonami Ca 2+,
których dodatek powinien generować wakancje tlenowe w efekcie zwiększając przewodnictwo
jonowe perowskitu. Syntezę Sr1-xCaxFeO3 (CSFO) przeprowadzono z wykorzystaniem metody zol-żel
z azotanów (V) strontu, żelaza i wapnia w środowisku wodnym.
Dodatkowym aspektem poruszonym w projekcie, była powierzchnia właściwa otrzymanych
tlenków o strukturze perowskitu. Ekspozycja większej ilości centrów aktywnych SFO w znaczący
sposób poprawia właściwości katalityczne CSFO. Modyfikację morfologii tlenku (Rys. 1)
przeprowadzono poprzez wykorzystanie templatu organicznego (polistyrenu o mikrometrycznych
średnicach granul). Zastosowanie takiej metodyki syntezy pozwala na otrzymanie materiału o
rozwiniętej powierzchni właściwej charakteryzującego się regularną strukturą kanałów.
Rys. 1 Zdjęcie SEM powierzchni żelazianu strontu
dr Łukasz Łańcucki
84
Anna NIEMCZYK, rok I mgr
Wysokotemperaturowe przewodniki protonowe z grupy tlenków
perowskitowych Ba1-xLnx(In,Zr,Sn)O3-δ
Uważa się, że wdrożenie technologii wysokotemperaturowych stałotlenkowych ogniw
paliwowych SOFC (z ang. Solid Oxide Fuel Cell) na szeroką skalę może w znaczący sposób
przyczynić się do rozwiązania wielu problemów współczesnej energetyki. W ogniwach SOFC
właściwości materiałowe elektrolitu stałotlenkowego przekładają się bezpośrednio na właściwości
użytkowe, w szczególności, na zakres temperatur oraz efektywność pracy ogniwa. W klasycznym
rozwiązaniu elektrolit wykazuje przewodnictwo jonowe związane z dyfuzją anionów tlenu poprzez
mechanizm wakancyjny. Obecnie prowadzone są intensywne badania dotyczące możliwości
zastosowania materiałów elektrolitowych o przewodnictwie protonowym.
Do grona wysokotemperaturowych przewodników protonowych należą badane w niniejszej
pracy tlenki perowskitowe o wzorze ogólnym Ba1-xLnx(In,Zr,Sn)O3-δ (Ln – wybrane lantanowce).
Materiały te wprawdzie nie zawierają w swojej strukturze protonów, jednak w temperaturach
podwyższonych, w atmosferze zawierającej parę wodną, zachodzi proces wbudowywania się
w strukturę protonów, co przedstawia poniższa reakcja:
Protony, zlokalizowane blisko jonów tlenowych, mogą rotować oraz migrować między sąsiadującymi
anionami zgodnie z mechanizmem Grotthussa, czego efektem jest pojawienie się składowej
protonowej przewodnictwa elektrycznego, przy czym wielkość przewodnictwa zależy zarówno od
składu chemicznego, struktury krystalicznej jak i wyjściowej koncentracji wakancji tlenowych.
W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań właściwości fizykochemicznych wybranych
tlenków Ba1-xLnx(In,Zr,Sn)O3-δ δ w aspekcie optymalizacji przewodnictwa protonowego.
dr hab. inż. Konrad Świerczek
mgr inż. Alicja Klimkowicz
85
Anna OLSZEWSKA, rok I mgr
Przewodnictwo protonowe w materiałach krystalicznych o strukturze
perowskitu z grupy Ba1-xLnx(In,Zr,Sn)O3-δ
Związki o strukturze perowskitu z grupy Ba1-xLnx(In,Zr,Sn)O3-δ (Ln – wybrane lantanowce),
posiadające w swojej strukturze krystalicznej dużą koncentrację wakancji tlenowych, wykazują w
podwyższonych temperaturach w atmosferze zawierającej parę wodną przewodnictwo protonowe.
Cząsteczki pary wodnej znajdujących się na powierzchni kryształu mogą oddziaływać z materiałem,
co prowadzi do pojawienia się w nim protonów związanych z anionami tlenowymi. Mechanizm
reakcji przedstawia poniższe równanie:
Przemieszczanie się protonów w objętości materiału zachodzi zgodnie z mechanizmem
Grotthussa i jest uzależnione zarówno od składu chemicznego, struktury krystalicznej jak
i wyjściowej koncentracji wakancji tlenowych.
Praktyczne wykorzystanie tlenków protonowoprzewodzących wiąże się z ich zastosowaniem
w wysokotemperaturowych ogniwach paliwowych typu SOFC, gdzie są one bardzo atrakcyjną
alternatywą dla materiałów elektrolitowych przewodzących jony tlenu. Podstawową ich zaletą jest
odwrotny kierunek migracji jonów (w porównaniu do klasycznego elektrolitu o przewodnictwie
tlenowym),
dzięki
czemu
produkt
reakcji
utlenienia
wodoru
– woda, wydzielany jest po stronie elektrody tlenowej, co zapobiega mieszaniu się go
z dostarczanym paliwem wodorowym. Analogiczna sytuacja ma miejsce w elektrolizerze
z elektrolitem protonoprzewodzącym, w którym podawana woda nie rozcieńcza powstającego
wodoru.
W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki badań właściwości fizykochemicznych wybranych
tlenków Ba1-xLnx(In,Zr,Sn)O3-δ pod kątem powiązania parametrów strukturalnych materiałów z ich
przewodnictwem protonowym.
dr hab. inż. Konrad Świerczek, prof. AGH
mgr inż. Alicja Klimkowicz
86
Katarzyna POLAK, rok I mgr
Optymalizacja materiałów katodowych dla ogniw litowych na
bazie nanometrycznego LiFePO4 oraz LiFeO2 stabilizowanego
amorficznymi wydzieleniami tlenków i siarczków molibdenu .
Ogniwa litowe znajdują powszechne zastosowanie w zasilaniu przenośnych urządzeń
elektronicznych oraz zyskują coraz większe zainteresowanie ze strony przemysłu motoryzacyjnego.
Mimo, że parametry użytkowe dotychczas stosowanych ogniw są wysokie, wciąż poszukuje się
nowych rozwiązań, które poprawią efektywność pracy akumulatorów. W ostatnich latach coraz
większą popularność jako materiał katodowy dla ogniw typu Li-ion zyskuje fosforan litowo-żelazowy
LiFePO4, zwany potocznie fosfooliwinem, który daje obiecujące możliwości, związane z jego
właściwościami elektrochemicznymi. Jest materiałem stabilnym chemicznie i fizycznie o wysokiej
pojemności teoretycznej, a jego napięcie wynosi około 3,5 V. Natomiast wadą tego materiału jest
niskie przewodnictwo jonowe i elektronowe.
W ramach niniejszej pracy przedstawiono sposoby syntezy nanometrycznego fosfooliwinu w
celu uzyskania kompozytu LiFePO4/C/Fe2P. Równocześnie przedstawiono wyniki dotyczące
stabilizacji kompozytów zawierających wydzielenia LiFeO2 w amorficznych matrycach tlenków i
siarczków molibdenu. Scharakteryzowano właściwości strukturalne i elektrochemiczne uzyskanych
kompozytów w ogniwach litowych. Przeprowadzone badania stanowiły próbę otrzymania materiałów
katodowych dla ogniw Li-ion o wysokich pojemnościach rozładowania przy różnych wartościach
obciążenia prądowego (od 0,2C do 10C).
Rys.1. Schemat budowy ogniwa litowego
mgr inż. Andrzej Kulka
prof. dr hab. inż. Janina Molenda
87
Wojciech SZCZYPKA, rok I mgr
SKN „NUCLEUS”
Struktura elektronowa i topologia gęstości elektronowej CoSb3
domieszkowanego indem
Materiały termoelektryczne, umożliwiające bezpośrednią konwersję energii cieplnej w
elektryczną, są niezwykle interesującym przedmiotem badań, z uwagi na możliwość ich
wykorzystania w wielu dziedzinach życia do odzysku energii z ciepła odpadowego. Częściowo
„wypełniane” skutterudyty na bazie CoSb3 są obiecującymi układami z punktu widzenia zastosowań
termoelektrycznych, gdyż umożliwiają realizację koncepcji szkła fononowego - kryształu
elektronowego (ang. PGEC – phonon glass - electron crystal).
Obliczenia ab initio dla struktur o różnej zawartości domieszki (indu) zostały wykonane za
pomocą pakietu WIEN2k, wykorzystującego w obliczeniach metodę zlinearyzowanych
stowarzyszonych fal płaskich dla pełnego potencjału krystalicznego (ang. FP-LAPW – Full Potential
Linearized Augmented Plane Wave Method), w ramach formalizmu DFT. Uzyskane tą drogą
informacje na temat struktury elektronowej (struktury pasmowej i gęstości stanów) umożliwiają
analizę własności transportowych badanych związków.
Rys. 1 Struktura krystaliczna CoSb3
Otrzymane teoretyczne rozkłady całkowitej gęstości elektronowej są punktem wyjścia do
analizy topologicznej gęstości elektronowej opartej na kwantowej teorii atomów w cząsteczkach
sformułowanej przez Badera (QTAiM), pozwalającej na określenie relacji pomiędzy właściwościami
obecnych w układzie wiązań chemicznych, a kluczowymi z aplikacyjnego punktu widzenia
właściwościami badanych materiałów.
dr hab. inż. Andrzej Koleżyński
88
Mateusz TAFF, rok III
SKN „NUCLEUS”
Optymalizacja parametrów syntezy w celu kontroli rozmiaru ziaren
poli(metakrylanu-metylu)
Polimetakrylan metylu (PMMA), będący produktem rodnikowej polimeryzacji metakrylanu
metylu jest tworzywem o szerokiej gamie zastosowań. Ze względu na swoją odporność na czynniki
atmosferyczne oraz wysoką przepuszczalność dla promieniowania w zakresie światła widzialnego jest
często stosowany jako substytut dla tradycyjnego szkła (Plexiglas). Dodatkowe właściwości PMMA,
takie jak mały skurcz w szerokim zakresie temperatur (20 - 120oC) oraz odporność na działanie
stężonych kwasów i zasad, skłaniają do poszukiwania coraz to nowych zastosowań dla tego polimeru.
Granule PMMA mogą zostać wykorzystane jako organiczna matryca do syntezy katalizatorów na
bazie tlenków metali przejściowych o wysoce rozwiniętej powierzchni właściwej.
Poprzez odpowiednie sterowanie procesem polimeryzacji PMMA możliwym jest otrzymanie
homogenicznych granulek o kontrolowanej średnicy. Celem przewodnim projektu, jest zbadanie
wpływu poszczególnych parametrów polimeryzacji suspensyjnej, pozwalających na kontrolę średnic
otrzymywanych ziaren. Parametrami, których wpływ monitorowano były temperatura polimeryzacji
(70 - 90oC), stężenie monomeru (metakrylanu metylu) oraz stężenie inicjatora (nadsiarczan amonu).
Określanie średnic otrzymywanych struktur zostało przeprowadzone poprzez statystyczną obróbkę
zdjęć SEM, (jak przedstawiono na rys. 1).
Rys. 1 Struktura ścisłego upakowania granul PMMA otrzymana w ramach prowadzonego projektu
dr Łukasz Łańcucki
89
Piotr TRZASKA, rok I
Optymalizacja metody syntezy nowych materiałó katodowych dla
ogniw typu Na-Ion
Światowe zużycie energii w roku 2013 wyniosło ponad 145 tys. TWh. Według prognoz w
ciągu najbliższych trzech dekad zużycie to wzrośnie o 56 % [1], w związku z czym nie dziwi fakt, że
obecnie najważniejszym wyzwaniem jest poszukiwanie wydajnych, tanich, zaawansowanych
technologicznie i przyjaznych środowisku sposobów magazynowania energii. Powszechnie
stosowaną, skomercjalizowaną technologią są ogniwa typu Li-ion, jednakże z powodu wysokiej ceny
litu i ograniczonych zasobów tego metalu prowadzone są intensywne badania nad wprowadzeniem
innych technologii magazynowania energii. Tańszą i najbardziej perspektywiczną alternatywę
stanowią ogniwa typu Na-ion.
Do najczęściej stosowanych materiałów katodowych dla ogniw litowych należą tlenki metali
przejściowych o strukturze warstwowej - LiMO2, dlatego też analogiczne układy wykorzystuje się
jako katody dla ogniw sodowych.
W pracy przedstawiono opis procedury syntezy nowych materiałów katodowych dla ogniw
typu Na-ion - Na2/3Fe1/2Mn1/2O2 i Na2Fe2(SO4)3. Skład fazowy oraz strukturę krystaliczną otrzymanych
proszków określono metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Przy użyciu analizy
Rietvielda z zastosowaniem pakietu programu GSAS/EXGUI wyznaczono objętość komórki
elementarnej i parametry sieciowe. Otrzymane materiały poddano testom elektrochemicznym w
ogniwach o schemacie Na/Na+/Na2/3Fe1/2Mn1/2O2 i Na/Na+/Na2Fe2(SO4)3.
Literatura:
[1] http://www.forbes.pl/do-2040-r-zuzycie-energii-wzrosnie-o-56-proc ,artykuly,159131,1,1.html
mgr inż. Dominika Baster
90
Katarzyna WALCZAK, rok I mgr
Sposoby poprawy właściwości transportowych nanometrycznego
LiFePO4 poprzez modyfikację warunków syntezy
niskotemperaturowej oraz podstawienia w sieci Fe
LiFePO4 jest jednym z najbardziej obiecujących materiałów katodowych dla ogniw Li-ion.
Posiada on szereg zalet, m.in. wysoką teoretyczną pojemność rozładowania, wysokim napięciem
pracy, neutralnością w stosunku do środowiska oraz stabilnością chemiczną względem elektrolitów
używanych w ogniwach Li-ion. Charakteryzuje się jednak niskim mieszanym przewodnictwem
jonowo-elektronowym.
W ramach niniejszej pracy przedstawiono sposoby optymalizacji syntezy nanometrycznego
fosfooliwinu oraz kompozytów LiFePO4/C i LiFePO4/V2O5. Scharakteryzowane zostały właściwości
transportowe związków uzyskanych poprzez podstawienie w sieci Fe (LiFe1-yMyPO4).
Przeprowadzone badania stanowiły próbę otrzymania materiałów katodowych dla ogniw Li-ion o
wysokich pojemnościach rozładowania przy różnych wartościach obciążenia prądowego (od 0,2C do
10C).
Rys. 1. Uzyskany dyfraktogram rentgenowski metodą XRD wraz z dopasowaniem Rietvelda dla
LiFePO4.
mgr inż. Andrzej Kulka
91
Paweł WYŻGA, rok I mgr
SKN „NUCLEUS”
Poszukiwanie metody poprawy właściwości fizykochemicznych
AgSbTe2
Wśród szeroko badanych w ostatnich latach materiałów termoelektrycznych ważne miejsce
zajmują związki z grupy chalkogenków o strukturze NaCl. Materiały z tej grupy mogą zostać
potencjalnie zastosowane do produkcji urządzeń termoelektrycznych o wysokiej sprawności, o czym
mogą świadczyć wyniki badań publikowane w Nature [1].
Do grona tych stopów należy tellurek antymonu-srebra AgSbTe2. Materiał ten charakteryzuje
się bardzo niską wartością współczynnika przewodnictwa cieplnego λ = 0,63 [Wm-1K-1][1]. Decyduje
to o wysokim współczynniku efektywności termoelektrycznej ZT bliskim 1, tj. takim jaki wykazują
komercyjnie wykorzystywane stopy na bazie Bi2Te3. Przeszkodą w zastosowaniu tego materiału do
produkcji modułów termoelektrycznych jest jego niestabilność termodynamiczna poniżej temperatury
633K.
W literaturze można wyróżnić dwa główne nurty badań dotyczących właściwości AgSbTe 2:
poprawa właściwości termoelektrycznych oraz stabilizacja jego struktury. Celem tej pracy było
połączenie obu ścieżek w celu poprawy właściwości fizykochemicznych AgSbTe2. Związek
wyjściowy był stopowany ze stabilnymi termodynamicznie tellurkami pierwiastków
dwuwartościowych (Sn, Zn, Mg, Ca). Weryfikacja składu fazowego otrzymanych materiałów po
syntezie i po wygrzaniu została przeprowadzona z wykorzystaniem rentgenowskiej analizy fazowej
(XRD), a charakterystykę właściwości termoelektrycznych wykonano w oparciu o pomiar
przewodnictwa elektrycznego i współczynnika Seebecka metodą czterosondową oraz pomiar
przewodnictwa cieplnego metodą LFA.
Polepszenie właściwości termoelektrycznych uzyskano w przypadku dwóch dodatków: SnTe
oraz CaTe. Dla tych materiałów wyznaczona wartość współczynnika ZT wyniosła odpowiednio 1,11
i 0,86. Wyniki te stanowią dobry punkt wyjścia do dalszych badań dotyczących optymalizacji
właściwości AgSbTe2.
[1] K. Biswas et. al, High-performance bulk thermoelectrics with all-scale hierarchical architectures,
Nature, 2012, vol. 489
[2] D.T. Morelli, J.P. Heremans, Intrinsically Minimal Thermal Conductivity in CubicI-V-VI2
Semiconductors, Physical Review Letters, 101, 2008
prof. dr hab. inż. Krzysztof Wojciechowski
92
Sekcja Ceramiki i Inżynierii Materiałowej
Podsekcja 2
93
Joanna ADAMCZYK, rok III
SKN CERAMIKÓW „CERAMIT”
BADANIA NAD ZWIĘKSZENIEM WYDAJNOŚCI OGNIW
FOTOWOLTAICZNYCH
Obecnie energia słoneczna oraz sposoby jej zamiany w inne formy energii nabierają coraz
większego znaczenia. Jedną z możliwości wykorzystania promieniowania słonecznego jest konwersja
fotowoltaiczna zachodząca w ogniwach słonecznych, pozwalająca na pozyskiwanie energii
elektrycznej. Pomimo dużego potencjału, powszechne wykorzystanie tej technologii jest wciąż
ograniczone z powodu zbyt niskiej wydajności.
Celem przeprowadzonych badań była analiza właściwości siarczku cynku pod kątem
możliwości wykorzystania cienkich warstw tego związku do zwiększenia wydajności ogniw
fotowoltaicznych, poprzez wzmocnienie promieniowania w zakresie największej czułości ogniwa. Na
szklane płytki, metodą rozpylania magnetronowego, zostały naniesione warstwy cynku o grubościach:
13 nm, 28 nm, 47 nm, 59 nm, 87 nm i 205 nm. Próbki poddano siarkowaniu w celu uzyskania siarczku
cynku. Wykonano pomiary transmisji w zakresie długości fali od nadfioletu do bliskiej podczerwieni,
a także pomiary luminescencji. Zbadano wpływ obecności różnej grubości warstw siarczku cynku na
zmiany w rozkładzie widmie promieniowania.
dr hab. inż. Marcin Środa
94
Maciej BIK, rok III
SKN CERAMIKÓW „CERAMIT”
FUNKCJONALNE WARSTWY Z CZARNYCH SZKIEŁ NA
PODŁOŻU STALOWYM
Ceramiczne materiały oparte na oksywęgliku krzemu (SiOC) tzw. czarne szkła to materiały
posiadające strukturę amorficznej krzemionki, w której dwa aniony O2- , zostały podstawione jednym
anionem C4- . Wprowadzenie węgla do struktury szkła krzemionkowego wywołuje skokową poprawę
jego własności mechanicznych i odporności na korozje. Parametry te oraz inne własności
otrzymywanych szkieł (np. własności elektryczne) silnie zależą od ilości wprowadzonego węgla oraz
obecności tzw. wolnego węgla niezwiązanego ze strukturą.
Zaproponowano otrzymywanie funkcjonalnych warstw z czarnych szkieł, na podłożu
stalowym, metodą zanurzeniowo-wynurzeniową. Warstwy otrzymano poprzez pirolizę (w atmosferze
argonu) silseskwioksanów drabinkowych.
Przeprowadzone badania (SEM z EDX, MIR) pozwoliły wykazać, że zaproponowana metoda
pozwala otrzymywać szczelne warstwy.
W pracy skupiono się na własnościach mechanicznych i elektrycznych otrzymanych warstw z
czarnych szkieł.
Własności mechaniczne wyznaczono w oparciu o metodę nanointendancji. Wykazała ona
wysoką szczelność oraz adhezję otrzymanych powłok z czarnych szkieł do podłoża stalowego.
Badania właściwości elektrycznych przeprowadzone z zastosowaniem stałoprądowej metody
dwusondowej w zakresie temperatur od pokojowej do 800°C, wykazały niską wartość
powierzchniowej rezystancji elektrycznej (ASR), porównywalną do innych aktualnie stosowanych
ochronnych powłok antykorozyjnych. Ponadto określono kinetykę utleniania w atmosferze powietrza
laboratoryjnego, w warunkach izotermicznego wygrzewania w temp. 800°C i czasie 100 godzin.
Badania te wykazały idealną stabilność badanych materiałów w zadanych warunkach.
prof. dr hab. inż. Maciej Sitarz
95
Adrian GRABOŚ, rok II
Wojciech JONTECZ, rok II
SKN Ceramików „Ceramit”
Kryształy w urządzeniach mobilnych
W dobie rozwoju technologii, oprócz coraz szybszych procesorów, wyświetlaczy o większych
rozdzielczościach, ważna jest wytrzymałość telefonu na uszkodzenia mechaniczne. Jednym z
najwrażliwszych elementów jest ekran dotykowy. Zatem powłoka, stworzona do jego ochrony,
powinna być odporna na uderzenia i wszelkie zarysowania.
Celem projektu była wnikliwa analiza literatury na temat monokryształów leukoszafiru
(Al2O3), w kontekście różnych metod otrzymywania (m. in. Czochralskiego, Verneuila), jako
materiału do ochrony ekranów. Korund, którego odmianą jest leukoszafir, jest jednym z
najtwardszych materiałów (twardość: 9 w skali Mohsa). Właściwość ta skutecznie ochroni powłokę
przed większością zarysowań w codziennym użytku. Równocześnie idealna przezroczystość i wysoka
wytrzymałość, są wielkimi atutami tego związku. Natomiast jego poważną, praktycznie wykluczającą
na obecną chwilę z rynku, wadą jest kruchość.
Rys. 1 Projekcja wizualna Al2O3
Najważniejszym założeniem projektu było porównanie metod otrzymywania monokryształów
leukoszafiru pod względem krystalograficznym, z uwzględnieniem możliwości wprowadzenia
dyslokacji do sieci krystalicznej. Otrzymywane materiały porównano pod względem właściwości
fizycznych i wskazano te metody, które po modyfikacji mają największe prawdopodobieństwo na
uzyskanie produktów o większej sprężystości niż wykorzystywany obecnie syntetyczny leukoszafir.
Produkt taki mógłby być korzystniejszy od obecnie stosowanych rozwiązań.
dr Bartosz Handke
dr Wiktor Niemiec
96
Joanna KOŃKO, rok II
Otrzymywanie i charakterystyka nanowłókien polimerowych
modyfikowanych wielościennymi nanorurkami węglowymi.
Popularną metodą otrzymywania nanowłókien polimerowych jest elektroprzędzenie
(electrospinning). Proces polega na wzbudzeniu ładunków w roztworze polimerowym poprzez
przyłożenie wysokiego napięcia i erupcję strumienia z kropli roztworu znajdującego się na końcu igły.
W celu otrzymania ukierunkowanych, jednolitych nanowłókien danego rodzaju polimeru należy
dobrać odpowiednie parametry procesu tj. odległość od kolektora, stężenie polimeru oraz wilgotność
powietrza. Po wstępnej analizie literaturowej wytypowano roztwór poliakrylonitrylu modyfikowany
wielościennymi nanorurkami węglowymi na materiał bazowy do otrzymania nanowłókien
polimerowych. Otrzymane nanowłókna polimerowe porównano z nanowłóknami powstałymi z
„czystego” poliakrylonitrylu. Porównywane zostały wybrane właściwości fizyczne i mechaniczne,
istotne z punktu widzenia zastosowania takich włókien jako potencjalnych surowców (prekursorów)
do formowania z nich nanowłókien węglowych. Nanowłókna węglowe są dzisiaj przedmiotem
intensywnych badań w dziedzinie
neurochirurgii, w szczególności dla rozwoju nowych
mikro/nanonarzędzi dla połączeń neuronowych, ze względu na ich odpowiednie właściwości fizyczne
i chemiczne, m.in. stabilność chemiczna, przewodnictwo elektryczne, małe rozmiary (średnica) przy
zachowaniu niskiej impedancji elektrycznej, zdolność do formowania struktur dla hodowli
komórkowych typu 3D, o dużym stosunku powierzchni do objętości.
Celem referatu jest przedstawienie procesu otrzymywania nanowłókien polimerowych
modyfikowanych wielościennymi nanorurkami węglowymi i ich charakterystyka na podstawie analizy
literaturowej oraz przeprowadzonych badań własnych.
97
Artur KOSONOWSKI, rok I mgr
SKN „CERAMIT”
LASEROWA OBRÓBKA MATERIAŁÓW CERAMICZNYCH
Jednymi z obecnie stosowanych metod modyfikacji powierzchni materiałów ceramicznych są
techniki wykorzystujące wiązki laserowe. Jednymi z nich są techniki ubytkowe, do których zaliczają
się między innymi ablacja (rozpatrywana w tym przypadku w kategoriach uszlachetniania
powierzchni) czy laserowe oczyszczanie powierzchni. Inną grupą są tak zwane metody przyrostowe
znane również pod nazwą rapid prototyping, spośród których można wyróżnić selective laser sintering
(SLS), laser engineering net shaping (LENS) lub stereolitografia laserowa.
Każda z wymienionych technik zostanie po krótce opisana, zobrazowana i na przykładach
zostaną przybliżone tematyki prowadzonych badań z ich wykorzystaniem oraz obszary zastosowań
tych innowacyjnych metod w przemyśle.
dr hab. inż. Dariusz Kata, prof. nadzw.AGH
98
Ewa LITWINEK, rok I mgr
Wpływ zmian składu na właściwości spoiw iłowo-cementowych
Od kilkunastu lat w Polsce mają miejsce budowy i remonty obiektów hydrotechnicznych, w
tym również zabezpieczeń przeciwpowodziowych. Modyfikacja parametrów geotechnicznych
gruntów nierzadko prowadzona jest poprzez wprowadzenie do gruntu twardniejącego spoiwa z
wykorzystaniem rozmaitych technologii. Spoiwa iłowo – cementowe znajdują zastosowanie we
wspomnianych działaniach, ponieważ charakteryzują się bardzo dobrymi własnościami
hydroizolacyjnymi, zachowaniem długoletniej funkcjonalności, odpornością na deformacje wywołane
przez czynniki zewnętrzne, odpornością na ciśnienie hydrostatyczne, wysoką odpornością na korozję
powodowaną przez wody o różnych typach mineralizacji, brakiem negatywnego wpływu na
środowisko.
Z uwagi na praktyczne zastosowanie, przeprowadzono badania właściwości spoiw iłowo –
cementowych, sporządzonych na bazie iłu z cegielni Koniecpol. Spoiwa charakteryzowały się stałym
udziałem cementu i modyfikatora. Zbadano wpływ zmian udziału substancji ilastej na właściwości
reologiczne spoiw poprzez wyznaczenie przebiegu krzywych płynięcia oraz krzywych zmian lepkości
w funkcji szybkości ścinania, a także ich wytrzymałości i przepuszczalności wodnej po usieciowaniu.
dr inż. Łukasz Wójcik
99
Barbara MACHNO, rok II
SYNTEZA SORBENTÓW ZEOLITOWYCH NA BAZIE
MIKROKRZEMIONKI
Zeolity są to tektoglinokrzemiany, posiadające wyjątkowe właściwości fizykochemiczne,
które są następstwem ich specyficznej budowy. Luźna struktura tych związków składa się z pierścieni
powstałych w wyniku łączenia się czwartorzędowych tetraedrów krzemo- i glinotlenowych. W
konsekwencji występują w niej relatywnie duże komory i kanały, o ściśle określonych wymiarach,
umożliwiające wnikanie do wewnątrz jonów, a nawet cząsteczek. Dzięki dobrym właściwościom
sorpcyjnym, jonowymiennym, katalitycznym, sitowo molekularnym oraz stabilności termicznej, a
ponadto możliwości syntezy z surowców odpadowych zyskują one różne zastosowania.
W ramach niniejszej pracy podjęto próbę uzyskania materiału zeolitowego, wykorzystując
jako substrat lekki materiał glinokrzemianowy – tzw. mikrokrzmionkę. Jej celem było określenie
wpływu podstawowych parametrów procesu syntezy, takich jak: stężenie wodorotlenku sodu,
temperatura oraz czas procesu, jak również rodzaj użytego surowca wyjściowego (skład chemiczny i
udział fazy ciekłej), na rodzaj i ilość otrzymanych produktów. Zakres stosowanych temperatur wynosił
od 50 do 90°C. Analizowano stężenia NaOH z zakresu 2 do 5 mol/dm3. Uzyskane materiały poddano
analizie składu fazowego z wykorzystaniem rentgenowskiej analizy fazowej (XRD) oraz badaniom
spektroskopowym z zakresu środkowej podczerwieni (FT-IR). Wykonano również pomiary składu
chemicznego i gęstości uzyskanych materiałów, a także ich dokumentację fotograficzną z
wykorzystaniem skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Stwierdzono, że przy doborze
odpowiednich parametrów procesu możliwa jest stosunkowo prosta synteza faz zeolitowych.
Uzyskane fazy to głównie: zeolit Na-P1, zeolit X, zeolit A oraz hydroksysodalit. Stwierdzono także, iż
uzyskany materiał może z powodzeniem znaleźć zastosowanie w procesach sorpcyjnych.
dr inż. Magdalena Król
100
Justyna MINKIEWICZ, rok III
Otrzymywanie materiałów geopolimerowych o potencjalnym
zastosowaniu jako podłoża membranowe
Geopolimery to grupa glinokrzemianów o strukturze zbliżonej do struktur zeolitowych. W
literaturze określa się je również jako prekursory zeolitowe. Materiały te mają liczne zastosowaniach
w technologii. Z powodzeniem wykorzystuje się je jako dodatki do cementów, samodzielne podłoża
oraz spoiwa żużlowo-alkaliczne. Do ich produkcji można używać surowców odpadowych, co jest
istotne z punktu widzenia ochrony środowiska.
Celem pracy było wykorzystanie materiałów glinokrzemianowych, w tym wypadku
metakaolinitu, wraz z aktywatorami tj. wodnym krzemianem sodu oraz wodorotlenkiem sodu. Składy
surowcowe dobrano w taki sposób, aby odpowiadały podstawowym składom chemicznym zeolitów A
i X. Sprawdzano również, w jaki sposób temperatura wpływa na skład fazowy uzyskanych produktów.
Otrzymane materiały poddano między innymi badaniom strukturalnym z wykorzystaniem
rengenowskiej analizy fazowej (XRD) oraz spektroskopii w podczerwieni (FT-IR).
Wyniki badań rentgenowskiej analizy fazowej wykazały, że możliwe jest uzyskanie
materiałów, w których skład wchodzą struktury zeolitowe. Obecność zeolitów potwierdzono poprzez
pomiary widm w zakresie środkowej i dalekiej podczerwieni. Stwierdzono, że uzyskany materiał jest
obiecujący pod kątem zastosowania jako podłoża membranowe.
101
Łukasz ROZBICKI, rok I mgr
Wpływ składu chemicznego szkieł jako uszczelniaczy na proces
wysokotemperaturowego oddziaływania wzajemnego pomiędzy
elementem metalowym ogniwa SOFC, a szkłem.
W pracy skoncentrowano się na zaprojektowaniu szkieł o możliwie jak najniższej zawartości
tlenków alkalicznych, które stosowane jako uszczelniacze ogniw SOFC muszą wykazywać odporność
na odkształcenia w zakresie temperatur od 900-1200 st. C. Charakterystyczne dla szkieł temperatury
wyznaczono w oparciu o metody termiczne: DTA/DSC, mikroskopię wysokotemperaturową oraz
badania dylatometryczne. Wykonano obliczenia termodynamiczne dla reakcji redoks w wybranych
układach metal/tlenek, tlenek/tlenek przy zastosowaniu oprogramowania PanDat oraz HSC. Badania
kinetyki zwilżania i reaktywności szkieł w kontakcie z wysokotemperaturowymi ciekłymi metalami i
stopami wykonano przy pomocy wysokotemperaturowego mikroskopu optycznego pracującego w
próżni 10−7 hPa. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że trwałe połączenie układu
szkło/Crofer 22APU uzyskano przy użyciu szkła krzemianowo-barowo-magnezowego.
dr hab. inż. Manuela Reben
102
Eliza RUSAK, rok I mgr
Wpływ matrycy szkieł tellurowych na właściwości spektroskopowe
jonu Er3+
W pracy przedstawiono badania dotyczące wpływu jonu modyfikatora R=(MgO, PbO, Bi2O3)
na właściwości fizykochemiczne szkieł tellurowych z układu TeO2–R–P2O5-ZnO-PbF2
domieszkowanych jonem Er3+. Przebieg przemian fazowych zachodzących podczas ogrzewania szkieł
badano przy pomocy metody DTA. Określona charakterystyka termiczna szkieł, w tym temperatury
transformacji stanu szklistego, temperatura krystalizacji oraz parametr stabilności termicznej
ΔT=Tkryst.-Tg, pozwoliły na wybór szkieł o najszerszym zakresie formowania przy braku skłonności do
krystalizacji. Na podstawie przeprowadzonych badań optycznych transmisji, odbicia, współczynnika
absorpcji oraz dyspersji współczynnika załamania światła stwierdzono, że otrzymane szkła mają
przepuszczalność ok. 80% zarówno w zakresie widzialnym jak i środkowej podczerwieni oraz wysoki
współczynnik załamania światła n>2. Dodatek jonu Er3+ powodował niewielkie zwiększenie transmisji
szkieł. Największy ich wpływ na poprawę przepuszczalności zaobserwowano dla szkła
modyfikowanego MgO.
dr hab. inż. Manuela Reben
103
Jolanta SROKA, rok II mgr
POLEPSZENIE WŁAŚCIWOŚCI KOMPOZYTÓW ŻYWICZNYCH
POPRZEZ FUNKCJONALIZACJĘ CZĄSTEK NAPEŁNIACZA
Wraz z postępem technologicznym coraz więcej dziedzin życia opiera się na urządzeniach
elektronicznych. Te z kolei, pomimo wprowadzania ulepszeń odpowiedzialnych za oszczędniejszą
eksploatację, nadal potrzebują ogromnego nakładu energii. Stałe dostawy energii, a co za tym idzie,
sprawne urządzenia ją przetwarzające i przesyłające to ważny element przemysłu energetycznego.
Popularnym materiałem izolującym takie urządzenia jest żywica epoksydowa, jednak jej przewodność
cieplna nie jest zadowalająca. Powszechnie stosowanym sposobem podnoszenia wartości tego
parametru jest wprowadzanie mączki kwarcowej do żywicy. Oprócz wyższej przewodności cieplnej,
kompozyt żywica epoksydowa-mączka kwarcowa, wykazuje także lepsze właściwości mechaniczne
względem czystej żywicy.
Przeprowadzone badania miały na celu zastąpienie mączki kwarcowej tańszym napełniaczem,
tj. popiołem lotnym. Materiał ten wykazuje słabsze powinowactwo do żywicy epoksydowej niż
mączka, dlatego w pierwszym etapie popiół lotny pokryto aminofunkcyjnym silanem, zapewniając
tym samym lepsze połączenie się popiołu z żywicą. Wykonano serię funkcjonalizacji napełniacza,
badając wpływ ilości silanu, temperatury oraz czasu trwania reakcji na właściwości wykonanych
kompozytów: żywica epoksydowa-silanizowany popiół lotny. Obecność silanu potwierdzono
badaniem skaningowej mikroskopii elektronowej SEM, a otrzymane kompozyty poddano badaniom
wytrzymałości mechanicznej oraz przewodnictwa cieplnego. Na podstawie uzyskanych wyników
określono możliwość wykorzystania popiołu lotnego jako alternatywnego napełniacza w kompozytach
izolujących urządzenia elektryczne i energetyczne.
dr inż. Andrzej Rybak
104
Paweł STYRYLSKI, rok I mgr
Wykorzystanie pyłu Bypass jako alkalicznego aktywatora dla spoiw
żużlowych.
Tematyką pracy, było określenie przydatności technologicznej pyłu bypass do alkalicznej
aktywacji spoiw żużlowych. W pracy omówiono proces hydratacji oraz przedstawiono mechanizm
alkalicznej aktywacji spoiw żużlowych. Ponadto opisano podstawowe informacje dotyczące pyłu
bypass. Zwrócono uwagę na problematykę utylizacji pyłu oraz na jego obecne zagospodarowanie.
Następnie zdefiniowano skład fazowy trzech pyłów bypass pochodzących z cementowni: Cemex,
Ożarów i Górażdże. Do dalszych analiz wybrano pył z cementowi Cemex. Na podstawie zawartości
procentowej poszczególnych składników występujących w tym pyle, zaprojektowano układy tak, aby
móc zbadać ich wpływ na proces aktywacji. Zbadano wytrzymałość na ściskanie oraz określono
postęp hydratacji przy użyciu metody XRD, dla zaczynów po 28, 90 i 180 dniach dojrzewania.
Dokonano również analizy mikrostruktury, wykorzystując metodę SEM, przeprowadzono analizę
uzyskanych wyników, oraz oceniono słuszność założonej tezy.
dr inż. Grzegorz Malata
105
Karolina SZEWCZYK, rok I mgr
Określenie wymagań instrumentalnych w odniesieniu do ilościowego
oznaczania metali w badaniach materiału biologicznego.
Istnienie i prawidłowe funkcjonowanie organizmu ludzkiego jest od wieków przedmiotem
intensywnych badań, w czasach nowożytnych badań naukowych. Wiele dziedzin nauki, od biologii i
medycyny po fizykę i informatykę zajmuje się przebiegiem i czynnikami warunkującymi procesy
fizjologiczne wpływające na metabolizm i funkcjonowanie organizmu człowieka. Znaczenie mają tu
zarówno makrocząsteczki (białka, nukleotydy, kwasy nukleinowe itd.) ale także związki i jony
znacznie mniejszych rozmiarów. Szczególną rolę pełnią tu także makro i mikroelementy, w tym
metale. Analiza chemiczna, niezbędna w badaniach fizjologicznych i biochemicznych, musi spełnić
bardzo wysokie wymagania jakościowe, bowiem jedynie rzetelne, dokładne i precyzyjne dane
ilościowe mogą stanowić podstawę do dyskusji określonych problemów czy też postawienia diagnozy.
Celem pracy było opracowanie procedury ilościowego oznaczania metali. Składa się na to dobór
odpowiedniego materiału do badań, tak aby był on reprezentatywny w stosunku do całego organizmu,
a także by jego pobór był nieinwazyjny. Dodatkowo należało znaleźć odpowiednią metodę badań, z
uwzględnieniem możliwie małej objętości potrzebnego analitu, wystarczająco czułą i precyzyjną.
Ostatnim aspektem było wyznaczenie parametrów pomiaru dla oznaczanych pierwiastków.
dr inż. Witold Reczyński
106
Joanna SZYNDLER, rok II
Analiza właściwości popiołów lotnych pod kątem wykorzystania w
procesie syntezy zeolitów
Zeolity to grupa glinokrzemianów o specyficznej strukturze, zbudowanej z sieci komór i
kanałów o ściśle określonych rozmiarach. Taka budowa zapewnia unikalne właściwości fizykochemiczne, co czyni zeolity interesującym i obiecującym materiałem w wielu dziedzinach nauki.
Możliwość pozyskiwania zeolitów z popiołów lotnych, wydaje się być szczególnie korzystna ze
względu na ich utylizację, jako surowca odpadowego.
Celem pracy była analiza właściwości popiołów lotnych pochodzących z różnych elektrowni
pod kątem wykorzystania ich w procesie niskotemperaturowej syntezy materiałów zeolitowych. Do
badań użyto różnego typu popiołów o różnym składzie chemicznym i mineralogicznym, szczególnie
istotne wydają się stosunek Si/Al oraz udział fazy szklistej. Sprawdzono, w jaki sposób rodzaj użytego
substratu, ale również takie parametry jak stężenie roztworu reakcyjnego (stężenie NaOH) czy
temperatura procesu, wpływają na skład fazowy oraz chemiczny uzyskanych produktów zeolityzacji.
W zależności od warunków w jakich prowadzony był proces, zidentyfikowane na podstawie
rentgenowskiej analizy fazowej (XRD) produkty to głównie: zeolit Na-P1, zeolit X, zeolit A oraz
hydroksysodalit. Obecność faz zeolitowych potwierdziły również pomiary spektroskopowe w zakresie
środkowej podczerwieni.
107
Justyna WINIARCZYK, rok I mgr
Analiza zmian stężeń metali w profilu osadów dennych jako narzędzie
badań zmian środowiskowych
Tematyką pracy było opracowanie procedury służącej analizie zmian zachodzących w
środowisku, poprzez badania zmian stężeń metali w materiale, jakim są osady denne W pracy
przedstawiono podstawowe informacje na temat gleb oraz osadów dennych jezior. Omówiono obszar
poboru próbek, jakim są Tatry, z uwzględnieniem występujących na tym terenie gleb oraz zbiorników
wodnych. Ponadto przedstawiono sposób pobierania materiału do badań oraz metody jego analizy
ilościowej. W dalszej kolejności zaproponowano procedurę badawczą przeprowadzenia analizy.
Korzystając z przedstawionej procedury dokonano pomiaru stężeń 3 wybranych metali dla 6 próbek
osadów dennych z Popradzkiego Stawu o różnej głębokości. Przedstawiono otrzymane wyniki oraz
oceniono przydatność wybranego postępowania w badaniu zmian środowiskowych.
dr Witold Reczyński
108
Joanna ZAWARTKA, rok I mgr
Ocena możliwości otrzymywania wollastonitu z odpadu perlitu
ekspandowanego
Celem niniejszej pracy była ocena możliwości otrzymywania wollastonitu z odpadu
powstającego podczas produkcji perlitu ekspandowanego. W pracy skupiono się na otrzymaniu
wollastonitu poprzez rozkład termiczny uwodnionych krzemianów wapnia. Wykonano szereg syntez
hydrotermalnych (różny stosunek CaO/SiO2 oraz parametry autoklawizacji) mających na celu
otrzymanie wybranych uwodnionych krzemianów wapnia (tobermoryt, xonotlit). Wykorzystanie
odpadu jako źródła SiO2 do syntezy uwodnionych krzemianów wapnia pozwala na otrzymanie
tobermorytu. W produktach przeprowadzonych syntez hydrotermalnych nie zaobserwowano xonotlitu.
Poprzez rozkład termiczny tobermorytu otrzymano wollastonit o morfologii ziaren zbliżonej do
morfologii ziaren jego prekursora.
dr inż. Agnieszka Różycka
109
Aleksandra ZEIDEL, rok I mgr
BADANIA STRUKTURALNE ZEOLITOWYCH SORBENTÓW
ZWIĄZKÓW ROPOPOCHODNYCH ORAZ OTRZYMANEGO NA
ICH BAZIE KRUSZYWA LEKKIEGO
Zeolity są to glinokrzemiany zbudowane z sieci połączonych ze sobą komór i kanałów, które
determinują ich właściwości sorpcyjne. Stanowią one sita molekularne o dużej zdolności
jonowymiennej, wysokiej pojemności sorpcyjnej, dobrze rozwiniętej powierzchni właściwej oraz
odporności chemicznej i termicznej.
Praca ma na celu analizę strukturalną zeolitów otrzymanych na drodze niskotemperaturowej
syntezy z popiołów lotnych. Modyfikacja powierzchni zeolitów czwartorzędowymi solami
amoniowymi (np. HDTMA-Br) umożliwia otrzymanie sorbentów zdolnych do selektywnego
adsorbowania związków organicznych, w tym związków ropopochodnych. Jedną z możliwości
utylizacji wykorzystanych w ten sposób zeolitów jest ich wykorzystanie, jako surowca do produkcji
spiekanego kruszywa lekkiego.
W pracy dokonano analizy składu chemicznego i mineralnego surowca wyjściowego
(bentonitu) przeznaczonego do produkcji kruszywa lekkiego, a także dwóch rodzajów zeolitów:
naturalnego klinoptilolitu i syntetycznego Na-P1, poddanych uprzednio modyfikacji organicznej i
sorpcji związku olejowego. Podjęto próbę modyfikacji surowca wyjściowego poprzez dodanie
różnych ilości wagowych organo-zeolitów (5, 10 i 15%). Ręcznie formowane próbki otrzymano
poprzez wypalanie w temperaturze 1100°C. Uzyskane rodzaje kruszywa poddano badaniom
chemicznym, fazowym, mikroskopowym i określeniu ich podstawowych cech fizycznych
(porowatość, gęstość). Na podstawie uzyskanych wyników ustalono optymalny dodatek
przepracowanych organo-zeolitów do masy surowcowej.
110
Sekcja Elektroniki
111
Tomasz CHYROWICZ, rok III
Łukasz DUBIEL, rok II
Łukasz JAROSZ, rok III
Szymon WOŹNIAK, rok III
Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
SKN „RECONFIG”
Architektura sprzętowa algorytmu HTM
Architektura Von Neumanna pomimo swoich bezapelacyjnych zalet wykazuje wyraźne
słabości jako platforma uruchomieniowa dla szerokiego zakresu algorytmów sztucznej inteligencji
(np. przetwarzanie języka naturalnego, rozpoznawanie obiektów, wykrywanie anomalii itp.). Operacje
realizowane w ramach wspomnianych algorytmów wymagają intensywnej interakcji z obiektami
świata rzeczywistego i samoadaptacji architektury. Jednocześnie precyzja odpowiedzi jest mniej
istotna od zdolności generalizacji i predykcji, która jest wspólnym mianownikiem tej klasy
algorytmów. W konsekwencji potrzebna jest architektura alternatywna wykorzystująca rozproszoną
reprezentację danych, silny podział na homogeniczne moduły hierarchiczne oraz ściśle wyróżnioną
część przestrzenną oraz czasową przetwarzania.
Należy zaznaczyć, że dla rozwiązań czasu rzeczywistego bardzo wątły jest podział pomiędzy
algorytmem i architekturą. Algorytm jest odwzorowany w architekturze i określa ogólne zasady jego
ewolucji w procesie adaptacyjnego działania.
Najbardziej powszechną i najszerzej stosowaną implementacją tego typu jest mózg ssaków, w
szczególności mózg człowieka. Jest to tylko jedno z wielu możliwych rozwiązań bazujących na
fundamentach Pamięci Hierarchicznych (ang. Hierachical Temporal Memory).
Celem pracy jest opracowanie architektury sprzętowej dla algorytmu HTM, która jednocześnie
jest jego implementacją. Architektura wstępnie zaimplementowana zostanie z wykorzystaniem języka
skryptowego Python, C++ oraz VHDL.
dr inż. Maciej Wielgosz
dr inż. Marcin Pietroń
112
Jarosław KIEĆ, rok IV
SKN „ELEKTRONIKÓW”
Aplikacja Wspomagająca Przeprowadzanie Doświadczeń
Celem projektu jest wykonanie systemu składającego się z aplikacji oraz modułu bądź
modułów, których zadaniem jest wspomaganie eksperymentatora w trakcie wykonywania
zaplanowanych doświadczeń laboratoryjnych. Aplikacja ma za zadanie kontrolę procesu oraz
zbieranie danych za pośrednictwem urządzenia klasy PC lub kompatybilnym. Program ma
wykorzystywać port szeregowy (natywny port COM, rozwiązania typu Virtual COM Port, etc.) do
sterowania modułem, bądź modułami wyposażonymi w czujniki, względnie urządzenia wykonawcze.
Aplikacja ma postać skryptu wykorzystującego technologię Python. Takie rozwiązanie
pozwala wykorzystywać wiele dostępnych bibliotek (pySerial, PyQt, PyQtGraph, etc.), z których duża
część dystrybuowana jest w ramach tzw. otwartych licencji. Program ma umożliwiać użytkownikowi
monitoring warunków doświadczenia w trakcie jego trwania, reagowanie na zmiany, a zebrane dane
zapisywać na nośniku w przystępny sposób, umożliwiający ich dalszą obróbkę – np. w postaci
popularnych plików .csv. Moduły z kolei wyposażone w czujniki i/lub aktuatory mają wykonywać
zadany przez użytkownika scenariusz.
Komunikacja każdorazowo inicjowana jest przez komputer PC (tryb master), moduły
wyposażone w adresy (tryb slave), odpowiadają na wywołane. Użytkownik może określić parametry
każdej transakcji takie jak: adres, komenda, rozmiar czytanych danych, kontrola CRC, etc. Projekt ma
na celu również wykreowanie własnego protokółu komunikacji, bądź umożliwienie wyboru jednego
spośród znanych protokołów, np. MODBUS RTU lub MODBUS ASCII.
mgr inż. Łukasz Krzak
113
Karol KWAŚNY, rok III
Andrzej PROSZKOWIEC, rok III
Wojciech ZIELIŃSKI, rok III
SKN „BIOMETR”
Precyzyjny miernik prędkości
Monitorowanie ruchu drogowego to jedno z podstawowych działań mających na celu
zwiększenie bezpieczeństwa osób poruszających się każdego dnia po polskich drogach. Wśród tych
działań szczególnie często wykonywane są pomiary prędkości pojazdów za pomocą fotoradarów.
Mierniki te, aby mogły być dozwolone do użytku, także muszą przejść odpowiednią kontrolę, a wiec
kalibrację, czyli sprawdzenie czy wartość mierzona w istocie odpowiada wartości rzeczywistej.
Celem projektu jest stworzenie miernika prędkości o dużej dokładności. Zasada działania tego
przyrządu pomiarowego opierać się będzie na pomiarze czasu pomiędzy przerwaniami przez
poruszający się obiekt dwóch równoległych wiązek laserowych oddalonych od siebie o znaną
odległość. Czas mierzony będzie metodą pośrednią - poprzez zliczanie impulsów sygnału o danej
częstotliwości. Integralną część układu stanowić będzie mikrokontroler współpracujący z modułami
laserowymi.
W ramach projektu sporządzone zostanie odpowiednie mocowanie modułów laserowych, a
także odpowiadających im odbłyśników. Zaprojektowany zostanie również pełen układ elektroniczny
współpracujący z mikrokontrolerem, laserami oraz wyświetlaczem prezentującym wyniki pomiarów.
dr hab. inż. Ryszard Sroka, prof. AGH
114
Rafał MSZAL, rok III
Piotr KOSYCARZ, rok II mgr
IMPLEMENTACJA ALGORYTMU KONTROLI TRAKCJI DLA
AUTONOMICZNEGO POJAZDU CZTEROKOŁOWEGO – THE
FREESCALE CUP
Referat dotyczy analizy dynamiki ruchu oraz implementacji algorytmu kontroli trakcji dla
autonomicznego pojazdu czterokołowego, przygotowywanego na zawody The Freescale Cup.
Analizowany model to czterokołowa platforma – przednie koła skrętne, napęd na tylną oś – niezależne
sterowanie kołami. Pojazd w ramach zawodów porusza się po zamkniętym torze, ograniczonym z obu
stron czarnymi liniami na białym tle – dzięki zamontowanej kamerze, pojazd może wykryć krańce
toru i utrzymywać się w jego obrębie. Celem jest jak najszybsze przejechanie trasy, bez jej
opuszczania.
W ramach projektu dąży się do określenia i implementacji algorytmu sterowania napędem,
optymalnego ze względu na czas pokonania trasy i płynność przejazdu. Kluczowe są momenty, w
których następuje zmiana prędkości lub kierunku ruchu pojazdu: przyspieszanie, hamowanie i
pokonywanie zakrętów. W tych okolicznościach może dochodzić do utraty przyczepności kół pojazdu
– co wpływa na płynność ruchu oraz maksymalną prędkość pokonania łuku. Głównym celem projektu
jest zbadanie możliwości detekcji takich sytuacji oraz zaproponowanie algorytmu, który będzie dążył
do ich eliminacji.
Rys. 1 Model autonomicznego pojazdu na torze testowym.
115
Anna PIECHA, rok I mgr
Wojciech URBAN, rok I mgr
APLIKACJA DO BEZPRZEWODOWEJ KOMUNIKACJI Z
ROBOTEM MOBILNYM
Celem projektu jest napisanie aplikacji umożliwiającej bezprzewodową komunikację z
robotem mobilnym za pomocą modułu Bluetooth HC-05. Jako kluczowe cele projektu postawiono
zdalne sterowanie wyjściami dostępnymi na platformie robota mobilnego oraz odczyt i analizę stanów
wejść wraz z zapisem tych danych do pliku zewnętrznego.
W projekcie istotne są dwa zagadnienia: wykonanie konstrukcji wyposażonej w sieć
odpowiednich czujników oraz opracowanie komunikacji robota z komputerem przy wykorzystaniu
autorskiej aplikacji. W robocie zakłada się użycie dwóch silników DC z przekładnią, sterowanych
mostkami typu H oraz wykorzystanie czujników optycznych. Dla aplikacji, poza nadawaniem i
odbieraniem ramek danych, przewiduje się możliwość kreślenia wykresów zależności odczytanych
zmiennych od warunków działania poszczególnych komponentów platformy robota.
Jako jednostkę główną robota wybrano procesor ATMega328 ze względu na dostosowanie
jego mocy obliczeniowej do aktualnie stawianych platformie wymagań. Wybór standardu Bluetooth
jako platformy komunikacyjnej został podyktowany jego popularnością i dostępnością na
urządzeniach mobilnych, co umożliwia przenośność aplikacji.
116
Grzegorz RYNIAK, rok II
Rafał SZĘSZOŁ, rok II
Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej
SKN „VOLT”
Komputer Pokładowy do samochodu wyposażonego w benzynowy
silnik z elektronicznym wtryskiem paliw.
Celem projektu jest wyposażenie starszych samochodów w urządzenie pozwalające mierzyć różne
parametry pojazdu w czasie jazdy, np. prędkość, spalanie chwilowe, spalanie średnie benzyny i LPG.
Projekt ma również pokazać, jak powinno się konstruować elektronikę pracującą w trudnych
warunkach - narażonych na zakłócenia EMI pochodzące np. od cewki zapłonowej.
Sercem komputera jest mikrokontroler atmega128a. Zbiera on szereg danych z czujników
zamontowanych w pojeździe, przetwarza je i wysyła przez Bluetooth do telefonu
z Androidem albo komputera z uruchomionym programem LabView. Protokół komunikacji opiera się
o klasyczny UART. Dane przekazywane są w formie tekstu.
W przyszłości planowane jest zaprojektowanie modułu z wyświetlaczem TFT, który komunikowałby
się z komputerem pokładowym bezpośrednio „po kablu”. Urządzenie wyposażone jest w złącze typu
ATX20. Schemat wyprowadzeń przedstawiono na rys. 1.
Rys. 1 Schemat wyprowadzeń
Do mierzenia prędkości samochodu wykorzystane są dwa czujniki Halla. Pozwala to określić kierunek
jazdy
(przód-tył).
Termometry
zbudowane
są
na
układzie
Maxim
DS18B20
i komunikują się przez protokół 1-Wire. Dane z pływaka (w baku benzynowym i LPG) odczytywane
są przez ADC, natomiast pozostałe sygnały mają charakter binarny (0 lub 12V).
117
Na potrzeby projektu została zaprojektowana płytka PCB (rys. 2). Umieszczony jest na niej
mikrokontroler wraz z elementami służącymi do konwersji napięć i filtrowania zakłóceń (filtry
dolnoprzepustowe).
Rys. 2 Płytka PCB
Projekt finansowany jest całkowicie ze środków własnych autorów projektu.
dr hab. inż. Zygfryd Głowacz
118
Piotr RZESZUT, rok II
Grzegorz GAJOCH, rok II
Łukasz DUBIEL, rokII
System operacyjny dla mikrokontrolerów AVR
Zwykle system operacyjny kojarzy się nam z bardzo skomplikowanym oprogramowaniem i
często nie zastanawiamy się jak tak naprawdę działa. Celem prezentowanego projektu jest
przygotowanie prostego system operacyjnego, możliwego do uruchomienia na procesorach z rodziny
AVR i implementującego podstawowe funkcjonalności spotykane w tego typu rozwiązaniach.
Oprogramowanie zostało napisane w językach C++ i Assembler. Dzięki oddzieleniu kodu
maszynowego od funkcji wyższego poziomu możliwe jest uruchomienie tego rozwiązania także na
innych rodzinach procesorów, jednak projekt ten ma głównie zastosowanie dydaktyczne – dzięki
swojej prostocie oraz możliwości łatwego krokowania kodu idealnie nadaje się do prezentacji idei
działania systemów operacyjnych np. w ramach zajęć wprowadzających z techniki mikroprocesorowej
lub systemów wbudowanych.
dr inż. Andrzej Staniszewski
119
Piotr RZESZUT, rok II
Magnetometr 3 osiowy z kontrolerem pola.
Jednym z nowych narzędzi pomiarowych w laboratorium elektroniki spinowej w Katedrze
Elektroniki WIET jest elektromagnes kwadrupolowy. Ważną kwestią w przypadku takiego urządzenia
jest możliwość pomiaru pola magnetycznego działającego na próbkę, gdyż wyliczenia tego pola w
funkcji prądu obarczone są między innymi błędem histerezy (remanencja rdzeni). Kolejnym aspektem
jest uzyskanie wewnątrz magnesu wektora pola najbardziej zbliżonego do zadanego poprzez
oprogramowanie pomiarowe, gdzie korzystanie jedynie z zależności natężania składowych pola od
prądów również nie jest wystarczająco dokładne.
Aby sprostać tym zadaniom zaproponowano wykonanie magnetometru połączonego z
kontrolerem zasilaczy. Urządzenie to posiada funkcję pomiaru natężenia pola magnetycznego w
zakresie +/- 450 Oe w trzech osiach oraz posiada dwa sterowane wyjścia napięciowe +/- 10V służące
do kontroli prądu płynącego przez elektromagnes, pochodzącego z zewnętrznych zasilaczy . Dzięki
zintegrowaniu funkcji pomiaru pola i sterowania prądu elektromagnesu w jednym urządzeniu możliwe
jest zastosowanie szybkich algorytmów sterowania ze sprzężeniem zwrotnym, jak na przykład
regulator PID.
Częścią tego projektu jest także zapewnienie interfejsu komunikacji urządzenia z komputerem
i oprogramowaniem pomiarowym stworzonym w pakiecie LabVIEW.
dr inż. Witold Skowroński
mgr inż. Sławomir Ziętek
120
Wojciech SOJKA, rok III
Projekt Maja – Bezprzewodowa sieć kontrolno-pomiarowa
wspomagająca pszczelarstwo.
W ostatnich latach także w Polsce obserwuje się coraz częstsze przypadki zagadkowego
znikania pszczół miodnych z uli. Zjawisko przebiega bardzo gwałtownie, wystarczy kilka dni, by po
rodzinie pszczelej niemal nie pozostało śladu. Póki co nie istnieją dowody jednoznacznie wskazujące
przyczyny takiego stanu rzeczy. Należy podkreślić, że pszczoły są niezmiernie ważne dla światowego
rolnictwa i zasobów żywieniowych.
Projekt Maja, to system sensorowy umożliwiający monitorowanie rodzin pszczelich wewnątrz
uli, dzięki czemu możliwym staje się dokonywanie szybkiej oceny stanu pasieki bez czasochłonnego
przeglądu każdej z rodzin.
Z uwagi na specyfikę pszczelarstwa system ten przyjmuje charakter bezprzewodowej sieci
kontrolno-pomiarowej możliwej do zastosowania również w miejscach oddalonych od aglomeracji
(łąki, pola uprawne, lasy) pozbawionych stałego źródła zasilania, czy sieci bezprzewodowej Wi-Fi.
Urządzenia pomiarowe umieszczane pod ulami wyposażone są między innymi w moduły łączności
GSM, dzięki czemu mogą swobodnie przekazywać zebrane dane do zewnętrznego serwera online.
Rejestracji podlegają takie parametry jak wilgotność, ruch, temperatura, waga ula, widmo
częstotliwościowe dźwięków generowane przez rój. Tworzone w ten sposób bazy danych są źródłem
bezcennych informacji o zdrowiu i zachowaniach pszczół, które mogą być następnie dowolnie
przetwarzane do postaci raportów historycznych bądź natychmiastowych powiadomień alarmowych o
możliwych zagrożeniach dla pszczół.
Rysunek 2. Konstrukcja wagi ze zintegrowaną elektroniką.
dr inż. Cezary Worek
121
Kamil SROKA, rok III
Mateusz ZAPART, rok III
Pojazd na zawody „The FreescaleInnovationCup”
Projekt obejmuje opracowanie oprogramowania oraz sprzętu dla autonomicznego pojazdu,
którego zadaniem jest przejechanie trasy wyznaczonej przez dwie czarne linie znajdującą się na
krawędziach białego podłoża w jak najkrótszym czasie, zużywając przy tym jak najmniejszą ilość
energii. Pojazd ten bierze udział w zawodach „The FreescaleInnovationCup” organizowanych przez
firmę Freescale Semiconductor.
W celu umożliwienia detekcji pozycji pojazdu względem trasy wykorzystano liniowy czujnik
fotodiodowy. Przekazuje on informacje o położeniu platformy jezdnej względem linii bocznych trasy.
Uzyskane dane po obróbce odpowiednim algorytmem umożliwiają wyznaczenie środka trasy. W
czasie zawodów pojazd ma wykonać kilka okrążeni, przy czym ostatnie okrążenie jest sygnalizowane
czerwonymi paskami LED znajdującymi się po bokach trasy, które pojazd musi wykryć.
Sterowania pojazdem opiera się nie tylko na algorytmie wykrywającym położenie linii i
znaku ostatniego okrążenia, ale również systemie sterowania układem kierowniczym oraz silnikiem
napędzającym tylną oś. Do sterowania serwomechanizmem odpowiedzialnym za skręt wykorzystany
został regulator PID. Regulator tego samego typu wykorzystany został również do sterowania zmianą
prędkości obrotowej silnika. Dodatkowo zastosowano algorytm zabezpieczający przed gwałtownymi
zmianami prędkości silnika, aby zmniejszyć zużycie energii.
122
Marek WODZIŃSKI, rok I mgr
SKN „VIFACTORY”
Sterowanie dronem z użyciem biosygnałów oraz algorytmów sztucznej
inteligencji i uczenia maszynowego
Projekt zakłada zaprojektowanie sterowania dronem (AR.Drone 2.0.) z użyciem sygnałów
biomedycznych (np. EMG, EOG, EEG) oraz ich odpowiednie sklasyfikowanie przez struktury uczące.
Stanowi rozwinięcie projektu realizowanego i prezentowanego w roku poprzednim, mającego na celu
sterowanie helikopterem za pomocą sygnału EOG.
Rys 1. Próby zaprojektowania komunikacji w poprzedniej iteracji projektu.
Sygnały zostaną spróbkowane i poddane wstępnemu przetwarzaniu przez specjalnie
zaprojektowaną elektronikę odczytu wraz z platformą myRIO zawierającą układ FPGA oraz system
czasu rzeczywistego, z wykorzystaniem środowiska LabVIEW. Do klasyfikacji sygnału (np.
rozpoznania sekwencji ruchów kończyn górnych w przypadku sygnału EMG lub określenia kierunku
patrzenia lub faktu mrugania w przypadku sygnału EOG) posłuży specjalnie zaimplementowana sieć
neuronowa (bądź inna struktura ucząca - układ FPGA) wraz z dedykowanym połączeniem algorytmu
A* z dynamicznymi CSPs (lub inny algorytm przeszukujący - kolejny układ FPGA/procesor DSP).
123
Rys 2. Zarejestrowany sygnał EOG.
Rezultatem projektu będzie uniwersalny system sterowania quadrokopterem przy pomocy
sygnałów biomedycznych. System będzie na tyle skalowalny, aby dostosowanie go do sterowania
jakimkolwiek innym urządzeniem nie było problematyczne. Dodatkowo, jako efekt uboczny, zostaną
zaprojektowane biblioteki do obsługi drona (AR.Drone 2.0.) dla środowiska LabVIEW oraz języka
Python.
dr inż. Piotr Maj, mgr inż. Aleksandra Drozd
124
Weronika ZUBRZYCKA, rok I mgr
SKN „VIFACTORY”
Laserowy przyrząd do testowania systemów detekcyjnych
wykorzystujących detektory krzemowe
Wysokie wymagania, jakie musi spełniać aparatura rejestrująca ślady i energię
promieniowania jonizującego, są powodem, dla którego niezbędne jest dokładne testowanie zarówno
detektorów, jak i układów elektronicznych współpracujących z nimi. Badania detektorów
krzemowych mogą być przeprowadzane z użyciem promieniowania jonizującego. Wymaga to jednak
dużych nakładów finansowych oraz charakteryzuje się ograniczoną dostępnością, co zdecydowanie
spowalnia rozwój i opracowywanie nowych urządzeń. Alternatywą jest wykorzystanie krótkich
impulsów promieniowania laserowego. Laser jest bardziej mobilny i bezpieczniejszy do stosowania
niż bardzo kosztowne źródła promieniowania X czy akceleratory cząstek. Dostępne systemy testujące
nie zawsze jednak spełniają konkretne wymagania.
Celem projektu było opracowanie koncepcji, zaprojektowanie, wykonanie i weryfikację
działania urządzenia wykorzystującego laser do testowania systemów detekcyjnych wykorzystujących
detektory krzemowe. Najważniejsze parametry, które uwzględniono w pracy to optymalny koszt,
przenośność, elastyczne sterowanie parametrami urządzenia, zdalna kontrola pracy systemu i
możliwość przeprowadzania automatycznych testów, a także sterowanie położeniem lasera i
ogniskowaniem wiązki. Urządzenie spełniające te wymagania jest niezwykle przydatne podczas prac
związanych z systemami detekcyjnymi.
Rys. 1 Schemat systemu zrealizowanego w projekcie
Konstrukcja urządzenia bazuje na głowicy optycznej nagrywarki CD/DVD. W pracy
zaprojektowany został obwód drukowany PCB sterowników, stworzona została aplikacja testowa oraz
biblioteka funkcji w środowisku LabVIEW. Zaimplementowano również algorytm generowania
krótkich impulsów cyfrowych z wykorzystaniem układu FPGA do sterowania diodą laserową.
dr inż. Krzysztof Kasiński
125
Sekcja Elektrotechniki, Elektroenergetyki i Elektrotermii
126
Paweł Balana, rok II mgr
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
SKN ELEKTROENERGETYKÓW „PIORUN”
ANALIZA PRZEPIĘĆ W INSTALACJACH ELEKTRYCZNYCH
OBIEKTÓW BUDOWLANYCH
Układy izolacyjne instalacji elektrycznych obiektów budowlanych są narażone na
oddziaływanie przepięć, których źródłem są głównie wyładowania piorunowe do instalacji
odgromowych obiektów budowlanych oraz czynności łączeniowe w instalacjach. Podczas
wyładowań piorunowych w przewodach instalacji indukowane są przepięcia stanowiące narażenie
urządzeń elektrycznych i aparatury elektronicznej pracujących w obiekcie. Do urządzeń niskiego
napięcia docierają także przepięcia, których źródła są zlokalizowane w sieciach zasilających
średniego napięcia. Instalacje elektryczne są chronione od przepięć przy zastosowaniu
ograniczników przepięć.
W referacie zostaną przedstawione symulacje przepięć piorunowych w instalacji elektrycznej
budynku mieszkalnego. Na podstawie wyników obliczeń analizowano wpływ lokalizacji
ograniczników na wartości maksymalne przepięć narażających układy izolacyjne instalacji podczas
wyładowań piorunowych.
dr hab. inż. Jakub Furgał, prof. n.
127
Patrycja BARTH, rok III
Szacowanie maksymalnej wartości prądów wirowych w ciele
człowieka
Wyznaczanie rozkładu prądów wirowych w ciele człowieka, składa się z wielu etapów, wymaga
skomplikowanej analizy numerycznej, rozwiązania równań różniczkowych cząstkowych. W pewnych
sytuacjach, dokładny rozkład gęstości prądów nie jest istotny, np. przy określaniu poziomu narażeń
pracowników lub osób postronnych na oddziaływanie pola magnetycznego, zmiennego w czasie,
wystarczające jest oszacowania maksymalnych poziomów jakie mogą wystąpić. W referacie
przedstawiono wyniki obliczeń przy zastosowaniu modelu Grandori-Ravazzani, znacznie
zmiejszającego złożoność obliczeniową algorytmów. Przedstawiono także najistotniejszy w tym
aspekcie problem, jakim jest dobranie odpowiednich parametrów (konduktywności) tkanek ciała. Na
rysunku 1 przedstawiono przykładowy model przestrzenny ciała człowieka, z wyróżnionymi
tkankami.
Rys. 1. Model mężczyzny (34 lata, 1,77 m wzrostu, 72.4 kg)
Przegląd publikacji w ostatnich dwóch dekadach, prowadzi do wniosków, że występują spore
rozbieżności związane z przewodnością elektryczną poszczególnych organów, co ma isotny wpływ na
uzyskiwane numerycznie rezultaty
dr inż. Przemysław Syrek
128
Krzysztof BAZARNIK, rok I mgr
SKN „ELEKTROTERMII”
Mikroprocesorowy sterownik napędu bramowego
W obecnych czasach – w dobie coraz bardziej rozpowszechniającej się automatyzacji,
człowiek szuka rozwiązań, które w pewien sposób ułatwią mu życie. Sprawią, że stanie się ono
bardziej komfortowe, przyjemniejsze, dostarczające więcej radości. Szybki rozwój technologii oraz
nauki powoduje, że liczne aplikacje automatyki, niegdyś nieosiągalne dla zwykłego człowieka stają
się ogólnodostępne. Produkcja zaawansowanych funkcjonalnie podzespołów elektronicznych,
mikrokontrolerów jest bardziej masowa, a co za tym idzie – tańsza. Dzięki temu możliwe jest
wykorzystanie tych technologii w automatyce budynków, w układach sterowania budowanych
napędów. Wspomniane czynniki oraz potrzeba spełnienia własnych wymagań dotyczących napędu
bramowego sprawiły, że autor zdecydował się zrealizować pracę na temat modelu napędu bramy, z
układem sterowania i elementami zdalnej obsługi, na bazie programowalnego mikrokontrolera.
Zamysłem było zbudowanie napędu wraz ze sterowaniem, który będzie można wykorzystać w
warunkach rzeczywistych, do napędzania prawdziwej bramy, co wymusiło zastosowanie podzespołów
o większych mocach. Skupiono się na wykorzystaniu silnika prądu stałego 14[V], który niegdyś
napędzał wycieraczki samochodu. Przełożyło się to na zwiększenie stopnia skomplikowania układu
sterującego, głównie ze względu na pojawienie się licznych zakłóceń generowanych przez silnik, z
którymi trzeba było się uporać. W celu zaprezentowania działania całego systemu stworzono model,
który pozwolił oddać pomysł konstrukcyjny.
Zbudowany napęd bramowy doskonale nadaje się do zastosowań garażowych, otwierania
drzwi, furtek oraz małych bram wjazdowych. Do cięższych napędów wymagana jest zmiana silnika na
mocniejszy, do obsłużenia którego układ sterowania jest przystosowany. Jednak w przypadku
zastosowań zewnętrznych wymagane jest dodatkowe zabezpieczenie przed warunkami
atmosferycznymi.
mgr inż. Jakub Grela
129
Damian BEZWIERCHNY, rok II mgr
Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki
KOŁO NAUKOWE MONITORINGU I DIAGNOSTYKI UKŁADÓW ELEKTRYCZNYCH
OPRACOWANIE METODY DETEKCJI ZWARĆ ZWOJOWYCH
W UZWOJENIACH STOJANA SILNIKÓW INDUKCYJNYCH
ZASILANYCH Z FALOWNIKA W POCZĄTKOWEJ FAZIE
POWSTAWANIA USZKODZENIA
Silniki indukcyjne klatkowe podczas pracy są narażone na liczne oddziaływania
niekorzystnych warunków eksploatacji szczególnie w stanach dynamicznych. Podczas stanów
dynamicznych mamy do czynienia z działaniem dużych sił elektrodynamicznych w wyniku, czego
powstają drgania i naprężenia uzwojenia i czół uzwojeń silników. Co z kolei jest powodem degradacji
izolacji i między innymi powstaniem zwarć zwojowych w silniku indukcyjnym, które zaraz po
uszkodzeniu łożysk tocznych jest najczęściej występującym uszkodzeniem.
W trakcie zwarcia w uzwojeniach są one narażone na przepływ dodatkowych prądów jak i
zwiększenie temperatury, dochodzi też do deformacji czół uzwojeń, co w konsekwencji prowadzi do
uszkodzenia uzwojenia silnika. Zwarcie może rozpocząć się od sąsiednich zwojów następnie
rozprzestrzenia się na kolejne zwoje i w konsekwencji rozchodzi się na całe uzwojenie doprowadzając
do zwarcia głównego. Potrzebne jest, aby powstałe zwarcie zostało wykryte jak najwcześniej. Wtedy
będzie można podjąć działania zapobiegające rozszerzeniu się zwarcia i degradacji całego uzwojenia
stojana. Ponadto inną przyczyną przyspieszonej degradacji uzwojenia stojana mogą być też liczne
strome impulsy czy wyładowania niezupełne, które powstają przy zasilaniu silnika z falownika.
Tematem referatu będzie przedstawienie badań i wniosków z opracowania metody detekcji
zwarć zwojowych w uzwojeniu stojana we wczesnej fazie powstawania uszkodzenia przy jak
najmniejszej ilości zwartych zwojów dla silnika indukcyjnego zasilanego z falownika.
dr inż. Maciej Sułowicz
130
Piotr CZYŻ, rok II mgr
NAUKOWE KOŁO STUDENTÓW ELEKTRYKÓW
JEDNOFAZOWY FALOWNIK NAPIĘCIA O DUŻEJ GĘSTOŚCI
MOCY Z WYKORZYSTANIEM TRANZYSTORÓW
SZEROKOPRZERWOWYCH
Aktualnie jednym z intensywnie rozwijanych obszarów energoelektroniki jest osiąganie jak
największych gęstości mocy przekształtników energoelektronicznych. Minimalizacja gabarytów i
masy, a tym samym docelowo kosztów produkcji urządzeń jest możliwa dzięki stosowaniu łączników
energoelektronicznych o małych stratach łączeniowych. Elementami o takich właściwościach są
półprzewodniki szerokoprzerwowe takie jak azotek galu (GaN) oraz węglik krzemu (SiC). Stosowanie
tranzystorów wykonanych z wymienionych półprzewodników umożliwia znaczne zwiększenie
częstotliwości przełączeń w przekształtnikach energoelektronicznych. Wzrost częstotliwości
przełączeń tranzystorów wpływa na redukcję wymiarów i masy elementów pasywnych filtrów.
Zakres pracy obejmował projekt i wykonanie 2 kW jednofazowego falownika napięcia o dużej
gęstości mocy z wykorzystaniem tranzystorów GaN oraz SiC. Dużą gęstość mocy (⩾ 50 W/in3)
osiągnięto poprzez zastosowanie topologii pełnego mostka (tranzystory GaN T1-T4) w układzie z
równoległym obwodem odsprzęgającym obwód pośredniczący DC.
T1
T2
D1
UDC
D2
CDC
Filtr LCLC
T4
T3
D3
D4
T5
L1
D5
Cstore
T6
D6
Rys. 1 Topologia pełnego mostka z równoległym obwodem odsprzęgającym
Dla jednofazowego falownika napięcia generowana na wyjściu chwilowa moc czynna głównie
zawiera składową stałą oraz składową zmienną o częstotliwości dwukrotnie większej od częstotliwości
sieci. Ograniczenie składowej zmiennej prądu pobieranego ze źródła napięcia stałego w najprostszym
przypadku można uzyskać poprzez zastosowanie kondensatora CDC o stosunkowo bardzo dużej
wartości pojemności, który determinuje wówczas wymiary przekształtnika. W celu redukcji
131
pojemności kondensatora CDC, a tym samym jego gabarytów zastosowano obwód odsprzęgający.
Odsprzężenie zrealizowano poprzez podział pojemności DC na dwa kondensatory (CDC i Cstore)
połączone poprzez dwukierunkowy przekształtnik DC/DC (tranzystory SiC T5-T6). Przekształtnik
DC/DC jest sterowany w taki sposób, aby napięcie na kondensatorze CDC było stałe. Prąd płynący
przez dławik L1 równy jest składowej zmiennej prądu pobieranej przez falownik. Zastosowanie dużej
częstotliwości impulsowania tranzystorów umożliwiło również zmniejszenie gabarytów elementów
filtru wyjściowego. Do sterowania układu wykorzystano DSP TMS320F28335.
W tej pracy zostanie przedstawiony projekt oraz prototyp falownika. Dodatkowo przedstawione
będą badania laboratoryjne, a także wyszczególnione wady i zalety tego rozwiązania.
dr inż. Artur Cichowski
132
Paweł DERKACZ, rok III
Błażej CZERNIEWSKI, rok III
QUASI-REZONANSOWY PRZEKSZTAŁTNIK
ENERGOELEKTRONICZNY TYPU FLYBACK STEROWANY
MIKROPROCESOREM
W dzisiejszych dniach wymogi stawiane przekształtnikom energoelektronicznym rosną.
Rozwój nowych technologii pozwala na wykorzystanie układów pracujących z wysoką
częstotliwością przełączeń, co związane jest ze zwiększeniem wydajności układów i zmniejszeniem
ich wymiarów. Niestety tendencja ta pociąga za sobą wzrost strat przełączeniowych w elementach
półprzewodnikowych oraz zwiększenie emisji zaburzeń elektromagnetycznych. Jednym z możliwości
ograniczenia tych niekorzystnych zjawisk jest zastosowanie urządzeń wykorzystujących zjawiska
quasi-rezonansu, które pozwalają na uzyskanie zmiany stanu łącznika energoelektronicznego przy
obniżonym napięciu lub prądzie. Możliwości oraz korzyści wykorzystania quasi-rezonansu są
doskonale znane, jednakże liczba konstrukcji wykorzystujących to zjawisko jest znikoma.
Quasi-rezonansowy (QR) przekształtnik jest układem bazującym na topologii Flyback, który
może pracować w trybie pracy przerywanej bądź granicznej wykorzystując oscylacje powstające pod
koniec podokresu wyłączenia tranzystora tOFF. Quasi-rezonansowa konwersja energii nie występuje z
określoną i niezmienną częstotliwością, lecz załączenie tranzystora zawsze następuje w chwili
osiągnięcia przez oscylacje napięcia wartości minimalnej.
Rysunek 3. Przebieg napięcia na tranzystorze
133
Drgania wykorzystywane przez QR powstają, gdy energia dostarczana do uzwojenia wtórnego
transformatora jest bliska zeru. W tym momencie prąd płynący w uzwojeniu pierwotnym osiąga
wartości zerową, co pozwala na załączenie tranzystora przy zerowym prądzie (ZCS z ang. Zero
Current Switching). Czas otwarcia tranzystora jest określany na podstawie sygnału sprzężenia
zwrotnego z uzwojenia wtórnego, poprzez pomiar prądu obciążenia lub pomiar napięcia wyjściowego.
Dla nieznacznych obciążeń układu, czas otwarcia tranzystora jest na tyle krótki tak, aby ilość energii
zgromadzonej w uzwojeniach była proporcjonalna do pobieranego prądu, przy utrzymaniu
określonego poziomu napięcia, co pozwala na zwiększenie częstotliwości kluczowania tranzystora.
Przedstawiony powyżej proces wiąże się z obniżeniem sprawności przekształtnika, dlatego należy
uwzględnić to zjawisko podczas projektowania układu. Zastosowanie QR w przekształtniku znacznie
zmniejsza generowane zaburzenia elektromagnetyczne (EMI z ang. electromagnetic interference),
które są jednym z głównych problemów przy projektowaniu tego typu układów. Ograniczenie
wartości emitowanego EMI pozwala na zastosowanie prostszych i tańszych filtrów oraz zmniejszenie
wymiarów urządzania.
W tym artykule zostanie przedstawiony projekt przekształtnika napięcia stałego typu Flyback
z wykorzystaniem zjawiska rezonansu. Sterowanie układu będzie zrealizowane z wykorzystaniem
mikrokontrolera. W tekście zostanie przedstawiony proces projektowania, budowy oraz wyniki badań
laboratoryjnych urządzenia. Uwypuklone zostaną także wady i zalety tego rozwiązania do
zastosowania w typowych aplikacjach.
dr inż. Piotr Musznicki
134
Tomasz DZIKIELEWSKI, rok II mgr
Zwiększenie niezawodności zasilania zakładu przemysłowego przez
regulację pobieranej mocy elektrycznej
Rozpatrywanym zakładem jest gospodarstwo uprawno-hodowlane. W przedsiębiorstwach tego
typu niezawodność zasilania ma kluczowe znaczenie. Utrata zasilania zakładu na czas powyżej 10
minut może prowadzić do poważnych strat materialnych.
Niniejszy referat dotyczy sposobu zwiększenia niezawodności zasilania gospodarstwa poprzez
regulację mocy pobieranej przez jeden, znaczący odbiornik energii elektrycznej. Proponowane
rozwiązanie polega na badaniu obciążenia przyłącza kablowego i obliczaniu całki Joule’a dla
poszczególnych wkładek bezpieczników topikowych. Bezprzewodowa komunikacja pomiędzy
analizatorem obciążenia prądowego przyłącza kablowego, a mikroprocesorowym dozownikiem
rozdrabniacza bijakowego ma pozwolić na satysfakcjonującą regulację mocy pobieranej przez zakład.
Efektem ma być odpowiednie wydłużenie czasu produkcji pasz, kosztem znacznego zmniejszenia
przerw w zasilaniu.
dr inż. Artur Cichowski
135
Agata DZIONK, rok II mgr
ANALIZA MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA CENTRALNEGO
SYSTEMU ZARZĄDZANIA PRACĄ LOKALNYCH ŹRÓDEŁ
MOCY BIERNEJ W CELU OGRANICZANIA STRAT W SIECI
ZASILAJĄCEJ
Celem przeprowadzanych badań było wskazanie potencjalnych możliwości ograniczenia strat
w sieci dystrybucyjnej. Innowacyjność podejścia polegała na wykorzystaniu do tego celu źródeł mocy
biernej zainstalowanych u odbiorców.
Aktualnie stosowanym kryterium regulacji jest utrzymanie zadanej wartości współczynnika
tgφ. W pracy udowodniono, że nie w każdym przypadku jest to podejście optymalne. Wykazano
również, że skoordynowana regulacja lokalnych źródeł mocy biernej może w znaczący sposób
przyczynić się do zauważalnej poprawy jakości regulacji. Właściwa koordynacja umożliwi osiągnięcia
dwóch korzyści. Pierwsza to utrzymanie napięć u odbiorców na poziomie pozwalającym ograniczyć
pobór energii przy jednoczesnym zachowaniu sprawności i efektywności. Druga to ograniczenie strat
w sieci zasilającej.
dr inż. Robert Małkowski
136
Jakub JAŚKOWIEC, rok I mgr
Przemiennik częstotliwości z rezonansowym falownikiem równoległym
do nagrzewania indukcyjnego – podstawowe właściwości i projekt
układu
Możliwość wydzielenia się ustalonych porcji energii w dokładnie określonym miejscu, stawia
nagrzewanie indukcyjne na czołowej pozycji pod względem sprawności procesu. Jedną z istotnych
wad tego elektrotermicznego sposobu nagrzewania, jest konieczność dostosowania układu
przemiennika częstotliwości, do konkretnego wsadu. Biorąc jednak pod uwagę postęp w dziedzinie
energoelektroniki, oraz cyfrowych układów sterowania, problem ten będzie coraz mniej istotny. Na
rynku dostępne są coraz szybsze łączniki mogące przewodzić stosunkowo duże wartości prądów.
Celem referatu jest opis podstawowych właściwości i projekt części siłowej oraz układu
sterowania przemiennika częstotliwości z rezonansowym falownikiem równoległym do nagrzewania
indukcyjnego. Zakres prac obejmuje przedstawienie podstawowych właściwości układu, projekt
schematu obwodu siłowego i układu sterowania, dobór elementów oraz wykonanie symulacji
komputerowych prezentujących przebiegi czasowe prądów i napięć w falowniku. Projektowany układ
energoelektroniczny ma służyć do skrośnego nagrzewania indukcyjnego wsadów. Wsadem jest stal
konstrukcyjna węglowa wyższej jakości ogólnego przeznaczenia C45. Wsad jest w kształcie walca.
Średnica wsadu wynosi 20 mm, a długość 7,5 cm. Temperatura końcowa nagrzewanego wsadu ma
wynosić 900 ᵒC. Czas nagrzewania jest określony i wynosi 30 s. Wzbudnik został wykonany z rurki
miedzianej zwiniętej w kształt cewki. Jest on chłodzony wodą. Urządzenie posiada układ sterujący
częstotliwością impulsowania łączników tranzystorowych zapewniający żądane warunki pracy.
Przewidziano zastosowanie tranzystorów IGBT jako łączników.
Uzyskane wyniki mogą stanowić podstawę do wykonania modelu przemiennika
częstotliwości. Przy fizycznej budowie tego układu konieczny będzie wstępny pomiar parametrów
obwodu rezonansowego celem ewentualnej korekty parametrów urządzenia.
dr inż. Zbigniew Waradzyn
137
Grzegorz KILIJAŃSKI, rok II mgr
Igor TOKARSKI,
Przekształtnik o mocy 1 kW przeznaczony do współpracy z
fotowoltaicznymi źródłami energii
Projekt został zrealizowany w ramach działalności członków Naukowego Koła Studentów
Elektrotechników Politechniki Gdańskiej. Zakres projektu obejmował zaprojektowanie i wykonanie
jednofazowego falownika dedykowanego do ogniw fotowoltaicznych. Przekształtnik składa się z
dwóch części - przetwornicy DC/DC podwyższającej napięcie z 120V DC do 400V DC oraz
falownika zamieniającego napięcie stałe na napięcie przemienne o wartości 230 V.
Przekształtnik DC-DC podwyższający napięcie wykonano w topologii 3-pulsowego układu
boost interleaved. Układ ten umożliwia ograniczenie tętnień prądu wejściowego i zmniejszenie filtru
LC na wejściu układu. Sterowanie przetwornicy zrealizowano na mikrokontrolerze STM32F407VG,
który w oparciu o pomiary napięć i prądów wejściowych/wyjściowych generuje sygnały sterujące
pracą tranzystorów.
Falownik został wykonany w topologii pełnego mostka z dodatkowymi diodami zwrotnymi.
Na wyjściu zastosowano filtr LCL wygładzający prąd oraz napięcie sieciowe. Sterowanie falownika
realizowane jest na mikrokontrolerze STM32F407VG, który jest w pełni odizolowany od części
wysokonapięciowej za pomocą optoizolacji. Układ zawiera również szereg niezbędnych do sterowania
pomiarów napięć i prądów. Dodatkowo zaimplementowano algorytm PLL pozwalający na
zsynchronizowanie napięcia falownika oraz sieci zasilającej, dzięki czemu można bezpośrednio do
niej oddawać energię
dr inż. Marek Turzyński
138
Mateusz KRAWCZYK, rok I mgr
Damian LACHENDROWICZ, rok II mgr
Adam MIARKA, rok II inż.
Jan MUSKAŁA, rok I mgr
LEWITATOR ELEKTROMAGNETYCZNY
Lewitacja to zjawisko unoszenia, uzyskiwane przez równoważenie siły grawitacji działającej
na obiekt innymi siłami, np. siłą magnetyczną. W przypadku lewitatora siły równoważące siłę
grawitacji wytwarzane są za pomocą elektromagnesu.
Celem zadania jest zaprojektowanie oraz skonstruowanie urządzenia utrzymującego
lewitujący element w stałej odległości od elektromagnesu. Sterowanie elektromagnesem zostanie
zrealizowane za pomocą układu elektronicznego wykorzystującego aktywną stabilizację
fotoelektryczną. Działanie układu sterowania lewitatora polegać będzie na zmianie natężenia prądu
przepływającego przez cewkę elektromagnesu w funkcji położenia obiektu lewitującego. Określenie
położenia realizowane będzie za pomocą układu elektronicznego, którego głównymi elementami będą
fotorezystor i dioda laserowa.
Rys. Schemat blokowy lewitatora elektromagnetycznego
dr inż. Mikołaj Skowron
139
Beniamin KRÓLEWIAK, rok II
Andrzej DĄBAL, rok II
Rejestracja sygnałów szybkozmiennych na izolatorze przepustowym
transformatora energetycznego
Transformatory energetyczne dużej mocy są ważnymi elementami systemu
elektroenergetycznego, o dużej wartości materialnej. Od niezawodności pracy tych urządzeń zależy
jakość i ciągłość dostawy energii elektrycznej. Podczas swej eksploatacji transformatory są narażone
na oddziaływanie różnego rodzaju negatywnych oddziaływań energetycznych, które mogą pogarszać
stan techniczny i prowadzić np. do wystąpienia defektów wewnątrz układu izolacyjnego
transformatora. Defekty te często są źródłami wyładowań niezupełnych, które w procedurach
diagnostycznych są wykrywane przy zastosowaniu elektrycznych lub nieelektrycznych metod
detekcji.
Celem prezentowanego projektu jest wykonanie badań laboratoryjnych metody rejestracji
przebiegów impulsowych (szybkozmiennych) na przepuście transformatorowym typu
kondensatorowego. Zaprezentowana zostanie metoda detekcji sygnałów modelowych na
rzeczywistym przepuście wysokonapięciowym wraz z wynikami badań wykonanych w Laboratorium
Wysokich Napięć AGH.
dr hab. inż. Paweł Zydroń
140
Adam MIARKA, rok II
SKN „VOLT”
Automatyka budynkowa w Makiecie Inteligentnego Budynku
Projekt ten jest częścią projektu makiety inteligentnego budynku, realizowanego prze Koło Naukowe
„Piorun” z Wydziału EAIiIB. Służy celom edukacyjnym i obrazowym. Makieta ma za zadanie
pokazać jak dzięki użyciu nowoczesnych technologii monitorujemy środowisko wokół nas i jak
wykorzystujemy to w codziennym życiu.
Główną platformą, która zarządza poszczególnymi modułami jest Raspberry Pi. Platforma ta ma za
zadanie pobieranie informacji z czujników, sterowanie elementami oraz przetworzenie danych i
umieszczenie ich w sieci. Ponadto ma za zadanie nawiązać komunikację ze sterownikiem Astrada
PLC firmy ASTOR. Strukturę systemu przedstawiono na rys. 1. Komunikacja pomiędzy
poszczególnymi modułami pomiarowymi następuje poprzez protokół I2C. Dołączanie czujników
opiera się na magistrali I2C, co daje nam możliwość podłączenia 255 niezależnych elementów do
Raspberry Pi w jednej chwili.
Rys. 1 Struktura systemu
Na początek dołączamy czujniki pomiaru parametrów meteorologicznych, tj. czujniki wilgotności,
temperatury, ciśnienia. Oprócz części meteorologicznej konstruujemy również czujnik i sterownik
oświetlenia. Poprzez sterowanie z Internetu jesteśmy w stanie regulować natężenie światła w domku
oraz kontrolować działanie rolet.
141
Do komunikacji Raspberry Pi z Astradą potrzeba konwersji protokołu z MODBUS na UART. W tym
celu konstruujemy konwerter oparty na mikrokontrolerze AVR ATMega.
Wprowadzone dane do panelu operatorskiego zostaną wyświetlone w sieci, a dane wprowadzone z
poziomu sieci zostaną wyświetlone na panelu operatorskim.
Projekt finansowany jest z grantu rektorskiego i Wydziału EAIiIB.
Termin zakończenia projektu jest wyznaczony na październik 2015.
dr hab. inż. Zygfryd Głowacz, prof. nadz.AGH
142
Szymon MICHNIUK, rok II mgr
Analiza możliwości pracy poawaryjnej sieci rozdzielczej średniego
napięcia
Referat obejmuje tematykę związaną z elektroenergetycznymi sieciami rozdzielczymi średniego
napięcia (SN). Na poziomie średniego napięcia przyłączona jest bezpośrednio duża liczba odbiorców
przemysłowych oraz odbiorców komunalno-bytowych. Zakłócenia w pracy sieci mogą powodować
zatem wyłączenia dużej liczby odbiorców przyczyniając się do powstawania szeroko rozumianych
strat. Sieci średniego napięcia często budowane są jako sieci o strukturze zamkniętej pracujące w
konfiguracji otwartej. W takim przypadku istnieje możliwość utworzenia wielu konfiguracji pracy
sieci odróżniających się zasilaniem określonych grup odbiorów z różnych tzw. głównych punktów
zasilania (GPZ). Jest to realizowane poprzez określone czynności łączeniowe w głębi sieci
rozdzielczej SN.
W referacie podjęto zadanie wyboru i weryfikacji konfiguracji poawaryjnych dla wybranego
fragmentu rozdzielczej sieci SN. Zwrócono szczególną uwagę na możliwość przywrócenia zasilania
odbiorcom po wystąpieniu stosunkowo rzadkich zakłóceń w pracy sieci lecz pociągających za sobą
konsekwencje w postaci wyłączeń jej rozległych obszarów – awaria całego GPZ-u. Celem
zaproponowanych w referacie działań jest określenie takich konfiguracji, które w zaistniałej sytuacji
awaryjnej pozwalałyby przywrócić zasilanie jak największej liczbie odbiorców. Istotę rekonfiguracji
sieci SN przedstawiono na rysunku 1.
Rys.1. Wycinek sieci rozdzielczej SN – a) stan pracy normalnej, b) stan pracy poawaryjnej
(wyłączenie transformatora w GPZ-cie A)
Analiza fragmentu sieci SN została przeprowadzona za pomocą oprogramowania komputerowego
firmy DlgSILENT – Power Factory 15.
dr inż. Wojciech Bąchorek
143
Paweł MIKRUT, rok II mgr
Analiza warunków powstawania wyładowań niezupełnych w defektach
wysokonapięciowych układów izolacyjnych
Wyładowania niezupełne powstają w miejscach, w których natężenie pola elektrycznego
przekracza wartość krytyczną. W przpadku izolacji stałej są to z reguły defekty mające postać wtrącin
gazowych o różnych kształtach i usytuowaniu (wewnętrzne, przyelektrodowe).
Projekt ma charakter teoretyczno-symulacyjny i dotyczy analizy warunków fizykalnych
niezbędnych dla powstawania wyładowań niezupełnych (wnz) w defektach wysokonapięciowych
układów izolacyjnych. Zostaną przedstawione obliczenia i symulacje rozkładów natężenia pola
elektrycznego w defektach gazowych o różnych geometriach i rozmiarach, lokalizowanych w
modelowych układach izolacyjnych. Uzyskane wyniki zostaną odniesione do wiedzy zawartej w
publikacjach znanych autorów.
144
Paweł NOWICKI, rok I mgr
Paweł MACIOŁEK, rok I mgr
IMPLENTACJA INTERNETU RZECZY W APLIKACJI ENERGY
MANAGENT SYSTEM
Celem projektu było stworzenie rozproszonej sieci pomiarowo-kontrolnej dla automatyki
budynkowej poprzez implementację platformy IzoT™ firmy Echelon na mikrokomputerach Raspberry
Pi i na tej podstawie stworzenie uniwersalnych węzłów sieci sterowania Internetu Rzeczy – czujnika
środowiskowego z systemem pomiaru energii oraz serwera wizualizującego dane pomiarowe i
umożliwiającego sterowanie poprzez przyjazny interfejs.
W pracy zostały użyte stosy programowe serwera oraz użytkownika. System inteligentnego
pomiaru energii elektrycznej zrelaizowany został przy wykorzystaniu miernika energii elektrycznej
Maclean Energy MCE06.
Rys. 1 Schemat koncepcji wykonanej sieci Internetu Rzeczy
Zrealizowano sieć Internetu Rzeczy złożoną z dwóch węzłów opartych na mikrokomputerach
Raspberry Pi. W sprawny i przejrzysty sposób umożliwiają one pomiar i graficzną reprezentację
warunków atmosferycznych i energii elektrycznej dla sytemu Smart Metering.
mgr inż. Jakub Grela
145
Marta PIWOWARCZYK, rok I mgr
Mateusz MURAT, rok III
Marcin KNAFEL, rok III
Dariusz PANEK, rok I mgr
Projekt i wykonanie układu modelowej turbiny wiatrowej
współpracującej z superkondensatorowym zasobnikiem energii jako
elementu systemu zasilania makiety budynku z odnawialnym źródłem
energii
Referat przedstawia realizację projektu modelowej turbiny wiatrowej współpracującej z
superkondensatorowym zasobnikiem energii, stanowiących element systemu zasilania makiety
budynku z odnawialnym źródłem energii. Zakres prac dotyczy rozbudowy istniejącej makiety domu
jednorodzinnego, a ich celem jest utworzenie dodatkowego źródła energii elektrycznej, którym będzie
turbina wiatrowa z pionową osią obrotu. Podstawowymi elementami składowymi turbiny będą maszt,
wirnik z łopatkami oraz generator energii elektrycznej. Rolę magazynu energii będą pełniły
superkondesatory firmy Maxwell model BCAP o pojemności 3000 F. Główną zaletą takiego
zasobnika jest to, że kondensator taki można wielokrotnie szybko ładowad i rozładowywad, co jest
istotne przy tak niestabilnym źródle energii, jakim jest wiatr lub Słooce. Warto zauważyd, iż źródła
odnawialne o charakterze niesterowalnym (wynikającym z ich natury), we współpracy z zasobnikami,
mogą zyskad pewne cechy źródła sterowalnego.
Kolejny zadaniem będzie wykonanie z jednokierunkowego przekształtnika DC-DC oraz ACDC przeznaczonego do przekształcania energii z ogniw fotowoltaicznych, turbiny wiatrowej oraz
rezerwowego zasilania z sieci w celu uzyskania jej odpowiednich parametrów na wejściu
superkondensatorów. Główne cele projektowe to promocja działa o proekologicznych oraz
efektywności wykorzystania generacji rozproszonej do produkcji energii elektrycznej.
Magazynowanie energii i rozwój turbin wiatrowych to obecnie bardzo aktualne tematy. Zastosowanie
tego typu układów na makiecie budynku pozwoli na pokazanie szerszemu gronu odbiorców sposobu
działania tych urządzeo.
146
Paweł PIETRZAK, rok II mgr
SKN ELEKTROENERGETYKÓW PIORUN
MODELOWANIE TRANSFORMATORÓW ENERGETYCZNYCH
PRZY ZASTOSOWANIU PROGRAMU COMSOL MULTIPHYSICS
Transformatory energetyczne są urządzeniami o złożonej konstrukcji zawierające obwód
prądowy, układ izolacyjny i obwód magnetyczny. Modelowanie transformatorów dla celów
doskonalenia konstrukcji i analizy pracy sieci w stanach ustalonych i nieustalonych wymaga
uwzględnienia zjawisk w uzwojeniach układach izolacyjnych i rdzeniach, zależnych między
innymi od napięcia, częstotliwości i temperatury. Modele transformatorów są systematycznie
doskonalone i rozwijane.
W referacie przedstawiono model transformatorów energetycznych, opracowany
w programie Comsol Multiphysics. Model zastosowano do symulacji przebiegów napięć
i prądów w stanie biegu jałowego, zwarcia oraz obciążenia transformatora rozdzielczego.
Przeprowadzono analizę porównawczą wyników symulacji i wyników rejestracji napięć
i prądów transformatora.
Mgr inż. Bartłomiej Adamczyk,
dr hab. inż. Jakub Furgał, prof. n.
147
Grzegorz RYNIAK, rok II
SKN „VOLT”
Komputer pokładowy do samochodu wyposażonego w benzynowy
silnik z elektronicznym wtryskiem paliwa
Celem projektu jest wyposażenie starszych samochodów w urządzenie pozwalające mierzyć różne
parametry pojazdu w czasie jazdy, np. prędkość, spalanie chwilowe, spalanie średnie benzyny i LPG.
Projekt ma również pokazać, jak powinno się konstruować elektronikę pracującą w trudnych
warunkach - narażonych na zakłócenia EMI pochodzące np. od cewki zapłonowej.
Sercem komputera jest mikrokontroler atmega128a. Zbiera on szereg danych z czujników
zamontowanych w pojeździe, przetwarza je i wysyła przez Bluetooth do telefonu
z Androidem albo komputera z uruchomionym programem LabView. Protokół komunikacji opiera się
o klasyczny UART. Dane przekazywane są w formie tekstu.
W przyszłości planowane jest zaprojektowanie modułu z wyświetlaczem TFT, który komunikowałby
się z komputerem pokładowym bezpośrednio „po kablu”. Urządzenie wyposażone jest w złącze typu
ATX20. Schemat wyprowadzeń przedstawiono na rys. 1.
Rys. 1 Schemat wyprowadzeń
Do mierzenia prędkości samochodu wykorzystane są dwa czujniki Halla. Pozwala to określić kierunek
jazdy
(przód-tył).
Termometry
zbudowane
są
na
układzie
Maxim
DS18B20
i komunikują się przez protokół 1-Wire. Dane z pływaka (w baku benzynowym i LPG) odczytywane
są przez ADC, natomiast pozostałe sygnały mają charakter binarny (0 lub 12V).
Na potrzeby projektu została zaprojektowana płytka PCB (rys. 2). Umieszczony jest na niej
mikrokontroler wraz z elementami służącymi do konwersji napięć i filtrowania zakłóceń (filtry
dolnoprzepustowe).
148
Rys. 2 Płytka PCB
Projekt finansowany jest całkowicie ze środków własnych autorów projektu.
dr hab. inż. Zygfryd Głowacz, prof. nadz .AGH
149
Adam MIARKA, rok II
Maksymilian SZCZEPANIK, rok II
Paweł BIAŁAS, rok II
SKN „VOLT”
GENERATOR FUNKCYJNY Z WYJŚCIEM MOCY
Celem projektu jest skonstruowanie generatora różnych rodzajów przebiegów funkcyjnych wraz
z końcówką mocy z dostępnych powszechnie i stosunkowo tanich elementów. Generator może
posłużyć do analizowania działania układów scalonych, a także wyznaczania parametrów przeróżnych
elementów elektronicznych, jest to podstawowe urządzenie w warsztacie elektronika hobbysty, jak i
zaawansowanego projektanta układów.
Sercem naszego urządzenia jest układ scalony generatora przestrajanego napięciem (VCO):
ICL8038 (rys. 1). Posiada on wyjścia sygnałów o kształtach: prostokąt, trójkąt, sinus. Parametry
sygnału wyjściowego będą zadawane przy pomocy prostego interfejsu składającego się z klawiatury i
wyświetlacza LCD. Układ mikroprocesorowy będzie komunikował się z użytkownikiem i w
zależności od zadanych parametrów sygnału takich jak: kształt, częstotliwość, amplituda i
współczynnik wypełnienia będzie załączał odpowiedni kondensator odpowiedzialny za częstotliwość
generowanych
drgań
w
układzie,
oraz podawał sygnał napięciowy na wejścia generatora ICL8038 poprzez przetwornik C/A.
Maksymalna częstotliwość sygnału wyjściowego wynosić będzie 100kHz. Wyjście mocy będzie w
stanie dostarczyć moc 30W do obciążenia.
Rys. 1 Schemat poglądowy generatora
Projekt jest realizowany w ramach XI Prezentacji Aplikacji Mikrokontrolerów rodziny Kinetis ARM firmy Freescale.
dr hab. inż. Zygfryd Głowacz, prof. nadz. AGH
150
Maksymilian SZCZEPANIK, rok II
SKN „VOLT”
Maglev – system lewitacji elektromagnetycznej dla zastosowań
transportowych
Projekt jest obrazem przyszłego transportu kolejowego na świecie opartego na lewitacji
elektromagnetycznej. „Poduszka magnetyczna” pozwala na wyeliminowanie strat energii związanych
z tarciem o podłoże. Dzieje się to pewnym kosztem. Podtrzymanie lewitacji wymaga sporej ilości
energii. Jednak mimo wszystko system jest opłacalny i tego typu kolej istnieje na świecie i jest oddana
do użytku (Szanghaj). System kolei elektromagnetycznej może w przyszłości zdominować transport
na duże odległości.
Najważniejszą częścią układu będzie tor. Składać się on będzie z szeregu cewek ułożonych
wzdłuż kierunku przemieszczania się pociągu. Ułożenie uzwojeń będzie przypominać rozwinięty
stojan silnika asynchronicznego. Tor musi być zasilany z sieci trójfazowej w celu zapewnienia
„płynącego” pola magnetycznego. Modelowy pociąg będzie wykonany w aerodynamicznym kształcie,
a jego dolna część wykonana zostanie z płyty aluminiowej. Oddziaływanie między polem
magnetycznym wytworzonym przez tor i prądy wirowe indukowane w pociągu zapewni zarówno siłę
unoszącą pociąg jak i siłę napędzającą. Zastosowanie falownika pozwoli na sterowanie zasilaniem z
mikrokontrolera, dzięki czemu możliwa stanie się kontrola parametrów ruchu modelu takich jak:
prędkość, kierunek poruszania się, wartość przyspieszenia oraz hamowania. Tor zostanie podzielony
na odcinki. Zasilany będzie tylko ten odcinek, nad którym znajduje się pociąg w danej chwili. Taki
sposób zasilania jest wynikiem minimalizacji kosztów zużycia energii elektrycznej. Niezbędne jest
wykonanie systemu czujników położenia pociągu, a także czujników temperatury uzwojeń toru.
Pozwoli to na skonstruowanie zabezpieczenia przed nadmiernym nagrzewaniem się uzwojeń. Jako
dodatek zostanie wykonane oświetlenie wokoło toru, miernik prędkości oraz łączność bezprzewodowa
z pociągiem. Schemat ideowy systemu przedstawiono na rys. 1.
Rys. 1 Schemat ideowy systemu
151
Mamy nadzieję, że w najbliższej przyszłości również w Polsce pojawią się tego typu
rozwiązania, a podróż koleją magnetyczną będzie znacznie krótsza i o wiele bardziej komfortowa w
opozycji do konwencjonalnej kolei.
Projekt finansowany jest z grantu rektorskiego i Wydziału EAIiIB. Termin zakończenia projektu jest
wyznaczony na październik 2015 r.
dr hab. inż. Zygfryd Głowacz, prof. nadz. AGH
152
Adam SZYMSKI, rok II mgr
Półmostkowy falownik szeregowy napięcia z dzieloną pojemnością na
zasilaniu - projekt i wykonanie
Przedmiotem referatu jest pół-mostkowy falownik szeregowy napięcia z dzieloną pojemnością
na zasilaniu do nagrzewania indukcyjnego. W referacie zostanie przedstawiona krótka analiza pracy,
podstawowe zależności występujące w falowniku, koncepcje jego sterowania, założenia projektowe,
trudności wykonawcze oraz wyniki pomiarów zrealizowanych w wykonanym modelu falownika.
Rysunek 4 Schemat ideowy falownika
dr inż. Aleksander Skała
153
Maciej ŚPIEWAK, rok I mgr
SKN „ECART”
KONSTRUKCJA SYNCHROFAZORA DLA POMIARÓW W SIECI
NISKIEGO NAPIĘCIA
Synchrofazory to zaawansowane technologicznie urządzenia, które z ogromną szybkością
mierzą i przekazują dane o różnych złożonych zjawiskach zachodzących w systemach
energetycznych. Celem pracy jest przedstawienie projektu jednostki do pomiarów fazorów w sieciach
trójfazowych niskiego napięcia opartą o nowoczesny mikrokontroler ARM oraz wyspecjalizowane,
izolowane przetworniki A/C. Konstrukcja przewiduje również szeroką gamę bezprzewodowych
interfejsów komunikacyjnych. W pracy opisane zostaną również techniki synchronizacji pomiaru
przetworników A/C na poszczególnych mierzonych fazach, sposoby obliczania podstawowych
parametrów siecii elektroenergetycznej oraz fazorów. Przedstawiony zostanie również projekt PCB
wykonywanego urządzenia oraz omówione zostaną wymagania względem projektu obwodu
drukowanego
dr hab. inż. Andrzej Bień
154
Krzysztof WĄSIK, rok II
Optymalizacja lokalizacji elektrod przy elektrostymulacji wybranych
fragmentów mózgu
Elektrostymulacja przy użyciu prądu stałego, jest jednym ze sposobów tzw. przezczaszkowej
stymulacji mózgu. Zaletą tej metody jest możliwość koncentrowania przepływającego prądu w
określonych punktach, tzw. puktach kontrolnych. Metoda ta, dzięki zastosowaniu elektrod nie jest
wrażliwa na ewentualne poruszanie się pacjenta. Pośród zalet należy wymienić także możliwość
stosowania tej metody dla osób z rozrusznikami serca i innymi implantami. Wadą jest gorsze
znoszenie jej przez pacjentów w porównaniu z zastosowaniem zmiennego pola magnetycznego. W
referacie przedstawiono model obwodowy 2D, rozlokowania tablicy elektrod z użyciem metod
optymalizacji. W dalszej części rozszerzono rozważania na przypadek 3D z użyciem Metody Różnic
Skończonych i lokalizacji elektrod na powierzchni głowy pacjenta. Do rozważań przyjęto model ciała
człowieka z tzw. Wirtualnej Rodziny.
Marcin WENTRYS, I rok II stopień
Mikroprocesorowo sterowany kilowoltomierz AC 250 KV
z dzielnikiem rezystancyjnym
W laboratoriach wysokich napięć podczas wykonywania prób napięciowych zachodzi
potrzeba wykonywania pomiarów napięć probierczych różnych rodzajów: stałych, przemiennych,
impulsowych lub specjalnych, których parametry są definiowane w normie międzynarodowej IEC60060-1. W przypadku napięć przemiennych AC stosunek wartości szczytowej napięcia do jego
wartości skutecznej RMS powinien wynosić (pierwiastek z 2) +/- 5%., a układ pomiarowy powinien
umożliwiać sprawdzenie spełnienia tego warunku. Celem prezentowanego projektu jest wykonanie
mikroprocesorowo sterowanego kilowoltomierza AC z dzielnikiem rezystancyjnym, przeznaczonego
dla kaskady transformatorowej 250 kV, znajdującej się w Laboratorium Wysokich Napięć AGH.
System kontrolno-pomiarowy z mikrokontrolerem ATMega 16 będzie wyposażony w duży
wyświetlacz LCD oraz interfejs komunikacyjny w technologii Bluetooth, zwiększający
funkcjonalność urządzenia.
dr inż. Józef Roehrich
155
Mateusz WÓJCIK, rok II mgr
ANALIZA ROZKŁADU NATĘŻENIA POLA
ELEKTRYCZNEGO
W UKŁADACH IZOLACYJNYCH ROZDZIELNI GAZOWYCH
Układy izolacyjne rozdzielni elektroenergetycznych gazowych wysokiego napięcia zawierają
sześciofluorek siarki oraz materiały izolacyjne stałe. Sześciofluorek siarki wyróżnia wytrzymałość
elektryczna około trzykrotnie większa od wytrzymałości elektrycznej powietrza oraz dobre
właściwości przewodzenia ciepła, umożliwiające szybkie gaszenie łuku elektrycznego.
Konstruowanie układów izolacyjnych rozdzielni gazowych szczelnie osłoniętych wymaga
uwzględnienia zjawisk wynikających między innymi z dużego natężenia pola elektrycznego i
stosowania materiałów izolacyjnych stałych wpływających na rozkłady natężenia pola
elektrycznego i zmianę wytrzymałości elektrycznej. Podstawą wyznaczenia wytrzymałości
elektrycznej układów izolacyjnych zawierających sześciofluorek siarki są wyniki symulacji
rozkładów natężenia pola elektrycznego w układach zawierających gaz i materiały izolacyjne stałe.
W referacie przedstawiono typowe konstrukcje rozdzielni wysokiego napięcia izolowanych
sześciofluorkiem siarki. Wykonano symulacje rozkładów natężenia pola elektrycznego w
typowych układach izolacyjnych rozdzielni w warunkach prób napięciowych i eksploatacji.
dr hab. inż. Jakub Furgał, prof. n.
156
Sekcja Energetyki i Techniki Cieplnej
Podsekcja 1
157
Grzegorz BASISTA, rok II mgr
Szymon PODLASEK
SKN „EKO-ENERGIA”
ZASTOSOWANIE METOD NUMERYCZNYCH W
OPTYMALIZACJI MAŁYCH URZĄDZEŃ GRZEWCZYCH
ZASILANYCH DREWNEM
Drewno na przestrzeni tysięcy lat było najpopularniejszym paliwem stosowanym przez
człowieka w celach grzewczych. Pomimo tego, że wraz z odkryciem możliwości paliw kopalnych jego
znaczenie zdecydowanie spadło, wciąż znajduje zastosowanie w ogrzewaniu pomieszczeń
[Juliszewski 2009]. Ze względu na obowiązujące regulacje prawne dla urządzeń grzewczych,
dotyczące m.in. emisji tlenku węgla (CO) oraz planowane ich zaostrzenie wraz z wejściem w życie
zapisów dyrektywy unijnej Ecodesign w 2022 roku, konieczne jest podjęcie działań zmierzających do
poprawy sprawności i ograniczenia emisji CO w jednostkach grzewczych małej mocy. Kluczowe jest
poszukiwanie odpowienich rozwiązań i narzędzi, mających na celu wspieranie efektywnego
projektowania tego typu urządzeń.
Przedmiotem niniejszej pracy jest zbadanie możliwości wykorzystania obliczeniowej
mechaniki płynów (Computational Fluid Dynamics – CFD) do projektowania urządzeń grzewczych
małej mocy, pod kątem wielkości emisji CO. W instalacji z paleniskiem akumulacyjnym zasilanym
drewnem przeprowadzono badania eksperymentalne, polegające na punktowym pomiarze temperatury
w komorze spalania oraz wykonaniu analizy spalin przy użyciu analizatora MRU ECO 3000. Model
numeryczny opisujący wykorzystane urządzenie wykonano przy pomocy komercyjnego środowiska
ANSYS Workbench 15. Otrzymane wyniki zostały przeanalizowane pod kątem zbieżności z danymi
uzyskanymi w wyniku eksperymentu.
Literatura:
Juliszewski T. 2009. Ogrzewanie biomasą. Powszechne wydawnictwo rolnicze i leśne.
mgr inż. Mateusz Szubel
158
Justyna BOROWA, rok III
SKN „GREEN ENERGY”
ANALIZA MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA
PIECOKOMINKÓW W DOMACH JEDNORODZINNYCH
Rosnące ceny paliw takich jak olej, gaz ziemny, czy węgiel kamienny, powszechnie
stosowanych w kotłach centralnego ogrzewania budynków jednorodzinnych, sprawiają, iż poszukuje
się różnych sposobów obniżenia kosztów ogrzewania. Drewno jest stosunkowo tanim nośnikiem
energii, a przy tym ekologicznym, w związku z tym wiele osób decyduje się na ogrzewanie
kominkowe. Paliwo to co nalezy podkreslić, ma także wiele zalet natury estetycznej, gdyż pozwala na
obcowanie z prawdziwym ogniem. Stosowanie jednak wyłącznie tradycyjnego kominka do
ogrzewania całego domu jest jednak nieefektywne, w związku z tym coraz częściej stosuje się
piecokominki. Urządzenia te mogą być głównym elementem systemu centralnego ogrzewania lub
mogą wspomagać już istniejący system. Rozwiązania oparte na piecokominkach, mają zdecydowanie
większą efektywność, co związane jest między innymi z zastosowaniem wymiennika ciepła. W
referacie przedstawione zostały oryginalne wyniki analizy technicznej i ekonomicznej efektywności
wykorzystania piecokominków w centralnego systemach ogrzewania budynków jednorodzinnych w
warunkach polskich.
dr inż. Mirosław Kwiatkowski
159
Dawid BRAŃKA, rok I mgr
Analiza parametrów wietrznych na terenie o wysokim stopniu
szorstkości w aspekcie pracy mikroturbin wiatrowych.
Sektor energetyczny w Europie przechodzi fundamentalne przemiany. Coraz większe
znaczenie odgrywa energia pozyskiwana z odnawialnych źródeł. Odbiorcy oczekują już nie tylko
niezawodnych dostaw energii, ale również możliwości wytwarzania energii na własne potrzeby oraz
sprzedaży jej nadwyżek. Nowo przyjęta ustawa o odnawialnych źródłach energii zapewniająca taryfy
gwarantowane dla mikroinstalacji wpłynie na wzrost zainteresowania m.in. turbinami wiatrowymi do
10kWe. Głównym celem przeprowadzonych badań było określenie możliwości wykorzystania energii
wiatru na terenach o wysokiej klasie szorstkości. Udostępnione dane charakteryzujące ruch mas
powietrza umożliwiły dokonanie odpowiednich obliczeń w aspekcie pozyskania energii. Analizie
zostały poddane dwa główne czynniki- prędkość oraz kierunek wiatru. Zanotowane wartości
umożliwiły określenie czasu występowania poszczególnych prędkości na badanym obszarze. Dzięki
wykorzystaniu programu Hydrognomon został stworzony graficzny obraz dominujących kierunków
ruchu mas powietrza w postaci róż wiatrów. Określenie warunków wietrznych na badanym terenie
umożliwiły zbadanie pracy wybranych turbin wiatrowych. Dzięki wykorzystanym wzorom została
sporządzona symulacja rocznej pracy mikroinstalacji oraz wyliczona została możliwa do uzyskania
ilość energii elektrycznej w danej instalacji.
mgr inż. Wojciech Goryl
160
Arkadiusz BUDZIAK, rok III
SYMULACJE UKŁADU LINIOWO KONCENTRUJĄCEGO
PROMIENIOWANIE SŁONECZNE.
W referacie zaprezentowano wyniki symulacji komputerowych systemu z rynnowym
koncentratorem promieniowania słonecznego. Model rozchodzenia się promieni przeprowadzono za
pomocą metody śledzenia promieni w oprogramowaniu TracePro. W badaniach przeanalizowano
sposób skupiania promieni świetlnych w różnych konstrukcjach koncentratora z liniowym ogniskiem.
Ponadto wykonano symulacje odbiornika wysokotemperaturowego ciepła pochłaniającego skupione
promieniowanie słoneczne. W referacie zaprezentowano m.in. mapy rozkładu strumienia świetlnego
na powierzchni absorbera. Na podstawie analizy przeprowadzonych badań wskazano optymalną
konstrukcję systemu.
mgr inż. Estera Bożek
161
Michał CIEPIELEWSKI, rok I mgr
Tomasz SUROWIEC, rok I mgr
Wytwarzanie i wykorzystanie biogazu w wybranym gospodarstwie
hodowlanym
W prezentowanym przez nas referacie przedstawiamy możliwości wykorzystania odpadów
pohodowlanych do produkcji biogazu w procesie fermentacyjnym. Działalność omawianego
gospodarstwa posiadającego znaczny areał rolny dotyczy hodowli rogacizny. Według wstępnych
szacunków, ilość biogazu wytwarzanego z biomasy roślinnej jak i odchodów zwierzęcych
pozwoliłaby na uzyskanie użytecznej ilości energii elektrycznej. Energia ta wytwarzana byłaby w
silniku gazowym, który również pozwalałby na wykorzystanie ciepła odpadowego.
Referat obejmuje proces przetwarzania biomasy, budowę instalacji oraz przewidywaną
produkcję energii elektrycznej i cieplnej wraz z przykładami jej użytkowania. Ponadto dokonano
analizy ekonomicznej inwestycji a także uwzględniono aspekty prawne funkcjonowania biogazowni.
prof. dr hab. inż. Wojciech Nowak
162
Szymon GŁUSZKIEWICZ, rok III
Maria FEDYK, rok III
Badanie modułów fotowoltaicznych w skoncentrowanym
promieniowaniu słonecznym
W referacie zaprezentowano wyniki badań nad możliwością zwiększenia mocy paneli
fotowoltaicznych poprzez zastosowanie układu helioenergetycznego. Do badań użyto kilku różnych
rodzai modułów fotowoltaicznych m.in. polikrystalicznych i amorficznych. Wykonano pomiary w
warunkach polowych, gdzie porównano działanie paneli w bezpośrednim oraz w skoncentrowanym
promieniowaniu słonecznym. Wyznaczono również charakterystykę energetyczną dla modułów z
układem chłodzenia.
163
Inga GRADZIK, rok III
ANALIZA WYBRANYCH PARAMETRÓW PRACY
SUFITOWYCH PROMIENNIKÓW CIEPŁA ZASILANYCH WODĄ
Działanie sufitowych promienników ciepła zasilanych wodą opiera się na wykorzystaniu
zjawiska promieniowania cieplnego. Ogrzewanie tą metodą jest szczególnie korzystne w przypadku
obiektów wielkokubaturowych (hale przemysłowe, hale sportowe itp.), gdyż zapewnia korzystny
pionowy rozkład temperatury. Poza funkcją ogrzewania, w okresie letnim promienniki sufitowe
znajdują zastosowanie także w systemach chłodniczych.
W ramach przeprowadzonych badań, porównane zostało działanie trzech typów wodnych
promienników sufitowych Zehnder, różniących się między sobą parametrami konstrukcyjnymi i
przeznaczeniem. Wykorzystując pomiary termowizyjne zbadano rozkład temperatury na powierzchni
każdego z badanych urządzeń, co pozwoliło określić dynamikę nagrzewania się promienników oraz
równomierność nagrzania ich powierzchni. Równocześnie mierzona była temperatura na wlocie i
wylocie z promienników oraz strumień czynnika grzewczego, co pozwoliło określić ilość ciepła
oddawanego do pomieszczenia (także w przypadku różnych konfiguracji połączenia promienników).
Wyniki uzyskane w trakcie badań pozwoliły na określenie wpływu konstrukcji promienników
sufitowych na efektywność ich pracy, a także na dokonanie szczegółowej analizy pracy systemu
grzewczego z promiennikami sufitowymi, jako skutecznego rozwiązania dla obiektów
wielkokubaturowych.
mgr inż. Krzysztof Sornek
164
Mateusz KIPER, rok I mgr
WYZNACZENIE SPRAWNOŚCI MIKROINSTALACJI
ZGAZOWANIA BIOMASY NA PRZYKŁADZIE MOBILNEGO
AUTOTERMICZNEGO GAZOGENERATORA
Do najważniejszych i obecnie rozwijanych sposobów przetwarzania biomasy na cele
energetyczne zaliczamy: spalanie, współspalanie z węglem, piroliza oraz zgazowanie. Ten ostatni jest
najbardziej obiecujący ze względu na efektywność procesu oraz otrzymywane produkty. Otrzymuje
się palny gaz, który ma większe możliwości zastosowania niż ciepło powstałe w wyniku spalania
biomasy. Gaz ten można spalić w silniku spalinowym, otrzymując energię mechaniczną.
Referat przedstawia propozycję stanowiska badawczego mikroinstalacji zgazowania biomasy
w oparciu o mobilny autotermiczny gazogenerator nabyty w ramach projektu Grant Rektorski 2014.
Finalnym efektem prac, zarówno w warunkach pracy urządzenia, jak i laboratoryjnych jest stworzenie
kompleksowego stanowiska badawczego, który pozwoli wyznaczyć parametry charakteryzujące
proces zgazowania. W oparciu o te dane, możliwe jest obliczenie sprawności układu.
dr hab. inż. Mariusz Filipowicz, prof. AGH
165
Hubert KOPIENIAK, rok III
Piotr ŚCIBISZ, rok III
Maciej MANIK, rok III
Turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu- charakterystyka i
właściwości.
Przedmiotem niniejszego wystąpienia jest przedstawienie zasady działania turbiny wiatrowej o
pionowej osi obrotu oraz analiza wpływu poszczególnych elementów urządzenia na parametry pracy i
wydajność turbiny.
Pierwsza część wystąpienia obejmuje przedstawienie zasady działania turbiny o pionowej osi
obrotu (wraz z charakterystyką przepływu powietrza przez kolejne części instalacji), a także ukazanie
jej zalet w odniesieniu do klasycznych turbin wiatrowych o poziomej osi obrotu.
Dalsza część zawiera charakterystykę poszczególnych elementów konstrukcyjnych turbiny (w
tym m.in. wieńca łopatek nakierowujących strumień powietrza na wirnik oraz wieńca łopatek
wirujących), a także opis rozwiązań technicznych zastosowanych w projekcie prototypowej
konstrukcji turbiny wiatrowej z innowacyjnym modułem nakierowującym strumień powietrza na
wirnik. Szczególny nacisk położono tu na ukazanie wpływu parametrów konstrukcyjnych na
wydajność pracy turbiny.
Rys. 1 Wizualizacja turbiny
Ważnym elementem wystąpienia jest zwrócenie uwagi na kwestię możliwych modyfikacji
turbiny wiatrowej o pionowej osi obrotu, które mogą przyczynić się do poprawy stabilności i
wydajności jej pracy.
166
Monika KWIECIEŃ, rok I mgr
PREPARATION OF CARBONACEOUS ADSORBENTS FROM
EXPLOITED CAR TIRES
Exploited car tires are significant problem nowadays, because of their hardly-biodegradable
character. It is really serious issue for every each year- the amount of waste is surprisingly increasing
threatening the environment. Although we can stop this process by developing the methods of tires
utilization while obtaining valuable materials used in cleaning operations. The goal of the experiment
is getting adsorbent materials from used tires, by each method (for instance pyrolysis). Adsorbents
obtained in this experiment will be used in re-purification of materials which are using to get new
mixtures for tires production. In publication will be described methods of getting the adsorbents,
apparatus, mechanism of process and way how to use obtained substances for next purifying.
167
Kamil LOREK, rok III
Łukasz JUREK, rok III
Badanie możliwości ograniczenia emisji tlenku węgla do atmosfery w
piecokominku pod kątem spełnienia wymogów norm BImSchV 2 oraz
Ecodesign
Przedmiotem badań było określenie możliwości zmniejszenia emisji tlenku węgla do
atmosfery poprzez odpowiednie sterowanie dopływem powietrza do paleniska piecokominka. W
odróżnieniu od typowych rozwiązań, w których stosuje się jedną lub dwie szczeliny wlotowe
powietrza do paleniska, w badanym układzie zastosowane zostały trzy miejsca nawiewu powietrza:
podłużny otwór nad szybą kominkową, podłużny otwór pod szybą kominkową oraz układ otworów w
tylnej ścianie paleniska. Wielkość dopływu powietrza do każdego z tych otworów regulowana była za
pomocą oddzielnych przepustnic, sterowanych z wykorzystaniem dedykowanego systemu kontrolnopomiarowego opartego o sterownik PLC oraz specjalną aplikację stworzoną w programie CoDeSys.
Efektem przeprowadzonych badań było określenie najbardziej korzystnej konfiguracji zmian
stopnia otwarcia przepustnic, pod kątem zagwarantowania niskiej emisji tlenku węgla do atmosfery.
Otrzymane rezultaty zestawione zostały z aktualnie obowiązującymi wymaganiami normowymi w
Polsce i w Europie (PN-EN 13229, BImSchV 2 oraz Ecodesign).
Analiza uzyskanych wyników pozwoliła ponadto na opracowanie wytycznych pod kątem
stworzenia specjalnego sterownika dedykowanego do współpracy z badanym piecokominkiem.
mgr inż. Wojciech Sajdak
168
Maciej MANIK, rok III
ANALIZA STANU AKTUALNEGO I PERSPEKTYW ROZWOJU
MAŁEJ ENERGETYKI WODNEJ W POLSCE
Energetyka wodna to jeden z najsłabiej rozwiniętych sektorów energetyki w Polsce, gdyż
wykorzystanie potencjału hydroenergetycznego w Polsce obecnie wynosi około 19%, czyli około
dwukrotnie mniej niż wynosi średnia europejska. Rozwój tej gałęzi energetyki jest jednak szczególnie
istotny, ponieważ Polska posiada znaczący potencjał zasobów wód lądowych. Szczególnie
atrakcyjnym kierunkiem rozwoju tej energetyki jest rozwój małych elektrowni wodnych do 10 MW
rozproszonych po całym kraju. Energia elektryczna produkowana w małych elektrowniach wodnych
jest relatywnie tania, a jej produkcja nie generuje zanieczyszczeń, a ponadto może być lokowana
blisko potencjalnych odbiorców. W niniejszym referacie przedstawiono aktualne dane dotyczące
rozwoju energetyki wodnej, w szczególności małych obiektów oraz poddane zostały analizie
możliwości dalszego rozwoju małej energetyki wodnej na terenie naszego kraju.
169
Monika PIESZKA, rok II
Liza DYMEK, rok III
Dawid BRAŃKA, rok I mgr
Teoretyczna i numeryczna analiza wpływu prędkości wiatru na osiągi
rotorowej turbiny wiatrowej z innowacyjnym modułem
nakierowującym strumień powietrza na wirnik
Celem projektu realizowanego w ramach Grantu Rektorskiego 2015 jest zbudowanie turbiny
wiatrowej o pionowej osi obrotu. Jej nowatorska geometria bazuje na modelu turbiny Zephira, ale
posiada dodatkowy wieniec kierownicy. W przeciwieństwie do klasycznych i szeroko stosowanych
turbin wiatrowych o poziomej osi obrotu pozwala na pracę w dużym zakresie prędkości wiatru.
W niniejszym referacie na drodze obliczeń analitycznych oraz numerycznych określono
parametry pracy projektowanej turbiny wiatrowej w zależności od prędkości wiatru. Porównanie
otrzymanych wyników pozwoliło zweryfikować poprawność zaproponowanego modelu
numerycznego. Następnie, wyznaczone zostały krzywe charakteryzujące turbinę w zależności od
prędkości wiatru oraz określony został przedział prędkości, w którym pracuje ona z najwyższą
efektywnością.
Rys. 1 Model turbiny wykonany w programie SolidWorks
Na Rys. 1 przedstawiono rzut izometryczny turbiny wraz z przekrojem poprzecznym.
Zaprojektowany model został użyty jako geometria w programie ANSYS Fluent.
mgr inż. Marcin Moździerz
170
Anna PLEWA, rok III
IMPULSOWY GENERATOR ENERGII ELEKTRYCZNEJ JAKO
ELEMENT NOWOCZESNEGO UKŁADU MAGAZYNOWANIA
ENERGII
Jeden z priorytetów strategicznych Ministerstwa Gospodarki w Polsce stanowi poprawa
efektywności energetycznej oraz racjonalne wykorzystywanie istniejących zasobów energetycznych,
w perspektywie wzrastającego zapotrzebowania na energię, dlatego nizwykle istotnym jest podjęcie
działań w kierunku opracowania innowacyjnych technologii magazynowania energii elektrycznej.
Prezentacja dotyczy elementu układu magazynowania energii, przez który rozumiana jest sieć
superkondensatorów i akumulatorów. Projekt ma na celu budowę i testowanie generatora energii.
Szczególnie skupiono się na generatorze impulsowym. Czas generacji energii oszacowano na 1-2 s.
Pozyskana w ten sposób energia będzie magazynowana w akumulatorach, a następnie wykorzystana
do zasilania urządzeń elektrycznych.
Realizacja układu przy wykorzystaniu tego elementu pozwoliłaby przyczynić się do
wdrożenia unijnej polityki zeroenergetycznej, w myśl której w najbliższej przyszłości budynkom
użyteczności publicznej stawiane będzie wymaganie zaspokajania własnych potrzeb energetycznych.
prof. dr hab. inż. Jacek Leszczyński
171
Kamil SOŚNICKI, rok II mgr
ANALIZA EKONOMICZNA WYKORZYSTANIA INSTALACJI
PANELI FOTOWOLTAICZNYCH W WARUNKACH POLSKICH
Niniejsza praca poświęcona została analizie ekonomicznej wykorzystania instalacji paneli
fotowoltaicznych w warunkach polskich. Opisano możliwości wykorzystania energii słonecznej
poprzez różne typy paneli fotowoltaicznych dostępnych aktualnie na rynku oraz dokonano analizy
różnych typów paneli fotowoltaicznych wykorzystanych w poszczególnych farmach słonecznych
znajdujących się na terytorium Polski. Prześledzono ponadto cały proces ubiegania się o
dofinansowanie dla gmin planujących budowę farm słonecznych oraz osób fizycznych, które
zdecydowały się na inwestycje w małe przydomowe elektrownie słoneczne. W ramach pracy
dokonano także przeglądu dostępnych programów priorytetowych w NFOŚiGW wspierających
inwestycje w panele fotowoltaiczne oraz wymagań niezbędnych do tego, aby z danego programu
skorzystać. Ponadto przeanalizowano aspekty związane ze sprzedażą prądu elektrycznego
wytworzonego w elektrowniach słonecznych do sieci aktualnie oraz w perspektywie przyszłości.
Przedstawiono także analizę ekonomiczną wybranych inwestycji, w tym określono ich czas zwrotu. W
niniejszej pracy zwrócono uwagę na rentowność inwestycji zarówno w dużej skali, jak i małych
elektrowni fotowoltaicznych.
172
Aleksandra SZCZEPAŃSKA, rok II
Agata HALIŃSKA, rok I
ANALIZA MOŻLIWOŚCI POPRAWY WYDAJNOŚCI PANELI
FOTOWOLTAICZNYCH PRZY ZASTOSOWANIU
DEDYKOWANEGO SYSTEMU CHŁODZENIA
Przedmiotem badań jest analiza możliwości poprawy wydajności paneli fotowoltaicznych
poprzez zastosowanie dedykowanego systemu chłodzenia.
Na potrzeby przeprowadzonych badań zaprojektowano i skonstruowano innowacyjne
stanowisko laboratoryjne, umożliwiające kontrolowane ogrzewanie panelu fotowoltaicznego.
Przeprowadzone zostały badania wybranych parametrów pracy paneli fotowoltaicznych przy
różnych wartościach temperatury. Pomiary wykonane zostały na trzech rodzajach paneli
fotowoltaicznych: panelu monokrystalicznym, polikrystalicznym oraz amorficznym. Każdy z
badanych paneli wyposażony został w układ radiatorów z wentylatorami, który ma za zadanie
zapewnić obniżenie temperatury panelu w momencie jej nadmiernego wzrostu. Dla zapewnienia
miarodajności wyników, badania zostały przeprowadzone w warunkach laboratoryjnych, w których
każdy z paneli był równomiernie nagrzewany oraz oświetlany promieniowaniem o stałym natężeniu.
Uzyskane wyniki zostały skonfrontowane z pomiarami funkcjonującej instalacji
fotowoltaicznej. Przy zastosowaniu metod termowizyjnych zbadany został rozkład temperatury na
panelach w instalacji fotowoltaicznej w warunkach rzeczywistych.
mgr inż. Kamila Rzepka
173
Piotr TYPIAK, rok I mgr
Roma WITOWSKA, rok I mgr
Jakub JASEK, rok I mgr
Wykorzystanie generatora termoelektrycznego do produkcji energii
elektrycznej z ciepła odpadowego
Niniejsza prezentacja przedstawia efekt prac prowadzonych przez członków koła naukowego
“Eko-Energia” w ramach projektu “Generator termoelektryczny”. Celem tego projektu było zbadanie
możliwości zastosowania generatorów termoelektrycznych do produkcji energii elektrycznej z ciepła
odpadowego powstałego w domowych źródłach ciepła. Owe rozwiązania były motywowane poprawą
wykorzystania paliwa oraz zmniejszoną emisją produktów spalania. Projekt był prowadzony w ramach
„Grantu Rektorskiego”.
Idea tych badań została zaczerpnięta z branży motoryzacyjnej, w której od niedawna
rozpoczęto badania nad zastosowaniem termoelektryków. W powstałych prototypach pojazdów
zostały wykorzystane do produkcji energii elektrycznej na potrzeby własne samochodu w miejsce
stosowanych wcześniej alternatorów. Wadą alternatorów była konwersja energii mechanicznej na
elektryczną co powodowało w konsekwencji większe zużycie paliwa. Natomiast w badanych
pojazdach energia elektryczna jest produkowana z ciepła spalin właśnie poprzez wykożystanie
termoelektryków. Dzieki temu rozwiązaniu nie tylko zmniejsza się zużycie paliwa przez samochód,
ale także zwiększa się jego sprawność, gdyż ciepło spalin zawsze jest tracone poprzez emisje do
atmosfery.
W niniejszym projekcie przeprowadzone zostały badania możliwości wykorzystania
termoelektryków przy wsółpracy z źródłami ciepła o małej mocy w budynkach mieszkalnych. Jako
źródło ciepła został użyty piecokominek firmy „Cebud” współpracującej z kołem naukowym. Decyzja
ta została podyktowana specyficzną technologią zastosowaną przez firmę w piecokominku, który
akumuluje znaczne ilości ciepła ze spalin, a następnie oddaje przez ponad 8 godzin w postaci
promieniowania. Dzięki takiej syntezie generatory są w stanie pracować znacznie dlużej niż tylko w
trakcie spalania paliwa zwiększając swój potencjał.
W prezentacji zostanie przedstawione stanowisko badań, instalacja generatorów w
piecokominku, wady i zalety tej technologii oraz wnioski i uwagi jakie powstały w trakcie
prowadzenia badań.
174
Kamila WILCZYŃSKA, rok II mgr
Artur LEŚNIAK, rok II
SKN „URANIUM”
Perspektywy rozwoju technologii reaktorów modularnych małej mocy
SMR
Referat jest częścią projektu budowy makiety reaktora iPWR realizowanego przez Koło
Naukowe Energetyków Jądrowych URANIUM i w sposób znaczący podnosi jego wartość naukową.
W opracowaniu przedstawione zostały perspektywy rozwoju technologii reaktorów
modularnych małej mocy SMR (Small Modular Reactors). Biorąc pod uwagę tylko odpowiednio
rozwinięte technologie, do reaktorów SMR można zaliczyć zintegrowany lekkowodny reaktor
ciśnieniowy, iPWR lub wysokotemperaturowy reaktor chłodzony helem, HTR (High Temperature
Reactor).
W pracy zidentyfikowano problemy ekonomiczne technologii reaktorów modularnych małej
mocy, jak i przeprowadzono analizy możliwości ich rozwoju.
dr hab Ludwik Pieńkowski
175
Michał PRAWDA, rok II
Agniesza FAŁAT, rok II
Badanie możliwości transportu światła.
W referacie zaprezentowano wyniki badań nad możliwościami transportu światła w różnych
rodzajach rur światłonośnych. Na potrzeby badań skonstruowano kilka przewodów do transmisji
światła m.in. polerowane rury stalowe i aluminiowe, plastikowe wyklejone folią refleksyjną oraz
pokryte srebrną farbą, a także rury z brystolu wyłożone folią aluminiową. Wyniki porównano z
układem opartym na kablu z polimerowych światłowodów. W trakcie badań wykonano pomiary
natężenia przetransmitowanego promieniowania świetlnego, oraz zmierzono jego widmo.
176
Sekcja Energetyki i Techniki Cieplnej
Podsekcja 2
177
Bartosz CUDAK, rok II mgr
Krzysztof NACHYŁA, rok II mgr
SKN „IGNIS”
Badanie modelu wentylatora osiowego
Obecnie, w krajach rozwiniętych, znaczny procent zużywanej energii elektrycznej przypada
na urządzenia służące do transportowania oraz zmiany parametrów płynów, takich jak pompy i
wentylatory. Istotne jest zatem, aby urządzenia te pracowały w jak najefektywniejszy sposób.
Osiągnąć to można przez odpowiedni dobór tych urządzeń do instalacji.
Celem projektu jest wykonanie modelu wentylatora osiowego, który następnie zostanie
przebadany w celu wyznaczenia jego charakterystyki.
mgr inż. Wojciech Kalawa
178
Damian CZYŻYKOWSKI, rok III
Arkadiusz MUSIAŁ, rok III
SKN Energetyków „Caloria”
ANALIZA PRACY CIEPLNEJ PIECA KOMOROWEGO
Nagrzewanie wsadu w piecach komorowych jest istotnym etapem wytwarzania wyrobów
drogą przeróbki plastycznej metali. Ze względów jakościowych bardzo ważne jest osiągnięcie przez
nagrzewany wsad odpowiedniej temperatury w całej objętości. To właśnie temperatura w dużej mierze
decyduje o płynięciu metalu, strukturze i własnościach wyrobu finalnego. Wskutek nierównomiernego
rozkładu temperatury i przemian fazowych w nagrzewanym wsadzie powstają naprężenia cieplne. W
przypadku przekroczenia granicznej odkształcalności materiału naprężenia prowadzą do lokalnych
pęknięć materiału, w skrajnych przypadkach może nastąpić pęknięcie nagrzewanego wsadu.
Piece służące do nagrzewania wsadu zazwyczaj opalane są gazem ziemnym, paliwem bardzo
drogim i równocześnie należącym do grupy paliw nieodnawialnych. Wszystkie działania
podejmowane przez Badaczy mające na celu bardziej efektywne i oszczędne ich wykorzystanie jest
jak najbardziej celowe. Dotyczy to zarówno dążenia do optymalnego prowadzenia procesu
nagrzewania wsadu, jak również poszukiwania nowych rozwiązań możliwych do zastosowania
podczas modernizacji istniejących urządzeń.
W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące pracy cieplnej pieca komorowego służącego
do nagrzewania wsadu w postaci odkuwek wielkogabarytowych. Na bazie wyników pomiarów
zostanie określony aktualny stan pieca grzewczego pracującego w jednej z krajowych hut stali.
dr inż. Andrzej Gołdasz
179
Justyna DANIELCZYK, rok I mgr
Karolina ROGOWSKA, rok I mgr
Martyna ŻYWCZAK, rok I mgr
SKN „IGNIS”
BADANIE UKŁADU CHŁODNICZEGO WRAZ Z KOMORĄ
CHŁODNICZĄ W LABORATORIUM MASZYN CIEPLNYCH I
PRZEPŁYWOWYCH. MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA
MATERIAŁÓW ZMIENNOFAZOWYCH DO
ZWIĘKSZENIAPOJEMNOŚCI CIEPLNEJ KOMORY.
W dzisiejszych czasach trudno wyobrazić sobie sprawnie funkcjonującą gospodarkę bez
wykorzystania technologii chłodniczej. Jest ona niezbędna nie tylko w przetwórstwie rolno –
spożywczym czy transporcie, ale również w branży energetycznej, informatycznej, elektronice oraz
produkcji tworzyw sztucznych. Coraz szerzej stosowane układy klimatyzacji zapewniające optymalny
komfort cieplny stają się standardem w budownictwie i motoryzacji. Badania wykonano w
Laboratorium Maszyn Cieplnych i Przepływowych Wydziału Energetyki i Paliw AGH. Celem pracy
jest przeprowadzenie badań układu chłodniczego, wyznaczenie jego obiegu teoretycznego, badania
komory chłodniczej oraz próba zwiększenia pojemności cieplnej komory poprzez zastosowanie
materiałów PCM.
These days efficiently working economy without refrigeration technologies is hard to imagine. It
is necessary not only in food processing or transport, but also in energy, IT, electronics and plastic
industry. Air conditioning systems, which are more and more widespread and provide thermal
comfort, begin to be standard in building industry and motorization. Research has been carried out in
the Laboratory of Thermal and Flow Machines of Energy and Fuels Department at University of
Science and Technology. The aim of the study is to make an analysis of refrigeration system which
means setting its ideal cycle and cold chamber’s examination. PCM materials have been used in order
to increase chamber’s ability of heat accumulation.
mgr inż. Wojciech Kalaw
180
Liza DYMEK, rok III
SKN „IGNIS”
Badanie możliwości zastosowania mikroturbiny gazowej na potrzeby
produkcji energii elektrycznej.
Mikroturbiny gazowe są coraz częściej używanymi urządzeniami w energetyce rozproszonej z
uwagi na niezawodność i wytwarzanie "czystej energii". Emisje substancji szkodliwych w przypadku
spalania gazu ziemnego są znacząco niższe niż w przypadku spalania węgla kamiennego czy
brunatnego.Te cechy, jak również niewielkie rozmiary, mały ciężar i niska emisja hałasu powodują, że
miktorurbiny gazowe znajdują coraz szersze zastosowanie w produkcji energii elektrycznej i ciepła w
biurach, mieszkaniach i domach jednorodzinnych.
W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych parametrów mikroturbiny
gazowej ET792, na podstawie których opracowano charakterystyki pracy urządzenia. Dzięki
zebranym danym było możliwe wyznaczenie punktu najwyższej sprawności turbiny. Efektem badań
jest ocena możliwości zastosowania tego typu urządzenia na potrzeby produkcji energii elektrycznej.
dr inż. Karol Sztekler
181
Dominika GARDAS, rok II
Kaja MIREK, rok I mgr
Sebastian STEFAŃSKI, rok I mgr
SKN „IGNIS”
EFEKTYWNOŚĆ PRODUKCJI WODY LODOWEJ Z
WYKORZYSTANIEM POMPY CIEPŁA TYPU POWIETRZEWODA
Nieustanny rozwój cywilizacji i poprawa jakości życia człowieka ściśle wiążą się ze wzrostem
zużycia energii. Obecnie zapewnienie komfortu cieplnego to nie tylko ogrzewanie pomieszczenia, ale
również utrzymanie odpowiedniej temperatury w okresach letnich i przejściowych. Dotychczas
proponowane rozwiązania klimatyzacyjne oparte o klimatyzatory typu split są uzasadnionym
wyborem w niewielkich instalacjach. Podczas konstruowania budynku można przewidzieć
zapotrzebowanie na chłód i skorzystać z centrali wentylacyjno-klimatyzacyjnej. Wysokie koszty
budowy takiej instalacji oraz poprawnego jej doboru i automatyzacji stanowią często dużą przeszkodę
w zastosowaniu tego rozwiązania.
Obecnie coraz większym zainteresowaniem cieszą się instalacje klimatyzacyjne oparte na
produkcji wody lodowej. Okazuje się, że instalacja osobnego agregatu nie jest konieczna do produkcji
wody lodowej. Możliwe jest skorzystanie z wielu różnych rozwiązań w tym dwufunkcyjnych pomp
ciepła, które zarówno w małych instalacjach opartych na jednym urządzeniu jak i w rozbudowanych
systemach wielostopniowych stanowią ciekawą alternatywę dla pozostałych układów. W referacie
przedstawiona zostanie analiza efektywności produkcji wody lodowej z wykorzystaniem pompy ciepła
typu powietrze-woda oraz modelu systemu centralnego ogrzewania.
182
Kamil HEBA, rok I
Beata KLIMAS, rok I
Inertyzacja i toryfikacja biomasy w silosie
Najpoważniejszym problemem z punktu widzenia produkcji ciepła oraz produkcji energii
elektrycznej z biomasy stałej w Polsce jest fakt, iż jest ona spalana w dużych odległościach od miejsca
jej wytworzenia. Badania różnych gatunków biomasy wykazały utratę parametrów jakościowych już
po kilku dniach magazynowania, z powodu zachodzących w niej procesów tlenowych. W celu
ograniczenia aktywności mikrobilogicznej biomasy oraz powstrzymania ewentualnego samozapłonu
zastosować można przedmuchiwanie biomasy zmagazynowanej w silosie gazem inertnym np. azotem.
Biomasa stała typu lignino-celuloza przydatna jest do spalania w kotłach pyłowych po
uprzednim jej wyprażeniu (toryfikacji). Termiczna waloryzacja biomasy eliminuje procesy gnilne,
oraz zwiększa stopień uwęglenia i zdolność przemiałową.
W niniejszej pracy określono:
 optymalne czasy przechowywania różnych gatunków i postaci biomasy
(z uwzględnieniem pór roku),
 wpływ przechowywania i transportu biomasy na analizę techniczną i elementarną
paliwa,
 koszty procesu inertyzacji wynikające z zastosowania różnorodnych gazów,
 zmiany emisji składników spalin przed, i po toryfikacji biomasy.
dr inż. Wojciech Jerzak
183
Łukasz KARP, rok II mgr
SKN „IGNIS”
EFEKTYWNOŚĆ I CECHY NISKOTEMPERATUROWYCH
SYSTEMÓW OGRZEWANIA –BADANIA GRZEJNIKÓW
PRACUJĄCYCH W UKLADACH NISKOTEMPERATUROWYCH I
TRADYCYJNYCH
Rosnące ceny paliw zmuszają nas do zredukowania ilości energii zużywanej do zapewnienia
ciepła. Osiagniecie tych dogodnych warunków jest podstawowym celem instalacji centralnego
ogrzewania. Istotą problemu jest jednak dostarczenie ciepła możliwie najtańczym kosztem. W
związku z tym, coraz większą uwagę przywiązujemy do sprawności urządzeń zamontowanych w
instalacji.
Porównując wydajność różnych grzejników w zależności od temperatury wody zasilającej,
możemy zbadać jej rozkład, cechy poszczególnych wymienników oraz wartości temperatur, w których
urządzenia pracują najwydajniej.
Najbardziej wiarygodnym sposobem sprawdzenia efektywności, jest metoda eksperymentalna.
Polega ona na sprawdzeniu wydajności cieplnej w kontrolowanych warunkach.
W referacie przedstawiona zostanie budowa stanowiska oraz porównanie efektywności
cieplnej trzech grzejników wyprodukowanych przez dwie różne firmy. Badania przeprowadzone
zostaną na stanowisku pomiarowym mierzącym przepływ, temperaturę w pomieszczeniu oraz
temperaturę wody: zasilającej i powrotnej.
184
Maciej KOSAŁA, rok III
Marcin OLKO, rok III
SKN „IGNIS”
Badanie wpływu konfiguracji instalacji C.O. na wydajność
wymienników ciepła woda-woda
Centralne ogrzewanie to powszechnie stosowany system ogrzewania w szczególności domów
jednorodzinnych. Zanim jednak podejmiemy ostateczną decyzję o tym, jaka instalacja C.O. powinna
zostać wykonana, warto poznać możliwości, zasadę działania i sposób zasilania.
Wymiennik ciepła jest to urządzenie, którego główną funkcją jest wymiana ciepła pomiędzy dwoma
(lub więcej) płynami, co wiąże się m. in. z oszczędnością energii. Termin ten odnosi się do szerokiej
grupy urządzeń różniących się przeznaczeniem, budową i sposobem realizacji przepływu ciepła.
Chociaż wymienniki ciepła kojarzone są przede wszystkim z przemysłem, są one układami
powszechnie spotykanymi również w życiu codziennym.
Układ badanego wymiennika ciepła przedstawia się następująco:
mgr Wojciech Kalawa
185
Sebastian KULPA, rok II
Martyna KRÓL, rok II
Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
SKN Energetyków „CALORIA”
ANALIZA MOŻLIWOŚCI ZAGOSPODAROWANIA DYGESTATU
W prezentowanej pracy omówiono sposoby zagospodarowania dygestatu będącego produktem
ubocznym powstającym w biogazowaniach. W fermentatorach zachodzi proces rozkładu odpadów
organicznych z udziałem bakterii metanowych. Produktami tego procesu są biogaz i tzw. poferment
(dygestat). W pracy dokonano analizy możliwości energetycznego wykorzystania pozostałości
pofermentacyjnej, która nie spełnia wymogów umożliwiających jej rolnicze zastosowanie. Do badań
wykorzystano dygestat pochodzący z fermentacji odpadów pochodzenia komunalnego (frakcja
podsitowa). W ramach prowadzonych badań wykonano analizę elementarną (procentowa zawartość
węgla, wodoru i azotu) oraz termiczną (TG i DSC) badanej próbki.
dr inż. Monika Kuźnia
186
Monika MISZTAL, rok II
Artur LEŚNIAK, rok II
SKN „SOLARIS”
Zastosowanie metody uśrednionych kosztów energii elektrycznej do
analizy konkurencyjności technologii energetycznych.
Metoda LCOE pozwala na porównanie kosztów wytwarzania energii elektrycznej z różnych
technologii energetycznych, oraz przy różnym czasie życia danej instalacji. Bierze ona pod uwagę cały
okres pracy, od rozpoczęcia budowy do likwidacji. Wyliczony koszt jest odpowiednikiem ceny energii
elektrycznej, która zapewni pokrycie nakładów inwestycyjnych, kosztów operacyjnych, paliwa,
uprawnień do emisji CO2, oraz likwidacji instalacji. Metoda LCOE jest niezwykle przydatna dla
inwestorów, ponieważ pozwala ocenić sensowność inwestycji. W szczególności uwagę poświęcono
możliwości uwzględnienia zmiany ryzyka w rożnych etapach budowy i funkcjonowania elektrowni,
poprzez różnicowanie stop dyskontowych. W pracy zostały wyliczone LCOE dla różnych elektrowni,
za pomocą stworzonego modelu w środowisku programistycznym MATLAB.
dr inż. Artur Wyrwa
187
Róża PIERZCHALSKA, rok III
Radosław PIERZCHALSKI, rok III
ENERGETYCZNE WYKORZYSTANIE BIOGAZU
W Polsce powstaje bardzo duża ilość odpadów organicznych. W samej tylko Małopolsce
generowanych jest rocznie ok. 0,5 mln ton odpadów organicznych pochodzenia komunalnego. Jednym
ze sposobów ich zagospodarowania jest fermentacja metanowa prowadzona w biogazowniach.
Produktami tego procesu są biogaz oraz dygestat (pozostałość pofermentacyjna). W przedstawionej
pracy omówiono metody przetwarzania i wykorzystania biogazu: oczyszczanie do jakości gazu
ziemnego (biometan), upłynnianie biometanu i sprzedaż jako paliwo bioCNG a także bezpośrednie
spalanie biogazu w procesie kogeneracji w biogazowniach.
W ramach realizowanego projektu przeprowadzone zostaną również badania eksperymentalne
spalania biogazu. Biogaz jest gazem, zawierającym m.in. siarkowodór H2S, który posiada silne
właściwości korozyjne. W ramach realizowanego projektu przeprowadzona zostanie analiza (nawet
śladowych ilości) składników zawartych w gazach odlotowych ze spalania biogazu (zwłaszcza H2S i
NOx) oraz ich wpływ na emisję zanieczyszczeń.
dr inż. Monika Kuźnia
188
inż. Tomasz PŁUSA, rok II mgr
inż. Marcin STRÓZIK, rok II mgr
SKN „IGNIS”
Projekt turbiny wiatrowej wspomagany nowoczesnymi technikami
obliczeniowej mechaniki płynów.
Energetyka wiatrowa jest jedną z najszybciej rozwijających się gałęzi energetyki odnawialnej.
Wymusza to potrzebę konstruowania coraz bardziej wydajnych i doskonalszych turbin wiatrowych,
przy projektowaniu których podstawową rolę odgrywa aerodynamika maszyny.
W referacie zostanie przedstawiony projekt małej turbiny wiatrowej, opracowany na
podstawie klasycznej metody BEM (Blade Element Momentum). Projekt został zweryfikowany, a
następnie zoptymalizowany przy wykorzystaniu pakietu ANSYS CFX. Na podstawie obliczeń i
wyników symulacji został stworzony rzeczywisty model turbiny wiatrowej, który posłużył do
walidacji wyników.
mgr inż. Tomasz Siwek
189
Maciej RACZYŃSKI, rok II mgr
SKN „SOLARIS”
Modelowanie rozwoju KSE z uwględnieniem krzywyż podaży energii
elektrycznej z elektrowni wiatrowych
Celem pracy było opracowanie krzywych schodkowych podaży energii elektrycznej dla
elektrowni wiatrowych dla różnych lokalizacji oraz typów elektrowni. Opracowane krzywe podaży
wprowadzono do modelu TIMES-PL, aby w bardziej wiarygodny sposób odzwierciedlić rzeczywistą
pracę KSE. Przeprowadzono analizy czułości wielkości produkcji i jej dopasowania z krzywą popytu
na energię elektryczną w zależności od prędkości wiatru w oparciu o dane historyczne.
190
Javier RUIZ-HERRERA, rok III
SKN „SOLARIS”
INCLUSION OF THE POWER FLOW IN AN ENERGYECONOMIC MODEL
Energy systems modelling is an invaluable tool that allows us to asses with more reassurance
the effects of certain actions, such as investments on new capacity or deciding the mix of energy
sources that will supply the demand. Proper modelling will indicate us the value of the parameters in
our system that lead to our goal, which stands in most cases as minimizing the total costs. Through the
available software, GAMS and TIMES, we aim to set up a model of the electrical grid of Poland,
simplified up to 16 nodes, in such a way that allows us to study the outcome of installing new wind
capacity in different locations.
191
Maciej STĘPIEŃ, rok I mgr
SKN „IGNIS”
ANALIZA WPŁYWU NIEDOSKONAŁOŚCI KONSTRUKCJI NA
PRACĘ OTWOROWYCH WYMIENNIKÓW CIEPŁA Z
WYKORZYSTANIEM TECHNIKI CFD
Sprężarkowe pompy ciepła są najpowszechniej stosowanym rodzajem pomp ciepła w
ogrzewnictwie. W ostatnich latach coraz większą popularność zyskują pompy ciepła połączone z
otworowymi wymiennikami ciepła. W przeciwieństwie do wymienników poziomych, nie wymagają
one dużej powierzchni terenu. Ich zaletą jest również wyższa temperatura, która na dużej głębokości
jest całkowicie niezależna od warunków zewnętrznych. Jednak wykonanie takiej instalacji wiąże się z
wieloma problemami konstrukcyjnymi. Należą do nich między innymi: niedokładne umieszczenie rur
wymiennika w odwiercie, niepoprawne wypełnienie odwiertu czy też brak dostatecznej odległości
pomiędzy rurami sondy. Przy montażu sondy pionowej niemal niemożliwe jest zachowanie stałej
odległości rur od ścian odwiertu na całej długości wymiennika. W ramach niniejszego referatu
zostanie określony wpływ tego rodzaju niedoskonałości konstrukcji pionowych wymienników ciepła
na wydajność ich pracy.
Zagadnienie to zostanie zbadane poprzez wykonanie szeregu symulacji numerycznych z
wykorzystaniem techniki CFD przy użyciu oprogramowania ANSYS. Obliczenia zostaną
przeprowadzone dla dwóch typów pionowych wymienników ciepła: sondy koncentrycznej oraz
pojedynczej sondy U-rurowej. Symulacje przeprowadzono dla kilku wariantów tych sond,
odpowiadających ich różnej jakości wykonania. Wyniki obliczeń posłużą do określenia wpływu
niedoskonałości konstrukcji sond gruntowych na osiąganą temperaturę medium, współczynnik COP
pompy ciepła oraz koszty eksploatacji całego systemu grzewczego.
dr hab. inż. Marek Jaszczu
192
Rafał SZCZĘSNY, rok I mgr
SKN „METALURGII SURÓWKI I STALI”
Zastosowanie termowizji do oceny stanu wyłożenia ogniotrwałego
pieca do produkcji żelazostopów
Termografia jest procesem bezdotykowego obrazowania badanego obiektu w paśmie średniej
podczerwieni. Umożliwia rejestrację promieniowania emitowanego przez ciało fizyczne i opracowanie
profilu temperaturowego badanego układu lub urządzenia. Dzięki temu pozwala na dokładny pomiar
temperatury. Termowizja jest powszechnie stosowana w metalurgii między innymi do kontroli spustu
stali z pieca, pomiaru temperatury powierzchni odlewanych wlewków, a także do oceny żywotności
wyłożenia ogniotrwałego wszelkich agregatów metalurgicznych.
W poniższej pracy dokonano opracowania rozkładu temperatury na pancerzu pieca do
produkcji żelazostopów w oparciu o pomiary kamerą termowizyjną. Na podstawie pomiarów i
znajomości dokumentacji technicznej pieca tj. parametrów wyłożenia ogniotrwałego przeprowadzono
ocenę jego grubości. Termogramy zostały wykonane podczas ciągłej pracy pieca przed i po remoncie
wyłożenia ogniotrwałego. Różnice temperatury pancerza pieca skorelowane są ze stanem wyłożenia.
Ich identyfikacja pozwoliła na prognozę jego żywotności.
dr inż. Paweł Drożdż
193
Sekcja Ergonomii
194
Małgorzata BOŁBOT, rok II mgr
Wydział Górnictwa i Geoinżynierii
SKN „EKOSPIRIT”
WPŁYW MINERALNEJ SEKWESTRACJI CO2 NA
WYMYWALNOŚĆ WYBRANYCH METALI CIĘŻKICH Z
POPIOŁÓW
Jednym z najistotniejszych zagadnień dzisiejszego świata jest problem redukcji CO2. Duża
ilość tego gazu oddziałuje negatywnie na nasze środowisko, powiększając efekt cieplarniany.
Mineralna sekwestracja (mineralna karbonatyzacja) jest jedną z metod ograniczenia emisji CO2. Jest to
metoda ekologicznie bezpieczna, ponieważ w wyniku zachodzących procesów powstają
termodynamicznie stabilne i obojętne dla środowiska produkty w postaci węglanów. Proces ten może
być prowadzony przy wykorzystaniu naturalnych surowców mineralnych lub odpadów takich jak. np.
popioły lotne.
Mineralna karbonatyzacja może być również stosowana jako metoda redukcji wymywalności
zanieczyszczeń z popiołów. Procesami, które zachodzą podczas karbonatyzacji i mogą zmniejszać
wymywalność zanieczyszczeń to: obniżenie pH i powstawanie węglanów. W ramach badań,
karbonatyzacji zostały poddane popioły fluidalne ze spalania węgla kamiennego oraz popioły ze
spalarni odpadów komunalnych, dla których przeprowadzono oznaczenie wartości pH oraz wybranych
zanieczyszczeń.
mgr inż. Joanna Sierka
195
Dominik FERT, rok III
Mateusz WIDOMSKI, rok III
SKN „ELECTROSONUS”
Perkusja MIDI
Referat zawierał będzie opis działania przetworników piezoceramicznych użytych jako
elementy wyzwalające, opis protokołu MIDI, schematy zbudowanej perkusji oraz jej prezentację.
dr inż. Tomasz Korbiel
196
Jakub JAWORSKI, rok II
SKN ERGONOMII „KOMFORT”
RODZAJE SŁUCHAWEK I ICH CHARAKTERYSTYKA
Wraz z upływem czasu urządzenia służące do odtwarzania zapisanej wcześniej muzyki
przeszły niezwykłą metamorfozę - z nieporęcznych, ciężkich gramofonów do niewielkich rozmiarów
odtwarzaczy, o wprost nieprawdopodobnych możliwościach akustycznych. Mając możliwość za
pomocą jednego, mieszczącego się w kieszeni odtwarzacza słuchać tysięcy ulubionych utworów,
coraz większą uwagę zwracamy na jakość dźwięku, który odbiera nasze ucho.
Bogaty wybór różnych konstrukcji słuchawek pozwala nam również na ich dostawanie do naszych
potrzeb związanych z miejscem i sposobem użytkowana oraz możliwościami finansowymi.
W referacie zostaną przedstawione różne rodzaje słuchawek z uwzględnieniem zasad ich
działania, budowy oraz specyfikacji (w tym charakterystyki częstotliwościowej skuteczności).
Klasyfikację i prezentację parametrów szerokiego wachlarza słuchawek poprzedzi omówienie procesu
przetwarzania dźwięku przez ludzki narząd słuchu.
dr inż. Grażyna Wszołek
197
Magdalena KLAG, rok I
Wydział Odlewnictwa
Wszechogarniający hałas w życiu człowieka
Hałas towarzyszy mam od urodzenia, będąc jednym z poważniejszych problemów
obniżających w dużym stopniu jakość życia współczesnego człowieka. Spotykamy się z nim w
miejscu zamieszkania, w pracy, na uczelni, w środkach komunikacji, w drodze do pracy, w miejscach
publicznych, takich jak: sklepy, restauracje, kawiarnie, oraz na imprezach masowych typu koncerty,
mecze piłkarskie, festiwale.
Hałas niesie ze sobą szereg problemów natury psychicznej jak i jest czynnikiem zwykłego
funkcjonowania w codziennym życiu. Powoduje zdenerwowanie, rozdrażnienie, agresywność,
depresję, zaburzenia psychiczne, zaburzenia wegetatywne, ubytek słuchu a w skrajnych wypadkach
nawet jego utratę. Hałas w miejscu pracy najbardziej jest dotkliwy w przemyśle hutniczym, w
odlewniach, drukarniach, w górnictwie, w przemyśle przetwórczym - tam pracownicy są w dużej
mierze narażeni na uszkodzenie słuchu. Na hałas jesteśmy narażeni nie tylko w środowisku
zewnętrznym i w środowisku pracy, ale również w domu. Głośni sąsiedzi, rozmowy, telewizor, hałas
za oknem - na to duży wpływ ma akustyka budynku oraz klimat akustyczny terenu.
Wbrew pozorom nie jesteśmy wolni od hałasu nawet w muzeach (zwłaszcza tych
współcześnie budowanych, interaktywnych) czy w parkach miejskich, do których przychodzimy
odpocząć wśród zieleni.
Niestety hałasy towarzyszą nam nieprzerwanie, są nieodzownym elementem cywilizacji i nie
mamy na to większego wpływu. Oswajamy się z nimi, ponieważ są nieodłącznym elementem
otaczającej nas rzeczywistości, ale coraz częściej zauważamy jego uciążliwość i wpływ na nasze
życie.
W referacie autorka bazując na własnym doświadczeniu i sposobie życia oraz pomiarach
poziomu dźwięku A, odpowie na pytania czym jest hałas i jakie są jego poziomy w różnych
miejscach, w których przebywa podczas swojego typowego dnia nauki oraz w chwilach odpoczynku.
Przedstawi swoją ekspozycję na hałas w ciągu typowego dnia swojego studenckiego życia oraz próby
ochrony przed tym „codziennym” hałasem.
198
Martyna MYNIO, rok II
Adelina HOROŃ, rok II
SKN „ELEKTROAKUSTYKÓW ELECTROSONUS”
Wykorzystanie impulsu akustycznego w substytucji sensorycznej
Wyjaśnienie pojęcia substytucji sensorycznej oraz omówienie mechanizmów ludzkich, które
za nią odpowiadają. Pokazanie jej zastosowania w codziennym życiu oraz omówienie urządzeń, które
ją wykorzystują. Przedstawienie wyników badań przeprowadzonych za pomocą piezoelektryków,
dotyczących odczuwania przez człowieka impulsów o różnej modulacji i częstotliwościach jako
chropowatości powierzchni. Zaproponowanie rozwiązań, w których taka własność miałaby
zastosowanie.
mgr inż. Jędrzej Blaut
199
Tomasz ODRZYWOŁEK, rok I mgr
TRUDNE ŻYCIE STUDENTA MIESZKAJĄCEGO PRZY ULICY
CZARNOWIEJSKIEJ – hałas na który narażeni są mieszkańcy bloków położonych w
pobliżu ruchliwych ulic
W ostatnich latach coraz większą wagę przywiązuje się do ochrony środowiska oraz wpływu działań
człowieka na to środowisko. Powstaje wiele nowych dyrektyw i rozporządzeń egzekwujących utrzymanie
pewnych określonych limitów w emisji do środowiska zanieczyszczeń oraz energii. Jednymi z wielu
normowanych wartości są wskaźniki hałasu. Dotychczas ukazało się wiele publikacji mówiących o negatywnym
wpływie niepożądanych dźwięków na organizm i samopoczucie człowieka. Hałas w środowisku jest coraz
silniej odczuwalnym problemem, przez coraz większą liczbę osób. Nie tylko zmniejsza zdecydowanie komfort
życia, ale również wywołuje ujemny wpływ na zdrowie ludzi.
Odpowiednie przepisy prawne określają dopuszczalny poziom hałasu w środowisku zewnętrznym,
pomieszczeniach (mieszkalnych oraz użyteczności publicznej - w tym w salach dydaktycznych również) oraz
miejscach pracy. Spełnienie tych wymagań jest problemem zarówno w miejscach takich jak wsie, małe miasta
lub przedmieścia jak i dużych aglomeracjach miejskich, zwłaszcza w pobliżu centrum. Mieszkając w centrum
miasta osiągamy niewątpliwie wiele korzyści – dogodne połączenia komunikacyjne, mnogość sklepów i galerii,
miejsc publicznych typu kina, teatry czy restauracje, itp. Jednak ludzie wynajmujący/kupujący mieszkanie w
centrum płacą za komfort związany z ww. czynnikami nadmiernym narażeniem na ciągłe źródło hałasu jakim
jest najczęściej hałas komunikacyjny ( drogowy, kolejowy, lotniczy) oraz hałas związany z różnymi innymi
czynnikami takimi jak np. w Krakowie – duże imprezy, z mocnym nagłośnieniem.
Mieszkańcami bloków w pobliżu uczelni w dużej części są studenci. Studia to okres wytężonej pracy
umysłowej polegający na nauce, opracowywaniu danych i pracach koncepcyjnych. W tym wypadku mieszkanie
takie jest również miejscem pracy. Jako takie powinno spełniać wymagania ergonomii i być tak przystosowane
by umożliwiało realizację zadań jakie ma przed sobą student. W jednym z tych bloków w pobliżu Akademii
Górniczo-Hutniczej mieszka autor niniejszego referatu. Zmęczony hałasem postanowił przeanalizować ten
problem.
Celem pracy jest określenie na jaki hałas są codziennie narażeni mieszkańcy bloków położonych przy
ulicy Czarnowiejskiej w Krakowie. Poprzez obserwacje i wykonanie pomiarów akustycznych podjęto próbę
oceny narażenia mieszkańców tego rejonu na hałas oraz odniesienie tego narażenia do istniejących
normatywów. Oceniono również klimat akustyczny pomieszczeń oraz spełnienie wymagań odnośnie
dopuszczalnych wartości poziomu dźwięku A w pomieszczeniach w porze dnia i w porze nocy.
W referacie autor stara się odpowiedzieć na pytanie czy przeciętny mieszkaniec centrum miasta może
mówić o „ciszy i spokoju” w swoim mieszkaniu. Pokazuje również warunki akustyczne miejsca pracy studenta,
odnosząc zmierzone i obliczone parametry poziomu dźwięku do dopuszczalnych wartości określonych w
normach dla środowiska pracy, ze względu na możliwość realizacji przez pracownika jego podstawowych zadań.
Dla studenta te zadania to tworzenia projektów, rozwiązywania zadań i przyswajanie wiedzy – a podobne
zadania ujęte są w odpowiednich rozporządzeniach dotyczących hałasu w środowisku pracy. Referat nakreśla
problemy hałasu z dwóch stron; od strony spełnienia wymagań prawnych i od strony subiektywnej zmęczonego
hałasem studenta.
200
Tomasz ODRZYWOŁEK, rok I mgr
WENTYLATORY JAKO GŁÓWNE ŹRÓDŁO HAŁASU
POCHODZĄCEGO OD INSTALACJI WENTYLACYJNYCH
W dzisiejszych czasach wymagania higieniczne i komfortu cieplnego jakie stawiane są
pomieszczeniom wymagają obecności instalacji, które ten komfort zapewniają. Jedną z takich
instalacji jest instalacja wentylacji lub klimatyzacji. Prawidłowe zaprojektowanie i wykonanie
systemu rozdziału powietrza w wielu przypadkach nie jest łatwe i stwarza wiele trudności nawet w
najprostszych budynkach. Mnogość problemów jakie muszą rozwiązać zajmujący się tym
inżynierowie sprawia, że niektóre z nich, mniej w ich mniemaniu istotne lub takie, które z łatwością
można „ukryć” są spychane na dalszy plan lub w niektórych przypadkach nawet ignorowane. Jednym
z takich problemów w instalacjach wentylacji jest emitowany przez nie hałas.
Głównym źródłem hałasu w wentylacji i klimatyzacji jest wentylator. Wentylator jest
wymagany we wszystkich instalacjach wentylacji mechanicznej, gdyż jest to element będący sercem
każdego układu wentylacji i to w wyniku jego działania występuje przepływ powietrza. Jako, że
urządzenie to jest obecne w praktycznie każdej instalacji to wentylatory otaczają nas przez cały czas.
Przebywając w budynkach, które są restauracjami, hotelami, biurami, bankami, a także zwykłymi
domami mieszkalnymi możemy być pewni, że na nasze poczucie komfortu pracuje mnóstwo
wentylatorów. I mimo, że zapewniają nam dobre warunki w pomieszczeniach to są źródłem hałasu i
dla kogoś mogą być źródłem złego samopoczucia.
Celem pracy jest uświadomienie słuchaczom, że parametr taki jak hałas powinien być
uwzględniany już na etapie projektowania instalacji wentylacji i że nie należy go lekceważyć i mieć
nadzieję, że może nikt nie zwróci na to uwagi. Autor pragnie w referacie uwzględnić, że najlepsze
możliwe zapobieganie hałasu to zapobieganie mu już na etapie doboru urządzenia. W części
badawczej pracy na podstawie wyników pomiaru hałasu wentylatora dachowego dokonano oceny czy
dobór urządzenia pod względem akustycznym był odpowiedni i czy generowany hałas może osiągać
poziomy stanowiące zagrożenie dla mieszkańców najwyższych pięter budynku.
201
Hanna PAMUŁA, rok II mgr
Normy hałasu a słuch ludzi i zwierząt
W dzisiejszych czasach jesteśmy narażeni na niemal ustawiczny hałas – czy to pochodzący od
szlaków komunikacyjnych takich jak drogi i koleje czy też na hałas lotniczy i przemysłowy.
Maksymalne wartości hałasu, w jakim może przebywać człowiek są zawarte w normach, stworzonych
zarówno dla środowiska pracy jak i ekspozycji codziennej. Istnieje rozporządzenie określające
dopuszczalne poziomy hałasu w środowisku, jednak wbrew nazwie chodzi tylko o obszar w którym
przebywają lub zamieszkują ludzie, a nie o środowisko przyrodnicze. Do tej pory nie zostały więc
ustalone żadne przepisy które chroniłyby inne organizmy żywe przed nadmiernym narażeniem na
hałas pochodzenia antropogenicznego, nawet w miejscach cennych przyrodniczo takich jak parki
narodowe czy rezerwaty. Powinny istnieć osobne normy dotyczące dzikich zwierząt, gdyż czułość
ucha ludzkiego różni się od wrażliwości pozostałych gatunków.
W prezentacji dokonano analizy słyszenia różnych grup zwierząt zamieszkujących Puszczę
Niepołomicką, gdzie przeprowadzono pomiary hałasu. Na podstawie dostępnych danych
literaturowych i wykonanych pomiarów starano się wysnuć wnioski dotyczące szkodliwości hałasu i
jego konsekwencji dla kilku gatunków zwierząt, głównie ptaków. Zestawiono też krzywe słyszenia
zwierząt z krzywymi dotyczącymi ludzkiego ucha i porównano dla obu grup domniemaną uciążliwość
autostrady przebiegającej w pobliżu chronionego obszaru Natura 2000 Puszcza Niepołomicka.
dr inż. Maciej Kłaczyński
202
Jagoda RYBA, rok I
HAŁAS W PRACY HUTNIKA
Każdego dnia tysiące osób pracujących w hutach narażonych jest na różnego rodzaju
zagrożenia. Należą do nich m.in.: prace transportowe i budowlane wewnątrz pieca, gdzie panuje strefa
zagrożenia gazowego, zagrożenie wybuchu oraz pożaru, duże ryzyko upadku z wysokości, zgniecenia,
poparzenia, porażenia. Jednym z najpowszechniej występującym oraz należących do najbardziej
uciążliwych i zagrażających bezpiecznej pracy hutnika jest hałas, który prowadzi do wielu
wypadków i utraty zdrowia. Co najmniej jeden na pięciu pracowników musi przez większość swojego
czasu pracy podnosić głos aby być słyszanym, natomiast około 37% pracowników hut cierpi na
zaburzenia słuchu spowodowane przez tamtejszy hałas.
Hałasem określany każdy jest każdy niepożądany dźwięk, który może być szkodliwy dla
zdrowia lub powodować ryzyko wypadku na stanowisku pracy. Hałas stanowi najpowszechniej
występujący czynnik szkodliwy podczas wykonywania pracy ( około 200000 osób narażonych jest na
hałas podczas wykonywania uciążliwej pracy). Dowodem na to jest fakt, iż najczęściej zgłaszaną
choroba zawodową w Unii Europejskiej jest pogorszenie lub utrata słuchu spowodowane pracą w
dużym hałasie.
W prezentacji dokonano analizy głównych źródeł hałasu w środowisku pracy jakim jest huta
oraz jaki ma on wpływ na zdrowie i życie człowieka pracującego w hucie. Analizie poddano również
wyniki z danych literaturowych dotyczących poziomu hałasu wydawanego przez m.in.: piece
hutnicze (elektryczne piece łukowe, konwektory tlenowe), wentylatory przemysłowe, turbodmuchawy
i ssawy, urządzenia koksowni, urządzenia odlewnicze: formierki i kraty wstrząsowe. Przedstawiono
również sposoby ograniczenia emisji hałasu oraz sposoby ochrony pracowników hut przed
nadmiernym hałasem.
dr inż. Grazyna Wszołek
203
Jakub SROMEK, rok I
ERGONOMIA W SAMOCHODZIE
Referat zawiera analizę wykorzystywania wiedzy ergonomicznej
w projektowaniu
samochodów, zarówno ich zewnętrznych elementów konstrukcyjnych jak i wnętrza. Patrząc na
samochód nawet nie zdajemy sobie sprawy jak wiele wysiłku włożyli konstruktorzy, aby
poszczególne elementy były bezpieczne, „ergonomiczne” i budziły również naszą akceptację pod
wieloma względami, w tym również estetycznymi. Często spotykamy w folderach reklamowych czy
prezentacjach samochodu w czasopismach sformułowania typu "ergonomicznie zaprojektowany
kokpit", "ergonomiczne fotele", "ergonomicznie rozmieszczone pokrętła" i nie do końca wiemy co to
oznacza. Podświadomie odczytujemy, że to coś pozytywnego.
Autor w referacie przedstawi wiele przykładów odpowiadających na pytanie CZYM JEST
ERGONOMIA W SAMOCHODZIE, nie tylko w aspekcie samochodu osobowego, ale również
samochodu ciężarowego. Duże samochody ciężarowe stanowią nie tylko miejsce pracy, ale również
miejsce „życia” dla kierowcy przemierzającego dalekie trasy. Przeprowadzi analizę błędów
konstruktorskich, które mogą i często zagrażają zdrowiu i życiu zarówno kierujących jak i pasażerów.
Pokaże przykładowe projekty samochodów ergonomicznie bardzo dobrych jak i ergonomiczne
niedopracowanych
dr inż. Grazyna Wszołek
204
Iwo SZCZECIŃSKI, rok I
ILUZJA – ZOBACZYĆ COŚ CZEGO TAK NAPRAWDĘ NIE MA
W codziennym życiu spotykamy się z tak zwanymi iluzjami. Wydaję się nam, że coś ma inny
kolor niż naprawdę, coś kręci się w lewo, kiedy tak naprawdę porusza się w prawo lub widzimy
iluzjonistę, który zgaduje bez problemu jaką kartę wybraliśmy lub pomyśleliśmy. Wygląda to na
skomplikowane, trudne do zrozumienia, jednak za wszelką cenę chcemy się dowiedzieć „jak?!”.
Temat złudzeń optycznych frapuje i fascynuje wiele osób. Dla części złudzeń istnieje
wyjaśnienie ich powstawanie. Dla wielu jednak tych wyjaśnień nie ma i wydaje się, że długo nie
będzie. Powstają strony internetowe zbierające i pokazujące różnego typu złudzenia optyczne.
Bogactwo umieszczonych tam przykładów świadczyć może o niedoskonałości naszego narządu
wzroku, którego droga zaczyna sie od gałki ocznej a kończy na skomplikowanych procesach
zachodzących w mózgu. Jesteśmy podatni na wiele iluzji i złudzeń, także tych wynikających ze
zdolności widzenia przestrzennego. I choć czasami zjawiska te płatają nam figle, to między innymi
dzięki nim naukowcy dowiadują się, jak zbudowane są ludzkie oczy i w jaki sposób w umyśle tworzy
się przedstawienie otaczającego nas świata.
Podczas referatu zapoznani zostaną słuchacze z narządem wzorku człowieka i właściwościami
percepcji obrazów. Wyjaśnione zostaną niektóre ze zjawisk optycznych oraz przedstawione iluzje,
które nie są popularne i które nie doczekały sie jednoznacznego wyjaśnienia.
205
Klaudia WYGODA, rok II mgr
SKN „EKOSPIRIT”
PALIWA ALTERNATYWNE Z ODPADÓW KOMUNALNYCH
Wyczerpywanie się zasobów naturalnych paliw kopalnych wymusza poszukiwanie nowych
surowców energetycznych, które mogłyby je zastąpić. Problemem jest też ciągle rosnąca ilość
odpadów komunalnych. Palne frakcje odpadów komunalnych mogą być gospodarczo wykorzystywane
do produkcji paliw alternatywnych. Paliwa z odpadów mogą być stosowane w zakładach takich jak:
elektrownie i elektrociepłownie, cementownie czy huty. Stosowanie paliw alternatywnych przynosi
korzyści dla środowiska: pozwala oszczędzać nieodnawialne surowce naturalne, a także pomaga
rozwiązać problem składowania odpadów. Przynosi również korzyści ekonomiczne dla zakładu
stosującego tego rodzaju paliwa.
W referacie zostaną przedstawione skład i właściwości odpadów komunalnych, możliwości
produkcji z nich paliw alternatywnych oraz ich stosowanie w procesach wysokotemperaturowego
spalania w cementowniach.
mgr inż. Aleksandra Pawluk
206
Michał ZIOBRO, rok II
Bartłomiej CHOJNACKI, rok II
Przetworniki piezoelektryczne - omówienie właściwości i zastosowania
w akustyce
Prezentacja wyników badań nad przetwornikami piezo. Prezentacja ma na celu wyjaśnić
zjawisko piezoelektryczne oraz jakie niesie ze sobą konsekwencje. Prezentacja wybranych zagadnień i
konstrukcji autorów referatu wykorzystujących przetworniki piezo. Referat obejmuje szeroki wstęp
teoretyczny oparty na wynikach badań takich jak badanie pasma przenoszenia, kierunkowości
głośnika dla wybranych częstotliwości, charakterystykę prądowo-napięciową. Zostaną także
przedstawione konkretne zastosowania w akustyce - wszechkierunkowe źródło ultradźwiękowe oraz
instrumentalny przetwornik piezoelektryczny, pozwalający na nagrywanie praktycznie dowolnego
instrumentu.
dr inż. Jarosław Rubacha
207
Sekcja Fizyki i Matematyki
208
Magdalena BANACHOWICZ, rok III
SKN FIZYKÓW „BOZON”
Niskobudżetowa kamera rentgenowska
Radiografia jest obecnie bardzo popularną metodą w badaniach strukturalnych i medycznych.
A gdyby tak samemu zbudować aparaturę potrzebną do jej wykonywania?
W referacie zaprezentuję rezultaty budowy niskobudżetowej kamery czułej na
promieniowanie X wykonanej na bazie optycznej kamery cyfrowej. Przedstawiony zostanie układ do
prześwietleń niewielkich obiektów jak również uzyskane wyniki prześwietleń.
dr inż. Paweł Wróbel
209
Grzegorz BLACHLIŃSKI, rok III
Kinga JELEŃ, rok III
Paula KASPRZYK, rok III
Tomasz OKÓLSKI, rok III
Łukasz JELEŃ
SKN „KERMA”
Projekt i wykonanie kardiostymulatora dwujamowego
przeznaczonego do wykorzystania w leczeniu bradykardii
fizjologicznej i patologicznej
Serce jest narządem szczególnie ważnym w życiu człowieka. Rytmiczne skurcze, generowane
poprzez autonomiczny układ bodźcotwórczy, zapewniają prawidłowe krążenie krwi w organizmie, a w
konsekwencji prawidłowe natelnowanie i odżywienie wszystkich tkanek organizmu. W przypadku
patologicznego obniżenia rytmu serca konieczna jest jego stymulacja elektryczna. W tym celu stosuje
się kardiostymulatory nazywane rozrusznikami serca.
Celem niniejszego projektu było wykonanie kardiostymulatora wraz z dedykowanym
modelem serca. Prezentowane rozwiązanie ma charakter dydaktyczny, pozwala na analizę pracy serca
w przypadku bradykardii oraz po zastosowaniu stymulatora dwujamowego, a także na ocenę
efektywności jego działania.
Zaprojektowany i wykonany kardiostymulator dwujamowy składa się z dwóch głównych
części. Pierwsza, to model serca pozwalający na dokładne zobrazowanie miejsc istotnych z punktu
widzenia prawidłowego funkcjonowania rozrusznika. W tym celu zachowano wierne odtworzenie
parametrów anatomicznej budowy mięśnia sercowego. Druga – zasadnicza część projektu, to
zaprojektowany i samodzielnie wykonany układ elektroniczny stymulatora serca. Zasilany baterią,
monitoruje stan pracy serca w czasie rzeczywistym, a w razie wykrycia nieregularności lub zaniku
tętna emituje impulsy stymulujące serce. System stymulujący, którego działanie przedstawiono na
rys.1., składa się z generatora impulsów (0,5 -5 V) oraz dwóch przewodów. Jeden z przewodów
dochodzi do prawego przedsionka, natomiast drugi znajduje się w prawej komorze. Sygnały
przechodzące tymi przewodami mają tę samą częstotliwość, lecz są różne w fazie. Diody
zamieszczone na końcach przewodów służą do potwierdzenia prawidłowego generowania impulsów w
mięśniu sercowym (rys.2).
210
Rys. 1. Schemat ideowy budowy stymulatora.
Rys. 2. Schemat podłączenia stymulatora dwujamowego.
Przedstawione rozwiązanie może stanowić doskonałe uzupełnienie bazy dydaktycznej Katedry
Fizyki Medycznej i Biofizyki WFiIS AGH.
dr inż. Katarzyna Matusiak
211
Anna CHADRIAN, rok III
Pomiary promieniowania kosmicznego za Kręgiem Polarnym
W ramach Wyprawy Polarnej studentów Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej
przeprowadzono pomiary kosmicznego promieniowania jonizującego za Kręgiem Polarnym. Do
pomiarów wykorzystano aparaturę wchodzącą w skład ćwiczenia nr 103 z I Pracowni Fizycznej.
Składa się ona z 3 liczników Geigera-Müllera o dużej objętości oraz elektroniki typu Standard 70.
Przeprowadzone pomiary wykazały znaczącą różnicę pomiędzy promieniowaniem rejestrowanym w
Krakowie a występującym w wyższych szerokościach geograficznych. Składowa pionowa
promieniowania kosmicznego w północnej Finlandii ma większą wartość niż w Krakowie, natomiast
natężenie promieniowania rejestrowane pod kątem 45˚ ulegało istotnym wahaniom. Zmienność tej
składowej wyniosła około 400% i była znacznie większa niż niepewność pomiarowa. Co istotne,
wyznaczone wartości zliczeń zależą od daty pomiaru. Na tej podstawie można wnioskować, że rozkład
natężenia promieniowania kosmicznego nie jest izotropowy w zależności od kierunku i czasu – czyli
może być związany z aktywnością Słońca.
dr Andrzej Bolewski
212
Sara DEFRATYKA, rok III
Co kryją barwy- badanie składu farby
W ramach projektu zostało przebadanych 7 różnych farb malarskich pod kątem obecności
szkodliwych dla człowieka i środowiska pierwiastków takich jak arsen czy ołów. Analiza ta została
wykonana jakościowo metodą fluorescencji rentgenowskiej (XRF), a następnie, dla poznania
ilościowego udziału poszczególnych pierwiastków w badanych substancjach zbadano je, po dodaniu
galu jako standardu wewnętrznego, za pomocą metody całkowitego odbicia promieniowania
rentgenowskiego (TXRF). Techniki te, bazujące na oddziaływaniu promieniowania rentgenowskiego z
materią pozwalają na wykrycie nawet śladowych ilości pierwiastków w próbce przy niewielkiej ilości
posiadanej do analizy substancji.
dr Beata Ostachowicz
213
Ewa GIERLACH, rok III
Klaudia GAWLAS, rok III
Przewodnictwo elektryczne płomienia
Celem projektu jest zbadanie właściwości różnych typów płomieni, a w szczególności ich
zdolności do przewodzenia prądu elektrycznego. Efekt ten powiązać można z obecnością różnego
rodzaju nośników ładunku, które powstają na skutek częściowej jonizacji gazów, wynikającej z
procesów przekazywania energii pomiędzy atomami oraz cząsteczkami. W związku ze wzrostem
temperatury osiągają one większe prędkości oraz częściej ulegają zderzeniom. Jeżeli dany
atom/cząsteczka odbiera wystarczającą porcję energii, może on ulec jonizacji, a w przypadku
cząsteczki – fragmentacji z powstaniem jonu. Swobodny elektron może przyłączyć się do innego
atomu/cząsteczki dając w wyniku jon ujemny (anion). Jednakże, nie wszystkie elektrony muszą
związać się z atomami/cząsteczkami – (mogą do pewnego stopnia) swobodnie poruszać się w gazie.
Choć głównym powodem jonizacji w obrębie płomienia jest wysoka temperatura (jonizacja
termiczna), występują także inne sposoby jonizacji, które również opiszemy w referacie.
Układ doświadczalny, jaki zamierzamy zbudować, składać się będzie z elektrod, do których zostanie
przyłożone napięcie (o różnych wartościach). Pomiędzy elektrodami zostanie umieszczony badany
płomień. W układzie znajdzie się również aparatura, która pozwoli określić charakterystykę prądowo–
napięciową oraz temperaturę płomienia. Zbadamy, przy jakich minimalnych napięciach może nastąpić
przepływ prądu dla danego typu płomienia. Uwzględnione zostaną przy tym także inne parametry
układu, tj. odległość pomiędzy elektrodami, ilość tlenu w komorze pomiarowej, etc. Planowane jest
także zbadanie wpływu pola magnetycznego na zachowanie płomienia.
W referacie skupimy się na czynnikach wpływających na przewodnictwo elektryczne płomienia,
takich jak rodzaj spalanej substancji oraz jego temperatura. Opisane zostaną także efekty, związane z
umieszczeniem układu w polu magnetycznym. Przewiduje się, że na poruszające się cząstki zadziała
siła Lorentza, która zakrzywi ich tor ruchu. Wnioski z przeprowadzonego doświadczenia będzie
można porównać do metod utrzymywania zjonizowanego gazu w tokamakach i stellaratorach.
Możliwe, że opisane powyżej doświadczenia pomogą wyznaczyć granicę, która będzie określać, kiedy
ogień można zdefiniować jako plazmę.
mgr inż. Kacper Pilarczyk
214
Jakub GÓRSKI, rok I mgr
SKN „DECYBEL”
Model systemu nawigacji sateliatrnej
W pracy pokazano istotę działania systemu nawigacji GPS pod względem mechaniki ruchu.
Na podstawie modelu matematycznego przeprowadzono liczne symulację działania systemu.
Sprawdzono wpływ Księżyca na błędy efemeryd. Dane wykorzystano również do sporządzenia
wizualizacji w przestrzeni 3D. Model umożliwia obserwacje zasięgu satelitów. Na podstawie tych
informacji możliwa jest ocena skuteczności działania systemu w każdym punkcie globu. Jako główne
kryterium założono, że do wyznaczenia współrzędnych położenia odbiornika potrzebne są sygnały z
minimum 4 satelitów.
Model satellite navigation system
The paper shows the essence of the GPS navigation system in terms of the mechanics. The numerous
simulations of the system were created based on a mathematical model. The influence of the moon on
the ephemeris errors was checked. Results of simulation were used for the preparation of visualization
in 3D space. The model gives an opportunity to observe satellites coverage. This information could be
use to assess the effectiveness of system GPS on every place on Earth at anytime. As the main
criterion assumes that to determine the position coordinates of the receiver, signals from at least four
satellites are needed
.
Rys. 1 Schemat modelu
mgr inż. Sebastian Pakuła
215
Jadwiga JANIK, rok I mgr
Joanna WRZESZCZ, rok I mgr
Wydział Matematyki Stosowanej
SKN „ MATEMATYKÓW”
Wybrane definicje pochodnej oraz całki niecałkowitego rzędu.
W roku 1695 Leibniz w odpowiedzi na list l’Hospitala stwierdził możliwość istnienia
pochodnych niecałkowitego rzędu. Na zadane przez niego pytanie: „Co jeśli rząd będzie 1/2?”,
odpowiedział: „Zaprowadzi nas to do paradoksu, którego użyteczne konsekwencje ujawnią się
pewnego dnia”.
Rachunek różniczkowy i całkowy ułamkowego rzędu (ang. fractional calculus) jest
naturalnym rozszerzeniem pojęć całki i różniczki. Pochodne ułamkowe mają zastosowanie w opisie
wielu zjawisk z zakresu chemii, fizyki czy biologii. Operatory różniczkowo–całkowe rzeczywistego
stopnia są wykorzystywane do opisu obwodów elektrycznych, równań dyfuzji oraz w teorii
sterowania.
Celem naszej pracy jest wprowadzenie wybranych definicji pochodnych oraz całek
ułamkowego rzędu: definicji Grünwalda– Letnikova i równoważnej jej definicji Riemanna–Liouville’a
oraz definicji Caputo. Pokażemy także jak za pomocą przedstawionych definicji obliczać pochodne i
całki niecałkowitego rzędu.
dr Michał Góra
216
Michał KUD, rok III
Piotr SEKUŁA, rok III
Radiorośliny
Będziemy hodować rośliny podlewając je radioaktywnymi izotopami żelaza-55 i siarki-35.
Zbadamy ich wpływ na wzrost i akumulację tych pierwiastków w ich strukturach.
dr Renata Szymańska
dr Joanna Dudała (opieka nad izotopami)
217
Marek MIKA, rok III
Autonomiczne samochody na przykładzie Google Car
Automatyzacja jest nieodłączną cechą rozwoju cywilizacji i występuje we wszystkich
dziedzinach życia. Nie ominęła ona również przemysłu motoryzacyjnego, gdzie coraz więcej
projektów dotyczy autonomicznych, czyli sterowanych bez udziału człowieka, samochodów. Dzięki
temu świat może wkrótce zacząć przypominać ten znany z filmów science fiction. W 2004 roku
amerykańska DARPA zorganizowała pierwsze zawody autonomicznych samochodów DARPA Grand
Challenge. Zaledwie kilka lat później, w 2012 roku w Nevadzie dopuszczono do ruchu ulicznego
cywilny samochód firmy Google. Międzynarodowa organizacja IEEE przewiduje, że do 2040 roku
75% samochodów będzie całkowicie autonomicznych. Referat postara się przybliżyć technologie
wykorzystane w autonomicznych samochodach na przykładzie Google Car.
dr inż. Jarosław Nęcki
218
Hubert MILCZAREK, rok II
Dominik KASPERSKI, rok II
Zastosowanie i problemy konstrukcyjne komputerów kwantowych
Podczas konferencji zostanie przedyskutowane i mówione zagadnienie komputerów
kwantowych, a w szczególności ich problemy konstrukcyjne i zastosowanie. Chcieliśmy także
przeanalizować zagadnienia naukowe do jakich te urządzenia były już wykorzystane.
Komputery kwantowe są maszynami, których działanie opartej jest na efektach kwantowych. Zamiast
tradycyjnych bitów wykorzystywane są kubity, które są zdefiniowane jako superpozycja dwóch
stanów(tradycyjny bit może przyjmować dwa stany: 0 i 1). Główną ich zaletą jest to, że działają
szybciej od tradycyjnych komputerów. Jednak tego typu maszyny napotykają wiele problemów
konstrukcyjnych. Jednym z nich jest potrzeba przechowywania układu w temperaturze bliskiej zeru
bezwzględnemu. Poza tym są one mało odporne na czynniki zewnętrzne.
Zatem czy mają szanse one stać się komputerami przyszłości? Ich znaczenie wobec komputerów
tradycyjnych na razie jest niewielkie. Póki co są wykorzystywane przede wszystkim w ośrodkach
naukowych i już przysłużyły się do takich problemów jak szukanie liczb Ramseya. Firma D-Waves
jest na razie pierwszą na świecie firmą, która zajmuje się dystrybucją i obsługą takich właśnie
urządzeń.
dr hab. inż. Bartłomiej Spisak
219
Adrianna PIEŃKOWSKA, rok III
Sara TRAPP, rok III
W poszukiwaniu drogi, czyli model perkolacji.
Będziemy budawać proste urządzenie, którego centralną część stanowić ma naczynie
wypełnione w odpowiednim steżeniu kulami o własnościach przewodzących i izolujących. Układ
będzie możliwie chaotyczny, więc będziem starały się aby rozmieszczenie kulek było losowe. Badając
odpowiednie proporcje ilościowe kulek otrzymać powinniśmy zleżność pozwalającą nam wyznaczyć
próg perkolacji, czyli wartość procentową stężenia powyżej której przepływ prądu jest zawsze
obserwowany. Jest to zależne od istnienia drogi zamykającej układ jaki stanowić będą dno i wieczko
naczynia połączone ze źródłem prądu i amperomierzem i właśnie tej drogi szuka układ, a my
obserwujemy ją w postaci przepływu prądu.
prof. dr hab. inż. Wociech Łużny
220
Piotr PILIP, rok I
Paradoks Braess'a i jego analogie w fizyce.
PARADOKS BRAESS'A I JEGO ANALOGIE W FIZYCE.
Na początku zamierzam przedstawić matematyczne twierdznie Dietrich'a Braess'a, wedle
którego w układzie drogowym, który spełnia określone założenia, po dodaniu w odpowiednim
miejscu dodatkowego połączenia, wydłuża się czas ruchu pojazdów w tym układzie.
Rys 1. Schemat układu drogowego w którym występuje paradoks Braess'a.
Przy każdej strzałce czas jazdy na danym odcinku. f- część samochodów jadąca danym
odcinkiem.
Następnie zamierzam przedstawić analogie do tego zjawiska w fizyce, ze szczególnym
uwzględnieniem mechaniki, gdzie zamierzam przedstawić wyprowadzone przeze mnie
równania dotyczące układu dwóch sprężyn, sznurków i ciężarków, połączonych początkowo,
a następnie rozdzielonych. Następnie w ramach poparcia teorii, przedstawie wyniki
eksperymentu przeprowadzonego przy tych samych założeniach.
Rys. 2 Obrazowy schemat eksperymentu
prof. dr hab. Krzysztof Kułakowski
221
Paweł RZOŃCA, rok II
Jak zrobić własny inteligentny płyn magnetyczny
Ciekłe magnezy w naturze nie istnieją. Natomiast wszystkie magnetyczne substancje tracą
swoje ferromagnetyczne właściwości powyżej punktu krytycznego, zwanego temperaturą Curie.
Niestety punkt ten znajduje się zawsze poniżej temperatury topnienia i materiał nim stopnieje traci
właściwości magnetyczne. O czym więc właściwie mowa?
Całkiem niedawno, bo w 1963r. Steve Papell pracując w NASA wynalazł coś niezwykłego, ciecz o
właściwościach magnetycznych. Ferofluidy – jak je nazywamy – są to czarne ciecze, które co prawda
same nie wytwarzają pola magnetycznego, ale za to na zewnętrzne pole magnetyczne reagują bardzo
silnie. W pobliżu silnego magnesu lub cewki płyn ten formuje się w niezwykłe i piękne kształty.
Ferrofluidy znalazły szereg zastosowań m.in. w nowoczesnych głośnikach, silnikach krokowych czy
sprzęcie medycznym.
Okazuje się, że wytworzenie takiej substancji nie jest czymś niewykonalnym z perspektywy zwykłego
człowieka. Nie jest do tego potrzebna specjalistyczna aparatura czy niezwykle drogi sprzęt. Wystarczy
odrobina wiedzy z fizyki i chemii oraz odpowiednie materiały i możemy stworzyć intrygujący płyn o
ciekawych właściwościach.
prof. dr hab. Czesław Kapusta
222
Mateusz WACHLA, rok III
Marcin KOSAŁA, rok III
SILNIK STIRLINGA- TROCHĘ TECHNOLOGI Z XIX WIEKU.
Szkoci duchowny Robert Stirling(ur 1790 - zm. 1878) wymyślił bardzo ciekawy sposób
wytwarzania energii mechanicznej. Zaprojektował i zbudował on silnik ,który pobierał energie cieplną
z otoczenia i przetwarzał ją na energie mechaniczną tłoku, który z kolei przekazywał ją dalej. Takie
rozwiązanie pozwoliło znaleźć bezpieczniejszą alternatywę do silników parowych ,które w tamtych
czasach były bardzo niebezpieczne z racji możliwości wybuchu kotła parowego. Historia pokazała , że
to silniki parowe wygrały "wyścig zbrojeń" ,ale silniki Stirlinga nie wyszły całkowicie z użycia.
Zbudowano nawet samochód napędzany takim silnikiem , a w dzisiejszych czasach wracają one do
łask dzięki zastosowaniu energii słonecznej jako źródła ciepła. Nasza praca ma być swoistym hołdem
dla pracy i geniuszu tego XIX wiecznego inżyniera . Naszym głównym celem jest pokazanie , że
mimo , że żyjemy w czasach złożonej elektroniki , to dalej inspirują nas technologie naszych
poprzedników.
dr Łucjan Pytlik
223
Michał WARCHULIŃSKI, rok I
Michał ZGAJEWSKI, rok I
Konwersja traconej energii na prąd elektryczny
Naukowcy z całego świata poszukują alternatywnych źródeł energii. Innowacyjne projekty w
zauważalny sposób poprawią jakość naszego życia. Często bywają niezastąpione i umożliwiają szybki
rozwój medycyny i innych dziedzin nauki. Projekty w dużej skali uzyskują imponująca wydajność
znacznie redukując emisję gazów cieplarniach, co w oczywisty sposób pomaga w ochronie naszej
planety. Natomiast w małej skali zaspokajają potrzeby zwykłych ludzi.
W naszym referacie poruszymy tematy badań ciekawych rozwiązań w dziedzinie
pozyskiwania energii z pozoru skazanej na zmarnowanie takich jak:
1. Odzyskiwanie energii mechanicznej, wytwarzanej przez duże zbiorowiska ludzkie.
2. Akumulatory pozwalające odzyskać rozpraszane ciepło
3. Energia wytwarzana przez bakterie np. występujące w ślinie
4. Zastosowanie technologii samonakręcających się zegarków do zasilania rozruszników serca
dr inż. Jarosław Nęcki
224
Anna WUJEK, rok III
Karolina KLIMCZYK, rok III
Fizyka oblężenia
Machiny oblężnicze stosowane w starożytności i w średniowieczu wielokrotnie stawały się
kluczowym elementem bitew i wojen. Przy ich konstrukcji wielokrotnie stosowano maszyny proste,
aby zwiększyć siłę ataku, co niejednokrotnie umożliwiało burzenie grubych murów i niszczenie
doskonale umocnionych fortyfikacji. Jednym z takich urządzeń jest trebusz. Wykorzystywał on zasadę
dźwigni. Na krótszym ramieniu montowano duży ciężar, który opadając po odblokowaniu z
przyspieszeniem ziemskim powodował ruch dłuższego ramienia, które wyrzucało pociski. Stosowanie
trebusza umożliwiało relatywnie precyzyjne celowanie. Inną machiną była katapulta, która w swoim
działaniu wykorzystywała energię sprężystą do miotania kamiennych pocisków. Obie wspomniane
maszyny były maszynami barobalistycznymi, gdyż wykorzystywały energię potencjalną masy. Z kolei
zastosowanie balist umożliwiało strzelanie po torze płaskim. Była to maszyna neurobalistyczna, czyli
wykorzystująca energię potencjalną sprężystości.
W swoim projekcie postanowiłyśmy zbudować miniatury wyżej wymienionych urządzeń i
przeprowadzić za ich pomocą pomiary, jak dużą dokładność można uzyskać przy zastosowaniu
poszczególnych metod oraz jak duże rezultaty można osiągnąć przy zastosowaniu poszczególnych
machin.
dr inż. Jacek Nizioł
225
Emma ZACHARA, rok I
Patryk PASTERNY, rok I
A star in a jar
Odkąd w 1952 roku zdetonowano pierwszą bombę termojądrową, naukowcy starają się
przeprowadzić tę reakcję w warunkach laboratoryjnych, w celu uzyskania nowego źródła energii
elektrycznej. Powstało wiele metod mających to umożliwić. Trzy spośród nich, które uważamy za
godne uwagi to: inercyjne uwięzienie plazmy, magnetyczne uwięzienie plazmy oraz polywell. W
niniejszym referacie skupimy się na omówieniu pierwszego z nich, porównaniu jego efektywności z
pozostałymi oraz przeanalizowaniu wyników pochodzących ze zbudowanego przez nas fuzora.
dr hab. Tomasz Szumlak
226
Sekcja Humanistyczna
227
Grzegorz DEMBOWSKI, rok I mgr
SKN „INFORMATYKÓW METAL SOFT”
KINECTREHAB – NAUKA I REHABILITACJA PRZEZ ZABAWĘ
Uczenie się, myślenie i inteligencja to procesy nie tylko mózgu, ale całego ciała. Ludzkie
wartości kojarzone z umysłem nie mogą nigdy zaistnieć w oderwaniu od ciała. Ruch, w miarę jak staje
się coraz bardziej skomplikowany, wyraża wiedzę i zwiększa możliwości poznawcze. Dzieci i
młodzież z niepełnosprawnością intelektualną rozwijają się z opóźnieniem, ich rozwój jest
nieharmonijny a wiele funkcji typowych dla pełnosprawnego człowieka jest dla nich niedostępnych.
Niektóre umiejętności można osiągnąć poprzez intensywne oddziaływania terapeutów przy pomocy
różnorodnych, atrakcyjnych metod, część zaburzonych umiejętności można poddawać korekcji lub
kompensacji, ale proces ten jest bardzo długi, trudny i żmudny, a ćwiczenia niejednokrotnie nie
przynoszą zamierzonych efektów. Dlatego niezmierne ważne staje się poszukiwanie takich sposobów
oddziaływań, które pozwoliłyby wspomagać wszystkie ważne procesy zmierzające do jak
najpełniejszej samodzielności osoby niepełnosprawnej. Daje to możliwość wszechstronnego rozwoju
osoby niepełnosprawnej, a co za tym idzie zaspokojenia jej potrzeb. Przesłanki te stały się motywacją
do opracowania narzędzia rehabilitacyjnego dla dzieci z niepełnosprawnością ruchową i intelektualną
w stopniu lekkim i umiarkowanym. Narzędzie to zrealizowane zostało w postaci zestawu gier
edukacyjno-ruchowych wykorzystujących urządzenie MS Kinect umożliwiające sterowanie
aplikacjami komputerowymi ruchami użytkownika.
Opracowany projekt KinectRehab składa się z kilku interaktywnych gier, których celem jest
pobudzenie intelektu dziecka. Interakcja użytkownika rozpoczyna się przez nauczyciel, który dobiera
dla swojego podopiecznego odpowiednią grę, a następnie wskazuje poziom trudności. Każda z gier
wymaga od dziecka wykorzystania nieco innych umiejętności np.: Apple Game – kontroluje elementy
skojarzeniowe z ruchem, Bubble Game – umożliwia sprawdzenie elementów sprawnościowych,
Letter Game – sprawdza edukację podstawową dzieci, Drawing Game – gra realizuje jedno z
ćwiczeń kinezjologii edukacyjnej. Wyniki gier zapisywane są do bazy danych, która zwiera wszystkie
informacje niezbędne nauczycielowi do przeprowadzenia analizy postępów rehabilitacji. System
został wdrożony i używany jest od 2014r. w placówkach o charakterze edukacyjno-rehabilitacyjnym.
dr inż. Łukasz Rauch
228
Jakub DURLEJ, rok II mgr
SKN „BLABEL”
STOPIEŃ WPŁYWU CZYNNIKÓW WARUNKUJĄCYCH
UMIEJĘTNOŚCI LINGWISTYCZNE ORAZ ZNAJOMOŚĆ
JĘZYKÓW OBCYCH
W naszych czasach nieznajomość najbardziej międzynarodowego języka jest tym, czym
niegdyś analfabetyzm – skutkuje wykluczeniem z wielu sfer życia, niezdolnością do komunikacji w
środowiskach naukowych, akademickich, profesjonalnych, brakiem szans na zatrudnienie w
jakiejkolwiek znaczącej firmie, marginalizacją w przypadku podjęcia pracy za granicą. Dlatego
władze oświatowe i rodzice zabiegają o adekwatne kształcenie językowe dzieci i młodzieży. Czy
zawsze są to zabiegi efektywne? Warto postawić pytanie, jakie czynniki mają wpływ na skuteczny
rozwój kompetencji językowych. Na przykład, czy lepiej jest uczyć języka obcego krótko, a
intensywnie, czy też rozłożyć proces kształcenia na etapy i rozciągnąć go w czasie? Czynników
potencjalnie istotnych można wskazać znacznie więcej. Celem tej pracy było ich zestawienie oraz
oszacowanie, które z nich mają rzeczywisty wpływ na jakość kształcenia językowego oraz
umiejętności lingwistyczne. Autor pracy, na podstawie ankiety przeprowadzonej wśród studentów,
dokonał próby wyodrębnienia czynników mających znaczenie dla nabycia i utrwalenia kompetencji
językowych oraz określenia istotności poszczególnych zmiennych dla efektów kształcenia.
229
Karol KACZMAREK, rok I mgr
Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
SKN „BLABEL”
Przystań Barcelona. Dzieje współpracy Polsko - Katalońskiej w
wychowaniu dzieci ocalałych z programu "Lebensborn".
Przedmiotem referatu jest mało znany wycinek historii związanej z programem Lebensborn,
konkretnie zaś wysiłki podejmowane od 1946 przez personel Polskiego Konsulatu Honorowego w
Barcelonie w celu zapewnienia opieki, wychowania w duchu polskości i wykształcenia grupy polskich
dzieci, ofiar nazistowskiej koncepcji „hodowania” lojalnych obywateli czystej rasy na potrzeby
Trzeciej Rzeszy. Skomplikowane koleje życiowe 200 zgermanizowanych polskich dzieci „niczyich”,
wegetujących po zakończeniu II wojny światowej w obozie dla uchodźców w Salzburgu na terenie
Austrii i przewiezionych do Barcelony stanowią wypadkową niezwykle zawiłych relacji politycznych
i dyplomatycznych w powojennej Europie, frankistowskich represji wobec osób podejrzanych o
nieprawomyślność, trudnej sytuacji materialnej w Katalonii oraz osobistego zaangażowania i
poświęcenia grupy ludzi – Polaków i Katalończyków – w celu zapewnienia schronienia i przyszłości
bezbronnym ofiarom wojny. Mimo, że misja zakończyła się tylko względnym powodzeniem, a
większość podopiecznych jedynie na krótki okres odzyskała poczucie tożsamości narodowej, warto
pamiętać o tym szlachetnym przyczynku do relacji polsko-katalońskich, przywołanym w roku 2008 w
wydanej przez Konsulat Generalny RP w Barcelonie publikacji pt. „Polacy w Barcelonie, Album
historii. Polskie dzieci ukradzione przez nazistów pod opieką miasta (1946-1956).
mgr Magdalenia Pabisiak
230
Anatolii KOVALEVSKYI, rok I mgr
Wydział Humanistyczny
SKN „BLABEL”
Internalizacja norm i wzorów społecznych jako czynnik o
negatywnym wpływie na umiejętność samodzielnego myślenia
Celem referatu jest przedstawienie analizy zjawiska internalizacji oraz jego wpływu na stan
świadomości oraz umiejętność myślenia analitycznego poszczególnych jednostek składających się na
społeczeństwo. W niniejszej pracy zawarto socjologiczne rozważania na temat społeczeństwa jako
organizmu, działającego według ogólnych reguł i wzorów, których racjonalność nie jest podważana
przez składniki owego organizmu ze względu na to, że są to normy przez człowieka zastane, a nie
wytworzone.
Autor poświęcił głębszą refleksję pojęciom: “społeczeństwo”, “norma społeczna”, “działanie
społeczne”, “internalizacja” oraz “konformizm”. Opisał również różnego rodzaju eksperymenty,
dotyczące zachowań społecznych oraz psychologii społeczności.
Podstawową motywacją do napisania niniejszej pracy jest skłonienie odbiorcy akademickiego,
charakteryzującego się wysokim poziomem inteligencji, do zastanowienia się nad źródłem
pochodzenia własnych poglądów, uprzedzeń politycznych, ekonomicznych oraz społecznych. Treść
referatu ma na celu wzbudzić w umysłach słuchaczy dwa zasadnicze pytania: “Czy wszystkie
wykonywane przeze mnie czynności społeczne są racjonalne?” i “Czy wykonywanie tych czynności
jest wynikiem samodzielniej analizy umysłowej?”
Zdaniem autora, samodzielność w interpretacji zjawisk społecznych oraz analizie działań
własnych
jest
podstawowym
warunkiem
rozwoju
społeczeństwa
świadomego.
“Wszelkie działanie jest, oczywiście, zachowaniem się, lecz nie wszelkie
zachowanie się jest działaniem”
Edward C. Devereux Jr.
231
Magdalena ŁAZAREK, rok III
Anna PIEKARA, rok III
SKN „BLABEL”
Trudna sztuka przekazywania wiedzy
Nie każdy naukowiec jest dobrym nauczycielem, a dobry nauczyciel wybitnym naukowcem.
Potencjał intelektualny i wiedza wykładowcy nie zawsze idą w parze z talentem komunikacyjnym.
Nauczyciel musi być kompetentny w swojej dziedzinie, ale nie musi być geniuszem. Jego rola polega
na skutecznym przekazywaniu wiedzy za pomocą medium, jakim jest głównie język. Jak mówić, żeby
przekazywane treści zostały zrozumiane i zapamiętane? W jaki sposób podać słuchaczom
skondensowaną dawkę skomplikowanych informacji, żeby zostały przyswojone? Monotonia,
przewidywalność, brak koherencji między poszczególnymi elementami wykładu i odniesień do
doświadczeń słuchaczy są wrogiem poznania. Przekazywanie wiedzy jest sztuką wymagającą
warsztatu, twórczego talentu, wyobraźni. Wyobraźni, która umożliwia nawiązanie kontaktu z
odbiorcą poprzez dobór takich środków, przywołanie takich skojarzeń i obrazów, które przeobrażą
przekazywane treści w spójną, interesującą opowieść, przemawiającą nie do uszu, nawet nie do
intelektu, lecz do emocji odbiorcy. Można założyć, że podobny sposób dzielenia się wiedzą jest realny
w obrębie nauk humanistycznych, jednak czy można zastosować go do takich dziedzin, jak fizyka,
chemia, matematyka? Czy „baśń o atomach” może być równie pasjonująca, jak „Solaris” Lema?
232
Mateusz NADOLSKI, rok I mgr
SKN „BLABEL”
Od Śpiewających Szynszyli do Teatru Muzycznego Movimento znaczenie placówek kulturalnych dla integracji lokalnych społeczności
Czechowice-Dziedzice, 35-tysięczne miasto należące do Województwa Śląskiego, niegdyś
ważny węzeł kolejowy, dziś kojarzone głównie z górnictwem węglowym, jest również aktywnym
ośrodkiem kultury, szczycącym się długą tradycją. Od ponad 90 lat istnieje tam Miejski Dom Kultury,
oferujący dziś między innymi zajęcia teatralne, taneczne i wokalne.
Na szczególną uwagę zasługuje działalność Teatru Muzycznego Movimento, którego
założycielką jest Barbara Bielaczyc. Jego intensywna działalność i rozwój (od amatorskiej grupy
wokalno-teatralnej po profesjonalny teatr muzyczny) jest dowodem na wielkie zapotrzebowanie
społeczne na inicjatywy umożliwiające lokalnej społeczności bezpośrednie uczestnictwo w kulturze, w
jej tworzeniu i recepcji. Poza kształtowaniem wrażliwości na sztukę, teatr spełnia szereg ważnych
zadań edukacyjnych i społecznych. Wzmacnia poczucie więzi i tożsamości mieszkańców miasta i
gminy, a utalentowanym młodym aktorom otwiera drogę do rozwoju artystycznego, a nawet kariery
zawodowej.
Szeroka oferta zajęć artystycznych, edukacyjnych i sportowych adresowanych do wszystkich
grup wiekowych jest cenną alternatywą dla pasywnego, opartego wyłącznie na mediach i konsumpcji,
sposobu spędzania wolnego czasu. Dotyczy to szczególnie mniejszych miast oraz wsi, gdzie dostęp do
kultury jest często możliwy wyłącznie za pośrednictwem Internetu czy telewizji. MDK w
Czechowicach-Dziedzicach to nie tylko centrum kultury, lecz szkoła postaw obywatelskich dla
lokalnej społeczności.
Rys. 1 Budynek Miejskiego Domu Kultury w Czechowicach-Dziedzicach
233
Jakub RYDKODYM, rok II mgr
SKN „BLABEL”
KREATYWNA KOMUNIKACJA W PODRÓŻY
Podróżowanie na własną rękę obarczone jest koniecznością porozumiewania się z
mieszkańcami kraju, do którego jedziemy. To częsty problem, szczególnie podczas wizyty u lekarza,
czy w urzędzie. Biegła znajomość języka angielskiego nie zawsze jest rozwiązaniem, ponieważ
spotkani w drodze ludzie często nie mówią w żadnym, poza ojczystym, języku. Jak sobie wtedy
poradzić? Jak porozumieć się z obcokrajowcem, od którego oddziela nas bariera językowa?
Improwizować!
W referacie autor stara się odpowiedzieć na powyższe pytania. Na podstawie własnego
doświadczenia pokazuje, że zdolność komunikacji jest wprost proporcjonalna do chęci i kreatywności
rozmówców. Prezentuje zaobserwowany podczas własnych podróży werbalno-migowo-rysunkowy
język łączący wszystkich ludzi. Język składający się z gestów, uniwersalnych słów i znaków, których
komunikatywność jest tym większa, im większa jest pomysłowość rozmówców.
234
Magdalena SZOSTAK, rok III
SKN „BLABEL”
Wolontariusz - bohater czy frajer?
Według międzynarodowego badania przeprowadznonego przez European Social Survey pod
względem poziomu wolontariatu Polska znajduje się na przedostatnim miejscu spośród 16
europejskich krajów (wyprzedzamy jedynie Bułgarię). Jakie są przyczyny tak małego zainteresowania
wolontariatem w naszym kraju? Czy wolontariat jest nam w ogóle potrzebny? Co zyskuje
wolontariusz? Czy w ogóle coś zyskuje? Próbę odpowiedzi na te pytania przedstawię dzięki swoim
własnym obserwacjom oraz ankiecie przeprowadzonej wśród rówieśników. Jako wieloletnia
wolontariuszka postaram się także opowiedzieć o wadach i zaletach nieodpłatnego angażowania się w
działalność organizacji pozarządowych.
235
Marcin TREBUNIA, rok II
SKN „BLABEL”
Przyśpiewki podhalańskie jako odzwierciedlenie charakteru i
światopoglądu górala
Słowa przyśpiewek ludowych nie są dziełem konkretnego autora - tworzyły je latami, a nawet
wiekami całe społeczności. Sprawia to, że odzwierciedlają one uczucia, problemy i poglądy ludzi,
którzy je układali i śpiewali. Wspaniałym przykładem jest region Podhala, gdzie kultura jest ciągle
żywa, stare przyśpiewki ciągle są śpiewane, a cały czas powstają nowe. Możemy w nich odnaleźć
stosunek ludzi gór zarówno do Boga, do miłości, szczęścia i świata, jak i do bójek i nielegalnych
polowań. Z tego wszystkiego wyłania się interesujący i zaskakujący wizerunek.
mgr Anna Cisowska
236
Sekcja Informatyki
Podsekcja 1
237
Paweł BRAŃKA, rok I mgr
Krzysztof GRZYB, rok I mgr
Mirosław MAŁEK, rok I mgr
SKN „AVADER”
System lokalizacji tablic rejestracyjnych
W ostatnich latach zaobserwować można znaczący rozrostu przemysłu i transportu
samochodowego. Wiąże się z nim stale rosnąca liczba samochodów poruszających się po drogach,
która w skali całego świata przekroczyła już miliard pojazdów. Z tego powodu kontrola i zarządzanie
ruchem ulicznym w dużym stopniu znalazły się poza możliwościami człowieka. Obecnie na szeroką
skalę wykorzystuje się tzw. Inteligentne Systemy Transportowe (ang. Intelligent Transportation
Systems – ITS), których kluczowym składnikiem są wizyjne podsystemy Automatycznego
Rozpoznawania Tablic Rejestracyjnych (ARTR).
Celem projektu była implementacja kompletnego systemu ARTR oraz przetestowanie go w
rzeczywistych warunkach, w scenariuszu zarówno lokalizacji statycznej (samochody zatrzymane w
określonej względem kamery pozycji) oraz dynamicznej (samochody w regularnym ruchu ulicznym).
Proces identyfikacji pojazdu podzielono na trzy etapy. Pierwszym z nich jest lokalizacja,
której celem jest wyznaczenie fragmentu obrazu zawierającego poszukiwaną tablice rejestracyjną, z
możliwie dużą precyzją. Zaimplementowano kilka niezależnych metod lokalizacji bazujących między
innymi na przekształceniach morfologicznych obrazów binarnych, analizie przejść jasności w obrębie
sąsiadujących wierszy obrazów w skali szarości czy detekcji krawędzi pionowych. Kolejnym etapem
jest proces przetwarzania którego celem jest poprawa jakości wyznaczonego fragmentu zawierającego
poszukiwaną tablicę (eliminacja zakłóceń, poprawa kontrastu). W tym celu wykorzystano filtry
kontekstowe i zaawansowane operacje morfologiczne, takie jak wypełnianie otworów czy czyszczenie
brzegu. Ostatnim etapem jest odczyt znaków (ang. Optical Character Recognition – OCR).
Realizowany jest on z pomocą biblioteki open source Tesseract OCR, którą przystosowano do pracy z
tablicami rejestracyjnymi. Posiada ona jednak szereg ograniczeń, dlatego etap ten jest ciągle rozwijany
celem zapewnienie wysokiej skuteczności.
System rozbudowano o możliwość kalibracji. Pozwala ona na dostosowanie jego pracy do
różnych warunków i scen. Umożliwia dopasowanie parametrów do odległości pojazdów od kamery,
liczby pasów jezdni, po której poruszają się samochody, oraz kształtu tablic. Całość napisana została
w języku programowania C++ z wykorzystaniem biblioteki OpenCV 2.4.9 do przetwarzania obrazów
cyfrowych.
Lokalizacja i odczyt tablic rejestracyjnych
238
Kamil DUDEK, rok II inż.
Szymon FURMAN, rok II inż.
Maciej CIACH, rok II inż.
Adrian FOREMNY, rok II inż.
SKN INFORMATYKÓW „METAL SOFT”
PROJEKTOWANIE DROGI LOTU QUADCOPTERA Z
WYKORZYSTANIEM ALGORYTMÓW OPTYMALIZACJI
WIELOKRYTERIALNEJ
Projektowanie lotów wymaga analizy wielu aspektów związanych z kierunkiem lotu,
przeszkodami napotykanymi statycznie lub dynamicznie, położeniem geograficznym, a także
potencjalnym zużyciem energii i czasem. Nawet przy założeniu znajomości i dobrej definicji mapy
terenu konieczne jest uwzględnienie wymienionych czynników dodatkowych jak energia czy czas. W
większości przypadków oznacza to konieczność rozwiązania problemu posiadającego więcej niż jedno
kryterium, które nie zawsze są ze sobą zbieżne. Jest to problem optymalizacji wielokryterialnej, który
może być rozwiązany m.in. metodami sprowadzającymi zagadnienie z wieloma funkcjami celu do
optymalizacji jednokryterialnej (np. metoda kryteriów ważonych, metoda wykorzystująca kryteria
jako ograniczenia). Tego typu podejścia posiadają jednak szereg wad i niedogodności. Istnieje
problem odpowiedniego doborów współczynników oraz wymaga to uruchamiania algorytmu
optymalizacji wielokrotnie. Szeroko rozpowszechnioną metodą do rozwiązywania zagadnień
optymalizacji wielokryterialnej jest wykorzystanie ogólnie pojętych metod sztucznej inteligencji.
Algorytmy tego typu są idealnym narzędziem w optymalizacji wielokryterialnej, gdyż pracują na
populacji rozwiązań np.: VEGA (Vector Evaluated Genetic Algorithm), FFGA Fonseca's and
Fleming's Multiobjective Genetic Algorithm), NPGA (The Niched Pareto Genetic Algorithm).
Większość metod selekcji bazuje na podejściu Pareto. Możliwe rozwiązania zadania optymalizacji
klasyfikuje się jako rozwiązania zdominowane i niezdominowane.
Niniejsza praca przede wszystkim skupia się na wyznaczeniu czynników lotu Quadcoptera,
które mogą być wzięte pod uwagę przez procedurę optymalizacji wielokryterialnej. Ponadto,
wykonana została również analiza wybranych metod optymalizacji wielokryterialnej oraz możliwości
ich zastosowania do rozwiązania zdefiniowanego problemu. Praca została zweryfikowana dla
rzeczywistego lotu Quadcoptera przy założeniu dobrze zdefiniowanej mapy terenu.
mgr inż. Daniel Bachniak
239
Marcin GULIK, rok II mgr
WYKORZYSTANIE METOD OPTYMALIZACJI
WIELOKRYTERIALNEJ W STEROWANIU CIĄGIEM
PRODUKCYJNYM
Współczesne procesy produkcyjne są coraz bardziej skomplikowane i złożone. Jednocześnie
od produktów oczekuje się coraz wyższej jakości, przy jak najniższej cenie. Usprawnienie łańcucha
produkcyjnego zwiększa pozycję i konkurencyjność firmy na rynku. Taka sytuacja powoduje znaczny
wzrost znaczenia optymalizacji ciągów produkcyjnych.
Linia produkcyjna składa się ze stacji, które sterowane za pomocą różnych parametrów.
Optymalizacja linii polega na znalezieniu takich parametrów, aby określone kryteria oceny były jak
najmniejsze (koszt produkcji, czas produkcji) albo największe (jakość). Może się także zdarzyć, że
jedno kryterium wyklucza drugie lub jedne kryteria są bardziej istotne niż inne.
W takiej sytuacji trudno jest zdefiniować jednoznaczne rozwiązanie i konieczne staje się użycie metod
optymalizacji wielokryterialnej. W praktyce szuka się zbioru rozwiązań równie dobry pod względem
kryteriów oceny – rozwiązanie Pareto optymalne.
Celem prezentacji jest przedstawienie sposobu wykorzystania metod optymalizacji
wielokryterialnej oraz ich porównania w procesie sterowania ciągiem produkcyjnym.
dr inż. Łukasz Sztangret
240
Bartłomiej HEBDA, rok I mgr
SKN „AVADER”
Estymacja płci i wieku na podstawie informacji wizyjnej twarzy
Twarz człowieka stanowi niezmiernie bogate źródło informacji. Patrząc na nią można poznać jego
płeć oraz rasę. To na niej znajdą się oznaki młodości lub starzenia się. Tam też odzwierciedlają się
emocje, które przeżywa aktualnie dana osoba. To głównie dzięki twarzy możliwa jest identyfikacja
drugiej osoby. Można z powodzeniem stwierdzić, że to twarz jest wizytówką człowieka.
Każdego dnia na swojej drodze człowiek spotyka obce dla siebie twarze. Mózg jest skonstruowany
tak, że w bardzo szybki sposób jest w stanie dokonać ich analizy. Przeprowadzona klasyfikacja płci
lub rasy często odpowiada rzeczywistości, a przeprowadzone badania pokazują, że człowiek jest
nawet w stanie z bardzo dużym prawdopodobieństwem określić wiek człowieka patrząc tylko i
wyłącznie na jego twarz.
Można zadać pytanie czy sztuczny system wizyjny potrafi równie dobrze dokonać klasyfikacji twarzy.
Wykonane w ostatnich latach badania dowodzą, że jest to możliwe. Istnieją różne metody aby to
osiągnąć. Większość z nich można sprowadzić do następującego schematu postępowania. Twarz na
początku jest wykrywana na obrazie oraz wycinana ze sceny. Następnie jej pozycja jest wyrównywana
tak, aby ujednolicić wszystkie twarze znajdujące się w bazie (przykładowo przekształcając obraz w
taki sposób, aby oczy na każdym obrazie znajdowały się dokładnie w tym samym miejscu, a odległość
pomiędzy nimi była identyczna). Po tej części z obrazu twarzy zostają pobrane określone cechy oraz
wykonywana jest klasyfikacja. Klasyfikator należy wcześniej nauczyć jak powinien rozpoznawać
wybrane klasy problemów. Zostało to pokazane na rysunku.
Jednak trzeba także odpowiedzieć sobie na kolejne pytanie. Czy jeśli jest możliwe, aby to system
wizyjny potrafił sam przydzielić twarz człowieka do odpowiedniej klasy to jaki mógłby być cel oraz
znaczenie takiego zautomatyzowanego systemu w realnym świecie? Z pewnością takie rozwiązanie
byłoby pożądane w miejscach, w których klasyfikacja twarzy miałaby się odbywać z dystansu bez
jakiejkolwiek interakcji z systemem czy nawet wiedzy jej właściciela. Przykładem takiego systemu
może być zbieranie informacji demograficznych o migracjach ludności bazując na osobach
wysiadających z samolotu na płycie lotniska, w sklepie czy innych miejscach publicznych. Innym
przykładem może być cyfrowa tablica wyświetlająca reklamy. Na takiej tablicy można umieścić
kamerę, która będzie analizowała twarze osób, które na nie patrzą. Na tej podstawie tablica
wyświetlałaby reklamy skierowane dla konkretnego odbiorcy (przykładowo w specjalnej grupie
wiekowej), a tym samym byłaby w stanie trafniej ocenić jego upodobania. Można też zapamiętywać
wyniki klasyfikacji i dzięki nim wyświetlać specjalne reklamy o odpowiedniej porze dnia lub nocy,
przyciągając tym samym więcej osób w okolice tablicy.
Jak słusznie zauważono, zautomatyzowany systemu klasyfikacji twarzy możne znaleźć zastosowanie
także w miejscach, w których interakcja użytkownika jest wymagana - przykładowo w biometrii.
Istnieją systemy zabezpieczeń bazujące na danych biometrycznych (takich jak obraz tęczówki oka czy
odcisku palca). System udziela dostępu do danych, zasobu lub pomieszczenia tylko upoważnionym
osobom. Rozwijając tę myśl, rozpoznawanie płci, wieku czy rasy mogłoby stanowić ciekawe
rozszerzenie dla już istniejących rozwiązań.
241
Rys. 1 Przykład poprawnej klasyfikacji twarzy
Zostanie zaprezentowany specjalnie opracowany ciąg metod, które połączone w całość
umożliwią uzyskanie wysokiego poziomu poprawnych klasyfikacji płci, wieku a także rasy
człowieka na podstawie obrazu twarzy.
242
Jakub HYŁA, rok III
Jakub GIL, rok III
Przemysław BABIARZ, rok III
SKN „GLIDER”
Porównanie metod modelowania powierzchni morza
Celem projektu jest zaimplementowanie i porównanie różnych algorytmów modelujących
zachowanie powierzchni morza z uwzględnieniem wpływu bodźców zewnętrznych. Rozpatrywane
bodźce zostały uproszczone do niezbędnego minimum. Do wyliczania wysokości fali rozpatrywane są
jedynie: oddziaływania fizyczne wody oraz wiatr.
Metoda oparta na funkcjach sinusoidalnych- Podstawą algorytmu są przejścia funkcji
sinusoidalnych. Jest to metoda bardzo prosta i wydajna. Rzadko stosuje się to podejście w
prawdziwych symulacjach, ale metodę można często zaobserwować w prostych grach, a także jako
wygaszacze ekranów.
Dyskretna transformata Fouriera- Algorytm wykorzystujący do wyliczenia wysokości
dyskretną transformatę Fouriera. Metoda ta jest rzadko stosowana do modelowania ze względu na
dużą złożoność obliczeniową, rozszerzeniem tej metody jest szybka transformata Fouriera.
Szybka transformata Fouriera- Algorytm cechuje się dużym podobieństwem do wersji
dyskretnej jest jednak znacznie wydajniejszy. Jest to jedna z najpopularniejszych metod symulacji
powierzchni wody wykorzystywana szeroko we współczesnych filmach i grach. Charakterystyczne dla
tej metody jest wygenerowanie symulacji, a następnie odtwarzanie jej w pętli.
Smoothed Particle Hydrodynamics- Algorytm początkowo stosowany do prowadzenia
obliczeń z dziedziny astro- fizyki. W metodzie tej do opisu stanu cieczy używa się opisu Lagrange’a,
gdzie siatka obliczeniowa porusza się wraz z przepływem cieczy. Jest to kolejna z najpopularniejszych
metod używanych w symulacjach. Cechuje się możliwością interakcji z symulowaną cieczą, czego
brak pozostałym metodom.
dr inż. Jarosław Wąs
243
MARCIN KŁONICA, rok II
SZYMON NIEMIEC, rok II
Kamil GRYZIEC, rok II
SYSTEM INTELIGENTNEGO OSTRZEGANIA PRZED
PRZESZKODAMI, NA PODSTAWIE ZAPAMIĘTANYCH
PRZESZKÓD WYKRYTYCH PRZEZ KAMERY I DALMIERZE,
DEDYKOWANY DLA QUADCOPTERÓW
Rozwój techniki sprawił, że jesteśmy w stanie w warunkach domowych na bazie istniejących
podzespołów w łatwy sposób skonstruować w pełni uniwersalny dron. Na rynku można znaleźć wiele
różnych gotowych urządzeń. Większość z nich stanowi zamknięte rozwiązania, co utrudnia ich
rozbudowę lub koszty zakupu są bardzo wysokie w stosunku do możliwości. Sprawia to, że
zaproponowanie własnego rozwiązania jest korzystniejsze. Współczesne drony spełniają różne
zastosowania, dlatego najlepszy dron to taki, który dobrze by sobie radził w różnych trudnych
warunkach, wspomagając pilota informacjami oraz decyzjami dotyczącymi możliwych ruchów,
pomagając przy tym uchronić urządzenie przed zniszczeniem. Dlatego budując takie urządzenie
latające warto zadbać o zabezpieczenia, dzięki którym nie dojdzie do kolizji z obiektami
pojawiającymi się na torze lotu.
Celem pracy jest zbudowanie na podstawie dostępnych na rynku czujników i
zaprogramowanie systemu, zbierającego i analizującego informacje z otoczenia na potrzeby
wykrywania kolizji. System ten po przeanalizowaniu tych informacji będzie tworzyć w czasie
rzeczywistym przestrzenną mapę przeszkód, która to z kolei będzie uzupełniana o nowe przeszkody w
czasie lotu. Dotychczasowy model przestrzenny wykrytych przeszkód będzie wizualizowany przy
użyciu technik 3D (OpenGL) na ekranie pilota. Dzięki takiemu podejściu możliwe będzie wczesne i
sprawniejsze podejmowanie decyzji na temat dalszego lotu w określonym kierunku.
Rys. 1 Zasada rejestrowania przesuniętych obrazów i szacowania odległości przeszkód
244
Zaproponowany system będzie wykorzystywał rozmieszczone dalmierze w każdym z czterech
kierunków lotu w płaszczyźnie poziomej oraz dwa w pionie. Dodatkowo system zaopatrzony będzie w
kamery, aby możliwe było rozpoznanie dokładnej lokalizacji widocznych na obrazie przeszkód.
Koncepcja rozpoznawania krawędzi przeszkód bazować będzie na podobnej zasadzie do ludzkiego
wzroku – przesunięcie pobranego obrazu z umieszczonych pod odpowiednim kątem kamer.
mgr inż. Grzegorz Górecki
245
Mateusz KOTLARZ, rok I mgr
SKN „GLIDER”
Symulacja ruchu drogowego
Dzięki rozwojowi techniki w dzisiejszych czasach każdy ma dostęp do dużej mocy
obliczeniowej. Daje nam to możliwość tworzenia coraz to bardziej skomplikowanych obliczeniowo
programów badających przeróżne zjawiska. Projekt ten pozwala zbadać ruch drogowy zachodzący na
dowolnym obszarze podanym przez użytkownika przy uwzględnieniu oczekiwanego natężenia ruchu
jak i zachowania kierowców. Model symulacyjny jest rozwiązaniem hybrydowym łączącym automaty
komórkowe (Model Nagela-Schreckenberga) oraz systemy agentowe. Mapa drogowa importowana
jest z serwisu OpenStreetMap po wcześniejszym jej eksporcie do postaci dokumentu XML. Do
gromadzenia informacji o aktualnych parametrach pojazdów wykorzystane mogą zostać bazy danych
PostgreSQL lub SQLite. Samochody w symulacji uwzględniają podstawowe zasady ruchu drogowego
takie jak zatrzymywanie się na czerwonym świetle, przepuszczanie pojazdów z prawej strony,
hamowanie przed ostrymi zakrętami, czy unikanie kolizji z innymi pojazdami.
Aplikacja wykonana została w języku Java przy użyciu środowiska JetBrains IntelliJ IDEA.
Do logowania stanu aplikacji wykorzystana została biblioteka Apache Log4J. Interfejs użytkownika
powstał przy użyciu biblioteki WebLAF. Modułowa budowa aplikacji umożliwia jej późniejsze
rozszerzenie o kolejne funkcjonalności, czy integrację z innymi sysytememi.
Przeprowadzona kalibracja i walidacja modelu umożliwiła zweryfikowanie jego zgodności z
rzeczywistością. Symulacja nie uwzględniania jeszcze wielu czynników takich jak ruch pieszych,
losowe zdarzenia na drodze powodujące nieprzewidziane zatory, co powoduje nieznaczne różnice
między wynikami, a danymi z urządzeń GPS, lecz otrzymane wyniki w większości pokrywają się z
danymi pochodzącymi z serwisu korki.targeo.pl.
W przyszłości aplikacja wykorzystana może zostać do symulacji ruchu przy modyfikacji sieci
dróg w mieście, ustawienia optymalnego sterowania sygnalizacji świetlnej, czy przewidywanie
zużycia nawierzchni dróg.
246
Krzysztof KUZIOROWICZ, rok I mgr
ANALIZA DYNAMICZNEGO RÓWNOWAŻENIA OBCIĄŻENIA
OBLICZENIOWEGO W ZASTOSOWANIU DO MODELOWANIA
WIELKOSKALOWEGO ZA POMOCĄ METOD
INSPIROWANYCH NATURĄ
Problem równoważenia obciążenia jest powszechnym problemem obliczeń równoległych i
rozproszonych. Zjawisko dynamicznego równoważenia obciążenia na systemach heterogenicznych
jest bardzo istotne dla uruchomionych usług na klastrach i celuje w aspekty takie jak optymalizacja
użycia zasobów, zwiększenie przepustowości, minimalizacja czasu odpowiedzi oraz unikanie
przeładowania pojedynczego zasobu. Rozwiązaniem może być użycie odpowiednich algorytmów
genetycznych i rojowych, które pozwolą na optymalnie rozdzielenie zadania między zasoby systemu
heterogenicznego. Całe sedno powyższej optymalizacji opiera się na pierwszej iteracji algorytmów
genetycznych i identyfikacji niewydajnego wykorzystania części klastra. Algorytmy inspirowane
naturą przynoszą spodziewane efekty już po kilku, rzadziej kilkunastu iteracjach. Wiele klastrów
zmaga się z tym. Istotne jest doprowadzenie wykonywanych obliczeń na klastrze do takiego stopnia,
aby jak najwydajniej wykorzystać jego możliwości i co za tym idzie, obsłużenia większej ilości zadań,
usług klientów na zasobach. Wybraną metodą poradzenia sobie z problemem rozpraszania obciążenia
jest analiza przeprowadzonych prób. Najważniejszą cechą używanych algorytmów jest kluczowa
funkcja celu, od której zależy wielkość systemu, dla jakiego będzie można równomiernie obciążyć.
Celem pracy jest wykazanie możliwości optymalizacji obciążeń na klastrach poprzez
rozproszenie zadań na zasobach algorytmami inspirowanymi naturą. Efektem przeprowadzonych
analiz jest otrzymanie algorytmu, który będzie w stanie zoptymalizować rozproszenie zadań
wieloskalowych na zasobach systemów heterogenicznych. Ostatecznie nowe zadanie zostanie
przydzielone na te zasoby, które aktualnie mają najmniejsze obciążenie.
247
Przemysław LALAK, rok I mgr
SKN „SKIP”
Skanowanie laserower obiektów rzeczywistych i ich cyfrowa
reprezentacja w przestrni trójwymiarowej
Dorobek kulturowy i materialny człowieka, zwłaszcza ten pochodzący z zamierzchłych
czasów, łatwo ulega degradacji przez co przyszłe pokolenia mogą nie posiadać możliwości zobaczenia
tego co my obecnie. Zdjęcia oraz nagranie wideo zabytkowego pomnika pozwala na obejrzenie go z
perspektywy fotografa lub kamerzysty. Mając do dyspozycji jedynie fotografię lub film nie ma
możliwości by przyjrzeć się bliżej interesującym szczegółom. Rozwiązaniem tego problemu jest
utworzenie trójwymiarowego modelu, który pozwoli na ustawienie dowolnej perspektywy w
zależności od naszych preferencji. Zaletą tejże cyfrowej reprezentacji obiektu rzeczywistego, jest
możliwość łatwej manipulacji poprzez obrót, skalowanie czy też przesunięcie wykorzystując do tego
podstawowe oprogramowanie do edycji grafiki trójwymiarowej. By uzyskać komputerowy model
przedmiotu potrzebny jest skaner trójwymiarowy, który w sposób bezinwazyjny utworzy jego cyfrowy
odpowiednik. Skanery trójwymiarowe znajdują zastosowanie w archeologii, przemyśle, tworzeniu gier
komputerowych oraz wszędzie tam, gdzie istnieje potrzeba wiernego odwzorowania realnego
przedmiotu, a utworzenie modelu od podstaw trwałoby zbyt długo, lub nie byłoby wystarczająco
precyzyjne. Celem projektu inżynierskiego było skonstruowanie uproszczonej wersji skanera
laserowego, wzorowanego na dostępnych na rynku modelach, pozwalającej na skanowanie
przedmiotów o nieskomplikowanym kształcie oraz napisanie oprogramowania, generującego plik
wynikowy zawierający dane niezbędne do odtworzenia modelu w programie do edycji grafiki
trójwymiarowej.
Rys. 1 Schemat ustawienia komponentów skanera laserowego
dr inż. Dariusz Jędrzejczyk
248
Konrad ŁATA, rok III
Implementacja sterowania gestami dla centrum multimedialnego
W dzisiejszych czasach nowoczesne technologie w życiu człowieka odgrywają coraz większą
rolę. Większość z nas posiada komputer, smartfona czy aparat cyfrowy. Podstawowym problemem, z
jakim się spotykamy stanowi wygórowana cena najnowszych i najnowocześniejszych technologii. W
ostatnim czasie dużą popularność zdobywa możliwość sterowanie funkcjami telewizora za pomocą
gestów. Niestety technologia ta obecna jest tylko w modelach z najwyższych półek cenowych co
stanowi często poważny problem dla chcących z nich skorzystać. Zaprezentowany referat jest próbą
odpowiedzi na pytanie: czy istnieje możliwość stworzenia niskim kosztem centrum rozrywki
obsługiwanego za pomocą gestów? Na rynku dostępne jest wiele urządzeń z segmentu ARM, które
oferują dostateczną moc obliczeniową by stworzyć takie centrum multimedialne. Przykładem takiego
typu urządzenia jest Raspberry Pi – w pełni funkcjonalny komputer o wielkości karty kredytowej.
Małe rozmiary oraz mnogość portów komunikacyjnych sprawia, że jest to rozwiązanie
perspektywiczne o praktycznie nieograniczonych możliwościach. Brakuje jednak oprogramowania
umożliwiających sterowanie za pomocą gestów dłoni. Prezentacja przedstawia próbę wykorzystania
Raspberry Pi, otwarto źródłowego oprogramowania oraz kamery do stworzenia centrum
multimedialnego z możliwością sterowania za pomocą gestów dłoni. W referacie przedstawione
zostanie koncepcja, implementacja oraz praktyczne zastosowanie takiego rozwiązania.
mgr inż. Krzysztof Bzowski
249
Paweł MARCINIEC, rok III
STRASZAK NA GOŁĘBIE
Krakowskie gołębie na Starym mieście są niejako symbolem, atrakcją dla turystów. Przez
wiele lat, wpasowały się w wizerunek Krakowa do tego stopnia, że dla zwykłych mieszkańców
niestety rzadziej kojarzą się z czymś przyjemnym aniżeli z zabrudzonymi parapetami, balkonami oraz
autami. Problemy pojawiają się również w uporczywym hałasie jaki sprawiają swoim śpiewem
godowym, tuż przy oknach mieszkalnych.
Postanowiłem w jakiś sposób zaradzić temu problemowi poprzez zaprojektowanie
dźwiękowego straszaka na gołębie, który postaram się zrealizować w technologii Arduino, przy
wykorzystaniu zewnętrznego głośnika oraz odgłosu naturalnego drapieżnika gołębia, to jest jastrzębia.
Swoje postępy w eksperymencie postaram się w najdrobniejszych szczegółach przedstawić na forum.
dr inż. Robert Straka
250
Jacek PIETRAS, rok III
Mariusz NYZNAR, rok III
Krzysztof GĄDEK, rok III
SKN „GLIDER”
Symulacja zniszczeń lasu przez huragan
Celem projektu jest stworzenie symulacji przemieszczania się tornada przez las oraz analiza
zniszczeń drzew. Modelem wykorzystanym w symulacji wiru jest model Rankine , łamliwość drzew
symulowana jest na podstawie modelu HWIND. W projekcie wykorzystane zostały koncepcje
charakterystyczne dla programowania agentowego -- występujące byty działają niezależnie na
osobnych wątkach, komunikując się ze sobą asynchronicznie.
Symulacje tego typu nie są bardzo popularne w Polsce ze względu na rzadkość ich
występowania. Jednak z powodu powolnej zmiany klimatu sytuacja ta może ulec zmianie, przez co
modele takie mogą dostarczać ważnych informacji o skutkach tak gwałtownych zjawisk
atmosferycznych jak np. tornada.
251
Jacek PIETRAS, rok III
Aleksander KAWALA, rok III
SKN „GLIDER & KERNEL”
Symulacja Szermierki, konfrontacja światu wirtualnego z
rzeczywistym
Część I wprowadzenie do komputera człowieka z bronią za pomocą Kinect'a (Aleksander Kawala)
Skupia się na umożliwieniu walki człowieka z wirtualnym szermierzem. Pomysł polega na
wykorzystaniu kinect’a do przechwycenia ruchów człowieka trzymającego prawdziwą szablę i
odwzorowaniu ich w świecie gry. Docelowo do projektu będzie wykorzystany Oculus Rift,
wprowadzając pełne wrażenie wirtualnej rzeczywistości.
Część II agentowy modelu wirtualnego szermierza (Jacek Pietras)
Ta część skupia się na zamodelowaniu przeciwnika. Będzie to model agentowy z
uwzględnieniem jaką część świata może zobaczyć oraz jak na to zareagować. Dzięki czemu można
będzie przez proste kopiowanie stworzyć wielką bitwę. Bardzo ważną częścią projektu jest stworzenie
poprawnej biomechanicznie symulacji ciała człowieka oraz wprowadzenie zaawansowanej fizyki
broni, jak tarcie o siebie ostrych kling.
Celem pracy jest narzędzie które będą mogli wykorzystać bronioznawcy. To dopiero pierwszy
etap rozwoju, narazie dalej rozglądamy się za technologiami które będziemy mogli wykorzystać. W na
początku symulacja będzie obejmowała typowy sarmacki pojedynek na szable czarne.
252
Michał PLUTECKI, rok III
Jarek BURDA, rok III
Wojtek KRYSICKI, rok III
SKN „MACKN”
Aplikacja na tablety rozpoznająca pismo odręczne
Projekt ma na celu stworzenie aplikacji działającej na tabletach, pozwalającej na
automatyczne identyfikowanie znaków pisma odręcznego. Przeprowadzone zostanie rozpoznanie
istniejących w tej dziedzinie metod, w tym ich analiza porównawcza. Do impementacji zostanie
wybrana jedna z nich. Częścią projektu będzie stworzenie pomocniczego systemu, służącego do
zbierania próbek pisma grupy osób, w celu kalibracji utworzonego algorytmu.
dr inż. Jacek Piwowarczyk
253
Łukasz ROSÓŁ, rok III
AUTENTYKACJA I AUTORYZACJA UŻYTKOWNIKÓW
APLIKACJI OKIENKOWYCH W OBLICZENIACH MASYWNIE
ZRÓWNOLEGLONYCH TYPU „DATA FARMING”
Projektowanie technologii produkcyjnych z wykorzystaniem symulacji numerycznych oraz
nowoczesnych metod optymalizacji wymaga bardzo wysokich nakładów obliczeniowych. Czas
wykonania jednej symulacji numerycznej cyklu produkcyjnego z wykorzystaniem pojedynczych
węzłów obliczeniowych lub nowoczesnych komputerów klasy PC może czasami trwać wiele dni.
Wykonanie pełnej procedury optymalizacji powoduje, iż często konieczne jest przeprowadzenie nawet
kilkuset symulacji z różnymi parametrami procesów produkcyjnych oraz samej procedury
optymalizacji. Takie obliczenia spotykane są często w literaturze naukowej pod pojęciem „datafarming”. Związane są one zazwyczaj z obliczeniami masywnie zrównoleglonymi, czyli
przeprowadzanymi na bardzo dużą skalę. Istnieje wiele narzędzi umożliwiających zlecanie zadań
obliczeniowych na architektury komputerowe wysokiej wydajności (tzw. aplikacje middleware),
jednakże nie posiadają one często jednoznacznych standardów autentykacji i autoryzacji użytkownika,
który korzysta z nich za pomocą programów okienkowych typu standalone. Dlatego też celem
niniejszej pracy było opracowanie podejścia, które pozwoli w łatwy sposób sprawdzać tożsamość
użytkownika, ale jednocześnie weryfikować jego prawa do wykorzystania zasobów znajdujących się
po stronie architektury obliczeniowej.
Podejście zostało opracowane za pomocą systemu Scalarm umożliwiającego zlecanie obliczeń
bazujących na parametryzacji przestrzeni obliczeniowej. W ramach prac dostosowany został interfejs
komunikacyjny między platformą Scalarm oraz aplikacjami okienkowymi systemu MS Windows, co
pozwoliło na znaczne poszerzenie możliwości funkcjonalnych rozwiązania. Zaimplementowana
została również pomocnicza baza danych oraz mechanizmy przechowywania danych dostępowych do
architektur komputerowych wysokiej wydajności.
254
Mateusz STARUCHOWICZ, rok II mgr
IMPLEMENTACJA ALGORYTMU TF-IDF NA
REPROGRAMOWALNYCH PLATFORMACH
Akceleracja obliczeń staje się coraz bardziej powszechna w wielu dziedzinach nauki. Jako
jednostki obliczeniowe głownie wykorzystywane są klastry GPU (ang. Graphics Processing Units).
Rzadziej do akceleracji stosuje się układy FPGA (ang. Field Programmable Gate Array). Ważną zaletą
reprogramowalnych układów FPGA jest możliwość prowadzenia obliczeń ze skalowaną bitowo
precyzją niedostępną dla innych jednostek obliczeniowych (np. CPU, GPU).
Sporym wyzwaniem w przypadku tworzenia wielkoskalowych i pilotażowych projektów w
układach FPGA jest niskopoziomowość języków w których wykonuje się implementację oraz sam
czas procesu implementacji, który często bywa bardzo żmudnym procesem. Niedogodności te w pełni
rozwiązuje środowisko programistyczne Impulse CoDeveloper, w którym implementuje się w języku
Impulse C.
Celem pracy jest implementacja algorytmu TF-IDF w układzie FPGA Virtex-6 LX240T w
środowisku programistycznym Impulse CoDeveloper. Podczas realizacji postawionego celu pracy
został wykonany projekt aplikacji oraz jej implementacja w języku Impulse C.
dr inż. Maciej Wielgosz
255
Dawid SZYMCZYK, rok III
Marcin TUREK, rok III
Natalia ŚLĘZAK, rok II
Michał CZIOMER, rok II
IMPLEMENTACJA ALGORYTMU STABILIZACJI LOTU
QUADCOPTERA Z ZASTOSOWANIEM REGULATORA PID
Stabilny lot obiektów latających (QuadCopter) zachwiany jest poprzez szereg czynników
takich jak: nierównomierne rozłożenie masy, nierównomierna praca silników, podmuchy wiatru czy
dodatkowa masa (transport przedmiotów). Wymienione czynniki uniemożliwiają wykonanie nawet
najprostszego lotu bez zastosowania algorytmów nieustannie monitorujących oraz korygujących
położenie i kąt robota.
Często w celu osiągnięcia stabilizacji stosowana jest adaptacja regulatora PID (regulator
proporcjonalno-całkująco-różniczkujący, ang. proportional-integral-derivative controller). Zadaniem
regulatora jest wygenerowanie odpowiedniego sygnału sterującego (sygnału PWM sterującego
prędkością silników, ang. Pulse-Width Modulation) aby obiekt regulowany osiągnął w jak
najkrótszym czasie zadany stan (np. kąt nachylenia QuadCoptera). Regulator PID jest złożeniem
członów (Rys. 1): proporcjonalnego (P), całkującego (I) oraz różniczkującego (D), każdy z tych
członów zawiera parametry, których wartość należy tak dobrać aby uzyskać pożądane sterowanie
układem.
1
oczekiwany
kąt
-
błąd e(t)
+
kr
sygnał
sterujący
Silnik
zmierzony
kąt
Rys. 3 Schemat regulator PID.
Określenie optymalnych wartości poszczególnych parametrów jest procesem czasochłonnym i
wymagającym wykonania wielu prób i testów stabilności układu. Niniejsza praca przedstawia kolejne
etapy implementacji oraz testów algorytmu stabilizacji QuadCoptera z zastosowaniem regulatora PID.
mgr inż. Daniel Bachniak
256
Adam ŚWIEŻOWSKI, rok III
Dominika KRZYSZTOFIK, rok III
Natalia MUSIAŁ, rok III
SKN „GLIDER”
Symulacja ruchu miejskiego
Celem projektu jest symulacja ruchu miejskiego na wybranym obszarze przy użyciu
technologii agentowych. Projekt korzysta ze zmodyfikowanego modelu dyskretnego NagelaSchreckenberga. W zmodyfikowanym modelu dodane zostały wielopasmowe ulice oraz skrzyżowania.
Symulacja korzysta z danych importowanych z openstreetmap do stworzenia grafu ulic. Mapa jest
wyświetlana przy pomocy biblioteki jxmapviewer2. Samochody na ulicach skręcają losowo z
większym prawdopodobieństwem skrętu na drogi o wyższej kategorii. Samochody na mapie są
generowane w losowych miejscach. Przy pomocy aplikacji możliwa jest analiza ilości samochodów
przejeżdżająca przez punkt oraz wyświetlenie wykresu szybkości samochodów przejeżdżających przez
punkt. Liczbę samochodów na mapie można kontrolować podczas trwania symulacji. W wyniku
porówniania symulacji do rzeczywistości okazało się, że symulacja z małą dokładnością
odwzorowywała ruch na konkretnych ulicach. Jednak ogólne trendy w natężeniu ruchu jak np. korki
przy skrzyżowaniach były podobne do rzeczywistych.
Rys. 1 Interfejs symulacji
257
Grzegorz TOKARZ, rok III
SKN „GLIDER”
Artifical City - system agentowy do symulacji oraz predykcji ruchu
miejskiego, z użyciem modelu ciągłego
Prezentowany projekt dotyczy symulacji ruchu miejskiego - samochodów. System dróg, na
których będzie przeprowadzana symulacja bazuje na mapach OSM. Proces symulacji umożliwia
graficzne przedstawienie ruchu miejskiego, podgląd statystyk natężenia ruchu na każdym odcinku
drogi, podgląd parametrów w czasie rzeczywistym dla każdego z pojazdów, rysowanie diagramów
przepływu dla wybranych dróg, wykresów do analizy itd. Obiektami symulacji są pojazdy o zmiennej
długości czyli odpowiednio samochody osobowe i samochody ciężarowe, zawierające unikalne
zestawy cech, które budują statystyczny model fizyczny pojazdu. Model ogólny symulacji został
oparty na modelu ciągłym „IDM” autorstwa Martina Treibera z drobnymi autorskimi usprawnieniami.
Zaprezentowane zostaną wnioski dotyczące wyników symulacji oraz argumenty
przemawiające za użyciem modelu ciągłego w symulacji ruchu miejskiego. Omówione zostaną także
przyjęte założenia oraz ograniczenia prezentowanego modelu symulacji.
Rys. 1 Podgląd symulacji
Rysunki powyżej przedstawiają podgląd działającej aplikacji. Po lewej – podgląd mapy,
po prawej – wykres przepływu dla 3 wybranych punktów pomiarowych.
258
Paweł WAL, rok I mgr
IMPLEMENTACJA SOLWERA FRONTALNEGO
ZRÓWNOLEGLONEGO W WIELOWĘZŁOWYM
HETEROGENICZNYM ŚRODOWISKU SPRZĘTOWYM
Architektury heterogeniczne coraz częściej i na coraz większą skalę wykorzystywane są w
obliczeniach inżynierskich, w tym w przemyśle. Ceny urządzeń obliczeniowych klasy konsumenckiej,
takich jak karty graficzne, oraz ich pobór energii maleją z każdą kolejną generacją udostępnianą przez
ich producentów. Czyni to niewielkie, złożone z kilku urządzeń obliczeniowych architektury coraz
wydajniejszą alternatywą dla – zazwyczaj dużo droższych – dedykowanych urządzeń obliczeniowych
typu all in one. Jednakże ze względu na ciepło wydzielane podczas pracy przez urządzenia i
konstrukcję konsumenckich płyt głównych utrudnione jest stworzenie architektury z więcej niż
kilkoma urządzeniami obliczeniowymi. Istotne jest również to, iż urządzenia mogą nie znajdować się
w tej samej lokalizacji, co utrudnia synchronizację ich pracy i pełne wykorzystanie wszystkich
dostępnych zasobów.
Celem pracy było stworzenie rozproszonego klastr, z punktu widzenia idei podobnego na
przykład do architektury Berkeley Open Infrastructure for Network Computing, w którym centralny
nadzorca zarządza licznymi urządzeniami końcowymi o różnych możliwościach i w dowolnych
lokalizacjach, pozwalając na rozwiązywanie symultanicznie wielu problemów tego samego typu
naraz. Do komunikacji między nadzorcą a grupą urządzeń wykorzystano protokół HTTP. Na
urządzeniach podległych nadzorcy uruchamiany jest dedykowany, autorski solwer MES, zrealizowany
przy pomocy OpenCL, co gwarantuje maksymalne wykorzystanie wszystkich dostępnych urządzeń
wspieranych przez framework (obecnie są to urządzenia np. Intel, AMD, NVIDIA, ALTERA, IBM).
Solwer jest specjalnie dostosowany do rozwiązywania układów równań w częściach w dużej mierze
niezależnych od siebie, dzięki czemu komunikacja między urządzeniami a nadzorcą następuje
stosunkowo rzadko. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu idei solwera frontalnego zaproponowanego
przez Bruce'a Ironsa przystosowanej do pracy na nowoczesnym sprzęcie i wielu urządzeniach naraz.
Końcowe rozwiązanie jest składowane w serwerowej części oprogramowania, gdzie jest łatwo
dostępne dla właściciela klastra.
259
Szczepan WIOREK, rok I mgr
Wykorzystanie technik analizy obrazu w systemie komunikacji
alternatywnej osób z niepełnosprawnością intelektualną.
W każdej dziedzinie życia, jak i we wszystkich gałęziach gospodarki można zauważyć
wzrastający wpływ nowoczesnych technologii na procesy w nich przebiegające. Najwyraźniej można
to zjawisko zaobserwować w obszarach, które zajmują się szeroko pojmowaną medycyną. Dzięki
wykorzystywaniu coraz to nowszych zdobyczy myśli inżynierów w połączeniu z wiedzą specjalistów,
lekarze są wstanie lepiej troszczyć się o zdrowie pacjentów. Nowinki techniczne pomagają również w
terapiach osób niepełnosprawnych, stanowią urozmaicenie i wsparcie żmudnych ćwiczeń
rehabilitacyjnych. Mogą również ułatwiać komunikację takich osób z otoczeniem, co znacząco
wpływa na poprawę jakości ich życia.
Celem pracy jest zatem opracowanie oraz implementacja aplikacji, na bazie algorytmów
rozpoznawania obiektów, która będzie w stanie pomóc w codziennym życiu osobom z
niepełnosprawnością intelektualną w stopniu umiarkowanym i głębszym. Dzięki zastosowaniu wzorca
porównawczego SURF program pozwoli na wykrywanie w czasie rzeczywistym piktogramów PCS
(ang. Picture Comunication Symbols) znajdujących się na obiektach, których są symbolami.
Posługując się kamerą internetową pobierany zostanie obraz otoczenia, którego każda klatka
poddawana będzie obróbce i porównywana ze wzorcami ikon przedmiotów zapisanych w bazie
danych w postaci obrazów z rozszerzeniem *.jpg. W wyniku wykrycia danego symbolu w obrazie
pobieranym z kamery odtwarzany zostanie plik dźwiękowy o rozszerzeniu *.wav, który przedstawia
nazwę symbolu wykrytego dzięki algorytmowi SURF.
dr hab. inż. Łukasz Madej, prof. AGH
260
Dmytro ZAHANYCH, rok I mgr
ONU I.I.Mechnikova w Odessa (Ukraine)
SKN „PROGRAMMING & SOFTWARE DEVELOPMENT”
CROSS-CONTROL OF ANDROID DEVICES
Android is the most popular mobile operating system in the world. More and more objects, from
wristwatches to cars, already run Android. One of the most exciting benefits of Android is ability of
device manufacturer to customize and brand Android to his needs. Every popular operating system has
Remote access applications that can provide remote control of a device by using another device
connected via the Internet or another network. However, such applications can used only on rooted
devices, because of Android architecture features. Therefore, the existing remote control systems of
Android devices are not yet ready for widespread use.
Promising solution of this problem is integration of remote control system into Android operating
system. The main obstacle for Android remote control systems is Android permissions policy. Third
party apps cannot inject keyboard or mouse events in system.
Therefore, our task is to develop a patch to Application Framework that will implement remote
control functionality. Our remote control system will act as a system service and receive remote
commands from external devices. The key idea is to perform event injection from system layer with
permissions that are not available on application layer. As well, we developed client-side application
that will provide user-friendly interface to remote control android device.
Objectives of this work listed below.
● Implementation of remote control system integrated into custom Android build. Remote
control system will receive commands from external devices and process them. Possible
remote commands: mouse move events, keyboard events, touch screen events.
● Development of appropriate remote control protocol.
● Implementation of client side application for the developed remote control system.
dr inż. Igor Mazurok
261
Sekcja Informatyki
Podsekcja 2
262
Jakub BRYŁA, rok II mgr
SKN „MECHABAJT”
Projekt i budowa członu wykonawczego wyświetlacza alfabetu
Braille'a z wykorzystaniem materiałów z pamięcią kształtu
Szacuje się, że obecnie żyje 45 milionów osób niewidomych. Brak podstawowego zmysłu,
służącego do odbierania bodźców ze świata zewnętrznego, w znaczący sposób utrudnia życie
codzienne, ograniczając samodzielność i możliwość rozwoju. Skutkiem tego 74% osób niewidomych
w wieku produkcyjnym pozostaje bezrobotne, będąc uzależnionymi od przychodów z tytułu
niepełnosprawności.
Istnieją obecnie urządzenia ułatwiające życie osobą niewidomym, jak np. wyświetlacze
alfabetu Braille'a. Jednak w dużej mierze rozwiązania te nie spełniają wymagań omawianej grupy cena takiego produktu waha się w zakresie od 65-100 dolarów za pojedynczy znak, umożliwiając przy
tym wyświetlenie tylko kilku wierszy tekstu.
Celem niniejszej pracy było zaprojektowanie członu wykonawczego wyświetlacza alfabetu
Braille'a z wykorzystaniem materiałów z pamięcią kształtu. Zbadanie możliwości zastosowania
wspomnianego materiału inteligentnego polegało na próbie opisu dwóch mechanizmów: pierwszy z
nich dotyczy współpracy sprężyn wykonanych z Flexinolu oraz stali, drugi zaś pracy sprężyn w
układzie antagonistycznym. Do analizy problemu wykorzystano m. in. metodę elementów
skończonych (MES), oraz autorski model bazujący na współpracy dwóch środowisk: MATLAB'a oraz
ANSYS'a.
W wyniku przeprowadzonych analiz zdecydowano się na próbę utworzenia prototypu.
Podczas jego budowy zastosowano autorski pomysł na „nauczenie” materiału nowego kształtu.
Zdecydowano na realizację prototypu na platformie Arduino, wymagającą od autora utworzenia
dedykowanego układu elektronicznego.
dr inż. Adam Martowicz
263
Daniel DOMURAD, rok II mgr
SKN „MECHABAJT”
Inspekcyjny robot mobilny
Roboty mobilne to takie roboty, które są w stanie samodzielnie zmienić swoje położenie w
przestrzeni. Konstrukcje tego typu dzieli się na wiele podkategorii ze względu na funkcjonalność,
sposób poruszania się oraz układ napędowy. Wspomniana odmiana robotów znajduje zastosowanie w
wielu dziedzinach: np zastosowania wojskowe, przemysłowe, cywilne, a nawet osobiste. Konstrukcje
tego typu mogą chronić ludzie życie oraz zastępować człowieka w miejscach niebezpiecznych dla
zdrowia, czego przykładem mogą być roboty saperskie. Roboty inspekcyjne dostarczają człowiekowi
szereg informacji o miejscu, w którym się znajdują i mogą być wykorzystane do inspekcji miejsc
trudno dostępnych. Coraz częściej można spotkać roboty mobilne w użytku osobistym, są to
zazwyczaj roboty do odkurzana i zmywania podłogi bądź roboty przeznaczone do rozrywki lub
edukacji.
Celem pracy było zaprojektowanie oraz zbudowanie inspekcyjnego robota mobilnego do
zastosowań cywilnych, oraz stacji bazowej do jego nadzoru. Zadaniem robota jest inspekcja
powierzchni ograniczonej — terenu otwartego. Do elementów wyposażenia robota należy moduł GPS
(Global Positioning System), który umożliwia samodzielny przejazd robota pomiędzy zadanymi
punktami. Kamera pozwala na rejestracje obrazu otoczenia, co daje możliwość zdalnego sterowania
jednostką mobilną oraz identyfikację zadanych obiektów. System bezprzewodowej transmisja danych
pozwala na realizacje komunikacji przez adapter WiFi. Sterowanie robotem może odbywać się w
dwóch trybach: manualnym oraz automatycznym z wykorzystaniem współrzędnych zadanych a priori.
Oprócz robota będącego jednostką mobilną system zawiera jednostkę stacjonarną — nadrzędną.
Jednostka stacjonarna jest odpowiedzialna za : sterowanie robotem oraz zadawanie współrzędnych, po
których ma się on poruszać. Dodatkowym zadaniem części stacjonarnej systemu jest akwizycja oraz
archiwizacja danych transmitowanych z części mobilnej.
Jądrem systemu robota mobilnego jest komputer wbudowany Raspberry Pi, stanowiący
jednostkę hardware. Oprogramowanie jest napisane w środowisku Qt5 z wykorzystaniem biblioteki
OpenCV. Ze względu na skalowalność systemu jednostka stacjonarna będzie mogła być zrealizowana
na dowolnej platformie.
dr inż. Wojciech Ciesielka
264
Michał DRACHAL, rok II mgr
SKN „MECHABAJT”
INTELIGENTNY SYSTEM MAPOWANIA PRZESTRZENI
ZAMKNIĘTEJ
Mapowanie przestrzeni znajduje szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach i branżach,
poczynając od robotyki, zagadnień rzeczywistości rozszerzonej i cyfrowej branży rozrywkowej, a na
wystroju wnętrz kończąc. Możliwość tworzenia mapy przestrzeni w czasie rzeczywistym jest
elementem kluczowym dla sterowania autonomicznych robotów inspekcyjnych i wykorzystujących
technologię SLAM (współbieżnej lokalizacji i mapowania), a także w przypadku ułatwienia
poruszania się osobom niewidomym w zmiennym, bądź nieznanym otoczeniu.
Celem pracy jest zaprojektowanie i wykonanie systemu mapowania przestrzeni zamkniętej.
Opracowany system umożliwia generowanie mapy wektorowej i jej zapis w wybranym formacie. Do
zrealizowania pracy wykorzystano urządzenie KINECT firmy MICROSOFT działającego we
współpracy z zestawem akcelerometrów i żyroskopów w celu pozyskania koniecznych danych
odometrycznych. System przeprowadza akwizycję danych dotyczących głębi w postaci chmur
punktów powiązanych z translacją i rotacją kamery występującą między kolejnymi pomiarami.
Bazując na informacjach pozyskiwanych poprzez współpracującą z emiterem podczerwieni kamerę,
system generuje macierze zawierające informacje o lokalizacji punktów, a następnie przeprowadza
segmentację w oparciu o przebieg głębi i teksturę otrzymaną z wbudowanej do urządzenia kamery
światła widzialnego. Na podstawie tych danych system dokonuje transformacji chmury punktów na
mapę składającą się z wektorów będących aproksymacją geometrii obiektów znajdujących się w
otoczeniu urządzenia.
Podczas realizacji pracy zostało wykorzystane oprogramowanie Kinect for Windows SDK,
Visual Studio i wybrane biblioteki, w celu opracowania kodu w środowisku C+. Efektem finalnym
działania inteligentnego systemu mapowania przestrzeni jest wierne odwzorowanie przestrzeni
analizowanego wnętrza.
265
Przemysław GORZELANY, rok I mgr
SKN „MECHABAJT”
ZASTOSOWANIE MES DO ANALIZY NAPRĘŻEŃ
WYSTĘPUJĄCYCH PODCZAS PRACY KOŚCI
MECHANICZNYCH
W referacie przedstawie badania wytrzymałościowe kości mechanicznych, stosowanych do
zakładania punktów asekuracyjnych podczas wspinaczki skalnej i górskiej, pracujących w sposób
zarówno zalecany jak i niezalecany przez producenta. Na wstępie przybliżone zostaną różne
rozwiązania konstrukcyjne kości, jak również kształt samej krzywki, dzięki której kość mechaniczna
może poprawnie spełniać swoje zadania.
Analizy zostały przeprowadzone za pomocą Metody Elementów Skończonych (MES) z
wykorzystaniem metody Newtona-Rhapsona gdyż uwzględnione w modelu zagadnienia kontaktowe
są problemami natury nielinowej. Obliczenia zostały przeprowadzone za pomocą oprogramowania
ANSYS Workbench. Wyniki pozwoliły zauważyć wpływ konstrukcji kości mechanicznej oraz
sposobu jej umieszczenia w szczelinie skalnej na jej wytrzymałość. Rysunek 1 przedstawia model
geometryczny mechanizmu kości mechanicznej, który został zbudowany i wykorzystany w badaniach.
Natomiast rysunek 2 przedstawia rozkładu naprężeń zredukowanych dla jednego z rozpatrywanych
przypadków osadzenia kości w szczelinie skalnej.
Rys. 5 Złożenie kości mechanicznej
Rys. 2 Przykładowy rozkład naprężeń w krzywce
Uzyskane wyniki jednoznacznie wskazują, że niezalecane warunki pracy, czy to pracy
pasywnej, czy pracy w szczelinie równoległej, spowodują zniszczenie kości mechnicznej. Oznacza to,
że właściwe osadzanie jej w szczelinie skalnej, ma bardzo duże znaczenie dla jej prawidłowego
działania.
dr inż. Roman Filipek
266
Maja GRABCZYŃSKA, rok II mgr
SKN „MECHABAJT”
INTELIGENTNY SYSTEM IDENTYFIKACJI SYGNAŁÓW
ELEKTROENCEFALOGRAFICZNYCH ZREALIZOWANY Z
WYKORZYSTANIEM PLATFORMY LABVIEW
Analiza fal EEG może posłużyć do wielu aplikacji, takich jak rozpoznanie ruchu oraz stanu
lub metody zwanej neurofeedback. Rozpoznanie ruchu, może być użyteczne dla osób
niepełnosprawnych lub w aplikacjach do sterowania za pomocą myśli oraz ruchu kończyn lub gałek
ocznych. Za pomocą analizy fal elektroencefalograficznych, można rozpoznać ruch oraz stan
psychiczny np. odprężenie, aktywność umysłowa. Neurofeedback jest to metoda, która opiera się na
rejestracji i automatycznej analizie elektrycznej czynności mózgu. Odpowiednio dobrane parametry tej
czynności są przedstawiane zwrotnie trenującemu.
Celem pracy jest zrealizowanie projektu inteligentnego systemu identyfikującego pozyskane
sygnały fal elektroencefalograficznych z wykorzystaniem sieci neuronowych. Sygnały są
przetwarzane, a następnie wprowadzane do sztucznych sieci neuronowych zaimplementowanych w
środowisku LabVIEW. Proces przetwarzania sygnału obejmuje filtrację oraz wyznaczenie parametrów
charakteryzujących sygnał. Parametry te, służą do nauki oraz testowania sieci neuronowych. Do
analizy sygnałów wykorzystano m.in. krótko-czasową transformatę Fouriera oraz transformaty
falkowe, ponieważ sygnały EEG charakteryzujące wybrane aktywności są sygnałami
niestacjanarnymi. System składa się z sztucznej sieci neuronowej oraz interfejsu, służącego do analizy
danych w czasie rzeczywistym zbudowanych w środowisku LabVIEW.
267
Wiktor LUZAROWSKI, rok II mgr
SKN „MECHABAJT”
METODY SZTUCZNEJ INTELIGENCJI W BADANIU
WŁASNOŚCI I WYKRYWANIU USZKODZEŃ KONSTRUKCJI
MECHANICZNYCH Z ZASTOSOWANIEM MODELI
NUMERYCZNYCH UTWORZONYCH W OPARCIU O
PERYDYNAMIKĘ
Celem projektu jest opracowanie metody detekcji otworów i nacięć w płytkach metalowych
modelowanych przy użyciu perydynamiki. Perydynamika jest stosunkowo nową, nielokalną
formulacją mechaniki ciała stałego, która dzięki oparciu na równaniach całkowych szczególnie dobrze
nadaje się do numerycznego rozwiązywania zagadnień z nieciągłościami takimi jak pęknięcia
(Rys. 1).
Rys. 1 Przykładowy wynik symulacji - rozerwanie płytki ze znajdującym się w środkowej części
poziomym nacięciem.
Algorytm identyfikacji uszkodzeń oparty jest o wzbudzanie fali sprężystej w materiale i
pomiar przemieszczeń w różnych miejscach płytki. Parametry zmierzonych sygnałów wykorzystane
są, jako dane wejściowe dla sztucznych sieci neuronowych. Zarówno symulacje jak i detekcja
uszkodzeń są przeprowadzane są przy użyciu zestawu skryptów napisanych w środowisku Matlab.
dr inż. Adam Martowicz
268
Kamil PIECHA, rok II mgr
SKN „MECHABAJT”
WYKORZYSTANIE PAKIETU ANSYS CFX DO MODELOWANIA
PRACY MAŁEGO SILNIKA TURBOODRZUTOWEGO
Aktualne trendy rozwojowe silników turboodrzutowych i turbowentylatorowych prowadzą do
zwiększenia ich sprawności oraz zmniejszenia emisji spalin. Bardzo dużą rolę odgrywają metody
obliczeniowej mechaniki płynów (CFD), która wspomaga proces projektowania dzięki możliwości
przedstawienia zjawisk przepływu płynów i transferu ciepła.
Za obiekt badań wybrano miniaturowy silnik turboodrzutowy KJ-66 v2 (Rys.1). Model został
zdyskretyzowany przy użyciu oprogramowania ICEM CFD wraz z uwzględnieniem istotnych
parametrów siatki takich jak parametr y+ oraz liczba warstw siatki opisującej warstwę przyścienną.
Symulacje spalania oraz przepływu wraz z wymianą ciepła przeprowadzono przy użyciu pakietu
ANSYS CFX.
Rys. 1 Model silnika stworzony przy użyciu oprogramowania Catia wykorzystany do przeprowadzenia
obliczeń. Pominięto kilka elementów w celu lepszej reprezentacji modelu w widoku rozstrzelonym.
Po wykonaniu obliczeń oraz symulacji zostały wyciągnięte wnioski dotyczące możliwości
poprawy oraz rozwoju silnika. Na podstawie uzyskanych danych dotyczących miejsc powstawania
wirów zmieniono dyfuzor sprężarki oraz dobrane zostały nowe kształty łopat statora oraz rotora
turbiny. Nowy model z wprowadzonymi zmianami został poddany symulacjom w pakiecie ANSYS
CFX, a następnie wyciągnięto wnioski na temat podniesienia sprawności silnika.
dr inż. Roman Filipek
269
Marcin POŁOMSKI, rok II mgr
Przemysław KACZMARCZYK, rok II mgr
SKN „MECHABAJT”
ROBOT MOBILNY NA PODWOZIU KOŁOWYM
Autorzy pracy zaprojektowali i wykonali rozproszony układ sterowania autonomicznym
robotem kołowym. Otwarta, modułowa architektura systemu pozwala na niemal nieograniczoną
rozbudowę układu sterowania, np. o dodatkowe czujniki lub układy wykonawcze. Ponadto główną
jednostką zbierającą i przetwarzającą informacje jest Smartfon z systemem operacyjnym Android.
Dzięki zastosowaniu urządzenia z systemem Android osiągnięto stosunkowo duże możliwości
programistyczne, a zarazem zachowano optymalną wielkość urządzenia oraz korzystną cenę całego
systemu.
Jednostka ma za zadanie samodzielne przemierzenie wyznaczonej trasy, bazując na lokalizacji
określonej dzięki odbiornikowi GPS. Następnie robot może dokonać pewnych badań autonomicznie
lub może umożliwiać operatorowi zdalną obsługę. Dzięki kamerze operator może wizualnie
kontrolować zadania wykonywane przez robota. Transmisja realizowana jest poprzez globalną sieć
komputerową Internet, a połączenie może zostać nawiązane poprzez WiFi lub sieć GPRS.
Konstrukcja składa się z następujących części:
•
część elektroniczna (sterownik silników prądu stałego, ultradźwiękowe czujniki
odległości, moduł pomiaru wartości cyfrowych/analogowych, moduł pomiaru temperatury,
akcelerometr/kompas, moduł czujników zanieczyszczenia powietrza);
•
algorytm sterowania (Android): komunikacja poprzez sieć Internet, pobieranie pozycji
GPS i poruszanie się po zadanych punktach, zdalne wykonywanie badań, przesyłanie obrazu,
komunikacja z modułami robota (czujniki, układy wykonawcze).
270
Tomasz SZARO, rok II mgr
SKN „MECHABAJT”
ANALIZA I MODELOWANIE ROZPŁYWU ENERGII W
INTELIGENTNYM BUDYNKU
Energia jest niezbędnym elementem występującym w życiu codziennym każdego człowieka w
najróżniejszej postaci. Termin "zarządzanie energią" jest używany w celu określenia co zrobić, aby
obniżyć ilość energii potrzebnej w działalności, co obniża koszty, zwiększa poziom komfortu i
minimalizuje wpływ na środowisko jednocześnie nie pogarszając jakości. Inżynierowie oraz klienci
dążą nieustannie do zwiększenia komfortu życia oraz pracy w różnego typu budynkach, w czym bez
wątpienia ogromną rolę odgrywa wyposażenie budynku w elementy inteligentnych systemów.
Wygoda to nie jedyny czynnik, który jest motorem napędowym dla prężnie rozwijającej się branży
zautomatyzowanych instalacji. Istotną rolę odgrywa także dążenie do ekonomicznego wykorzystania
energii tak, aby zminimalizować jej straty, co niesie za sobą korzyści nie tylko dla portfela właścicieli
nieruchomości, ale także zmniejsza zanieczyszczenia środowiska i ogranicza jego eksploatację.
Celem pracy jest zamodelowanie oraz analiza systemu klimatyzacji w wybranym
pomieszczeniu inteligentnego budynku. Przy wykonywaniu modelu i przeprowadzaniu analiz
rozpływu energii posłużono się modułem FLUENT zawartym w oprogramowaniu ANSYS.
Oprogramowanie to wybrano ze względu na zawarte w nim rozbudowane numeryczne metody
obliczeniowe oparte na metodzie objętości skończonych, stosowane przy zagadnieniach związanych z
analizą przepływów. Pozwalają one na zastosowanie podejścia wykorzystującego modele o
parametrach rozłożonych i w znaczny sposób usprawniają przeprowadzanie analiz. Wstępne
parametry i warunki brzegowe modelu zostały dobrane na podstawie literatury i artykułów
naukowych. Rezultatem pracy jest modyfikacja parametrów modelu, w taki sposób, aby uzyskać
najkorzystniejsze rezultaty pod względem stosunku zużycia energii, do jakości uzyskanych wyników
rozkładu temperatur i prędkości przepływu powietrza, spełniających warunki komfortu cieplnego.
mgr inż. Witold Żywiec
271
Daniel SZCZYRBA, rok II mgr
SKN „MECHABAJT”
INTELIGENTNY SYSTEM IDENTYFIKACJI SYGNAŁÓW
ELEKTROENCEFALOGRAFICZNYCH Z WYKORZYSTANIEM
PLATFORMY RASPBERRY PI
Mózg to najważniejszy, a zarazem najbardziej skomplikowany ludzki narząd. Naukowcy na
całym świecie prowadzą badania, mające na celu zrozumienie wszystkich procesów zachodzących w
sieci neuronów. Jako centralna część ośrodkowego układu nerwowego, mózg, za pomocą sygnałów
elektrycznych, steruje pracą całego organizmu. Metodę diagnostyki bioelektrycznej aktywności
neuronów, za pomocą elektrod rozmieszczonych na powierzchni skóry czaszki, nazywa się
elektroencefalografią.
Celem pracy jest budowa urządzenia służącego do akwizycji sygnałów EEG i ich analizy.
Analogowy sygnał pozyskany z elektrod odpowiednio rozmieszczonych na głowie pacjenta, po
przejściu przez zaprojektowany układ elektroniczny, zostaje poddany wstępnemu przetwarzaniu i
przekształcony do postaci cyfrowej wprowadzanej na złącza GPIO platformy Raspberry Pi. Częścią
inteligentną systemu jest sztuczna sieć neuronowa, która umożliwia identyfikację sygnałów EEG i
wiąże je z konkretnymi aktywnościami ruchowymi i czynnościami wykonywanymi przez człowieka.
Podstawowym elementem jest rozpoznanie charakterystycznych fal mózgowych, odpowiadających
aktywności różnych partii ludzkiego ciała. W realizacji projektu wykorzystane jest środowisko
programistyczne w języku C++ korzystające m.in. z bibliotek WirigPi, OpenCV oraz FANN (Fast
Artificial Neural Network). Wynikiem działania programu jest informacja o aktualnym stanie
aktywności pacjenta, np.: otwarcie/zamknięcie oczu, ruchy motoryczne kończyn, mowa.
272
Jakub TOBOŁA, rok II mgr
SKN „MECHABAJT”
ANALIZA I MODELOWANIE SYSTEMU AKUSTYCZNEGO W
System akustyczny to nieodzowna część inteligentnego budynku. Odpowiednio
skonfigurowany może służyć, jako system ostrzegawczy w razie niebezpieczeństw lub jako system
Audio-Video zapewniający rozrywkę użytkownikom. Dobór systemu akustycznego jest zagadnieniem
trudnym i wymagającym wiedzy merytorycznej i umiejętności od projektanta z zakresu akustyki i
akustyki wnętrz. Podstawy matematyczne opisujące te problemy często implementowane są w sposób
numeryczny, co pozwala na wykorzystanie komputerów do wykonania tego typu analiz. W niniejszej
pracy podjęto temat analizy i modelowania systemu akustycznego dedykowanego dla inteligentnego
budynku.
Celem pracy jest analiza akustyczna pomieszczenia w inteligentnym budynku. Większość
projektów nie uwzględnia dostatecznego skomplikowania modeli, które najczęściej projektanci
przyjmują, modelując pole akustyczne z wykorzystaniem metod geometrycznych. Analiza i
modelowania systemu akustycznego przeprowadzone jest przy użyciu metody elementów
skończonych w pakiecie ANSYS, z uwagi na fakt iż układ jest systemem o parametrach rozłożonych.
Przy budowie modelu, wykorzystano źródło - głośnik firmy Visaton, dla którego wyznaczono
odpowiedzi impulsowe oraz charakterystyki kierunkowe w polu swobodnym, tak aby można było
poprawnie zastąpić obiekt rzeczywisty modelem komputerowym. Następnie wyznaczone
charakterystyki wykorzystane są do zamodelowania systemu wielokanałowego, który
wykorzystywany będzie w inteligentnym budynku. Efektem końcowym są rozkłady pola
akustycznego.
Wyniki otrzymane w trakcie realizacji pracy wykorzystanie będą do lokalizacji systemy
akustycznego w inteligentnym budynku. Rezultatem będą wytyczne dotyczące lokalizacji źródeł
dźwięku, mocy oraz opóźnień. Zaprezentowane to zastanie w postaci map rozkładu pola akustycznego
w przestrzeni ograniczonej.
273
Hugo WIKTOR, rok II mgr
SKN „MECHABAJT”
INTELIGENTNY SYSTEM POMIAROWY PRACY
WYCIERACZEK SAMOCHODOWYCH
Zagadnieniem przedstawionym w pracy jest zaproponowanie systemu pomiarowego
umożliwiającego bezkontaktowe monitorowanie przebiegu testu zmęczeniowego systemu wycieraczek
samochodowych. Celem tego typu zabiegów jest walidacja produktów przed wprowadzeniem ich na
rynek.
Dotyczasowe metody nie pozwalają na uzyskanie informacji o zmienności parametrów
podczas trwania testu. Pobranie dokładnych danych możliwe jest jedynie przed i po badaniu, ze
względu na konieczność ingerencji w normalny tryb pracy wycieraczek. W związku z tym, system
wizyjny jest narzędziem poprawiającym w dużym stopniu wykrywalność defektów i weryfikację
spełnienia założeń projektotu jak i norm bezpieczeństwa.
Diagnostyka prowadzona jest przez akwizycję nagrań wideo za pomocą kamery. Nagrane
próbki są danymi wejściowymi opracowanego skryptu, opierającego się na śledzeniu obiektów.
Analiza odbywa się przez segmentację obrazu na warstwy kolorów podstawowych i obliczanie
położenia na podstawie środków ciężkości odnalezionych znaczników. Monitorowane parametry to:
kąt wycierania, częstotliwość – liczba wykonanych cykli pracy na minutę, wycierana powierzchnia
szyby.
W badaniu została użyta także sztuczna sieć neuronowa, której zadaniem jest wykrywanie
defektów pracy oraz ewentualne zatrzymywanie przegiegu badania w warunkach stwarzających
zagrożenie. Weryfikacja skuteczności zaprojektowanego systemu pomiarowego przeprowadzona
została na podstawie korelacji danych zebranych za jego pomocą, oraz metod tradycyjnie
wykorzystywanych w tym celu podczas przeprowadzonego testu.
Możliwości systemu i jego użycie w pracach w laboratorium eliminują konieczność ciągłego
nadzorowania procesu. Dzięki temu rozwiązaniu jesteśmy w stanie dokładnie określić, czy badany
produkt nadaje się do wprowadzenia na rynek oraz przy jakim przebiegu wstępują defekty. Ciągłe
monitorowanie kluczowych parametrów pracy odbywa się, w warunkach laboratoryjnych, bez
ingerencji w przebieg pracy wycieraczek samochowych. Wykluczamy tym samym ryzyko wystąpienia
błędu czy niedopatrzenia człowieka.
274
Adam ZUBEL, rok II mgr
SKN „MECHABAJT”
ANALIZA I MODELOWANIE SYSTEMU WENTYLACJI W
Budynek inteligentny jest mocno zaawansowanym technicznie i technologicznie obiektem,
którego celem jest zwiększenie komfortu użytkowników, oszczędność oraz dbanie o środowisko
naturalne. Budynki inteligentne stają się coraz bardziej popularne, zarówno wśród pojedynczych osób
budujących domy, jak i u spółek budujących całe osiedla. Główne funkcje realizowane przez
inteligentne budynki to: sterowanie oświetleniem, inteligentne ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja,
inteligentne rolety, okna oraz bramy, kontrola sprzętu audio/video, system alarmowy oraz monitoring,
inteligentny ogród, a także zasilanie awaryjne. W pracy przeanalizowano część jednego z systemów:
wentylację.
Wentylacja jest procesem usuwania z pomieszczeń zanieczyszczonego powietrza oraz
dostarczania w jego miejsce powietrza świeżego. Dobrze zaprojektowany system wentylacji nie tylko
wpływa pozytywnie na samopoczucie oraz zdrowie ludzi znajdujących się w pomieszczeniu, ale
również pomaga chronić budynek przed negatywnym działaniem środowiska. Dobór systemu
wentylacji jest zagadnieniem trudnym i wymagającym od projektanta wiedzy merytorycznej i
umiejętności z zakresu: termodynamiki oraz mechaniki płynów. Większość projektów nie uwzględnia
dostatecznego skomplikowania modeli. Najczęściej stosuje się modele skupione. W niniejszej pracy
zaprezentowano inne podejście. System wentylacji zamodelowano z wykorzystaniem Metody
Elementów Skończonych (MES) oraz Metody Objętości Skończonych (MOS). Wykonano model
pomieszczenia oraz systemu wentylacji. Zamodelowano w nim różne strefy. Następnie umieszczono w
pomieszczeniu człowieka i porównano wyniki, cały czas mając możliwość wpływania na strumień
oraz temperaturę powietrza. Efektem końcowym pracy są rozkłady temperatury oraz prędkości
przepływu. Wyniki wykorzystane zostaną do poprawnego rozlokowania elementów systemu w
pomieszczeniu.
mgr inż. Maciej Śliwiński
275
Mateusz ŻELISZEWSKI, rok II mgr
SKN „MECHABAJT”
INTELIGENTNY SYSTEM AKUSTYCZNY DO
ROZPOZNAWANIA EMOCJI DEDYKOWANY NA PLATFORMĘ
MOBILNĄ ANDROID
Od dłuższego czasu można zauważyć znaczny progres w rozwoju interfejsu człowiekkomputer polegający na komunikacji głosowej. Jednak interfejsy te przetwarzają tylko mowę
pomijając takie informacje jak stan emocjonalny.
Celem pracy jest opracowanie i wykonanie inteligentnego systemu akustycznego do
rozpoznawania wybranych emocji dedykowanego na platformę Android.
Realizowana praca podejmuje tematykę przetwarzania mowy, głównie rozpoznawania emocji.
Podzielono ją na 3 zasadnicze części: teoretyczną, realizację praktyczną oraz testy weryfikacyjne.
W ramach części pierwszej dokonano analiz wybranych emocji oraz zapoznano się z
elementami teorii cyfrowego przetwarzania sygnałów oraz metod, które stosowane są do
rozpoznawania emocji. W ramach pracy zapoznano się również, z istniejącymi rozwiązaniami tego
problemu.
W drugiej części dokonano syntezę systemu inteligentnego. W etapie wstępnym wykonywano
analizę sygnału mowy w programie Matlab polegającą na utworzeniu wektorów cech dla wybranych
emocji, a następnie przeprowadzenie rozpoznania dla wybranych metod. Ostatecznie
zaimplementowano aplikację na platformę mobilną Android.
Cześć trzecia zawierać będzie weryfikację działania zaprojektowanego systemy. Zostaną
przedstawione wnioski oraz możliwe zastosowania i ścieżki dalszego rozwoju.
276
Sekcja Informatyki
Podsekcja 3
277
Cavit BUCAK (TURKEY), rok IV
Wydział – Slavic philology
Uczelnia – Kyiv National Linguistic University
SKN „MAINFORM”
APPLICATION OF NEW INFORMATION TECHNOLOGIES TO ELABORATE
PHONETIC SKILLS TO THE INITIAL STAGE OF TEACHING FOREIGN
STUDENTS
Application of new information technologies in the educational process during the development
of phonetics of Russian foreign students is dictated by the demands of modern life. Using only the
means of new information technologies do not provide full phonetic skills, as their use is limited in
time sanitary standards (with prolonged use, they negatively affect the health of students). However,
the training program on the phonetics of the Russian language for foreign students includes the study
of a number of processes and properties that are important to visualize what can be successfully
accomplished by traditional technical means, without the use of complex equipment.
The aim of the article is to analyze the science-based techniques use of new information
technologies (NIT) and traditional means of training (TMT) in the learning process. The methodology
of teaching foreign languages actively studied educational opportunities NIT and TMT. Much
attention is paid to them in the works of K. Karpov, A. Lurie, M. Lyakhovitskii and other
practitioners. As a result of lessons learned and results of the research, it was found that the rational
use of NIT and TMT allows you to:
1) make up for the lack of foreign language natural environment at all stages of education;
2) fully implement the important didactic principle of clarity;
3) provide training tailored to the individual typological features of each student;
4) to create the best conditions for programming and monitoring;
5) ensure the rapid creation and development of auditory skills of self-control;
6) maximize the use of analytical and simulation abilities of students, had better mobilize
domestic resources;
7) more or less accurately determine the quality indicators of the development of the new students
in the speech recording (audio or video training);
8) perform many types of active exercise with all students at the same time, including speaking.
The volume of linguistic competence in the field of phonetics at the Faculty of Slavic Philology
KNLU divided into four areas: pronunciation of sounds and their positional changes, intonation
structure and conditions of their use, stress and changes in the paradigm of words, phrases syntagmatic
division. Among other things being equal components in this volume of linguistic competence at the
initial stage of training of foreign students the Russian language, in our opinion, stand out problems in
setting and correcting pronunciation of sounds and intonation.
We believe the best results in the production of articulation of sounds is achieved at the initial
stage of training. This is the stage where every word is absorbed in a complex sound, letter design,
semantics and functioning in the context. Difficulties in adjusting the pronunciation of the later
advanced stages of learning Russian language associated with significantly greater efforts and time as
a teacher and a student and does not always lead to the desired results.
Ph.D., associate professor of Russian philology
Kyiv National Linguistic University
Miroshnychenko Hanna Volodymyrivna
278
Mariia GUK, rok II mgr
Wydział Zarządzania
SKN „MAINFORM”
IMPLEMENTACIA METODY NEWTONA W MODELOWANIU
DYNAMICZNYCH SYSTEMÓW
Rozpatrzymy dynamikę specjalnej klasy racjonalnych funkcij takich, co jest otrzymane z
metody Newtona, zastosowanego do wielomianów równań.
Takie odzwierciedlenia są ciekawe z dwóch przyczyn :
1) oni formują przyrodniczą rodzinę funkcji, które nie są wielomianami;
2) ich dynamiczne właściwości są związane z ich stosowalnością jak liczbowych algorytmów.
Przy rozstrzygnęło równań, rozpoczynamy z początkowych zbliżeń się rozwiązań, tych
zbliżeń się może być dowolna ilość, i stosowanie metody Newtona daje nam lepszą ocenę
rozwiązania. Następne zbliżenie się jeszcze lepszą.Wkażdym razie, często właśnie tak zdarza się. Jeśli
początkowe zbliżenie się już bardzo dobrze, to stosowanie metody Newtona szybko przyprowadza do
rozwiązania. Kiedy początkowe zbliżenie się znajduje sięgdzieś między dwoma rozwiązaniami
wielomiana równań to otrzymujemy ciekawe graficzne obrazy.
Malujemy kompleksową płaszczyznę odpowiednio do tego, gdzie są elitarne początkowe
zbliżenia. Postawiwszy w odpowiedniość każdemu rozwiązaniu indywidualistyczny kolor,
otrzymujemy w wyniku, że całe początkowe zbliżenia zafarbowują się tamtym kolorem, do którego
podążają. Basen Newtona jest, właściwie, mnóstwem początkowych zbliżeń, co zbiega się do jednego
i tego samego rozwiązania. Bardzo ciekawie to, że baseny Newtona są fraktaly! Oni nie są prosto
kroplami na kompleksowej płaszczyźnie, lecz mają piękne, skomplikowane zasięgi. Oni są jedne z
typów mnóstwa Julie.
prof. dr hab.inż. Lubomyr Petryshyn
279
Svitlana HALUSHCHAK, rok II
Precarpathian National University in Ivano-Frankivsk
SKN „MAINFORM”
S OME GEOMETRIC CURVES IN THE SENSE OF METRIC
SEGMENT
An ordinary segment connecting points  and  is a geometrical set of points of the view
  1   , 0    1. In this work we introduce another notion, so called metric segment. It is
well known that the triangle inequality holds in any metric space. A set of those points of the space
which convert the triangle inequality into the equality is called the metric segment. It is well known
that the space R2 : ( x1, x2 ): x1, x2  (, ) is the metric space with respect to distances
d x, y   x1  y1  x2  y2 and d x, y   max  x1  y1 , x2  y2  with x  ( x1, x2 ), y  ( y1, y2 ) .




We have constructed a circle, an ellipse and a hyperbola in metric spaces R 2 ,d1 and R 2 , d in the
sense of the metric segment.
A circle, an ellipse and a hyperbola in the metric space R 2 ,d1 are illustrated in the pictures 1, 2


and 3 respectively.
A circle, an ellipse and a hyperbola in the metric space R 2 , d are illustrated in the pictures 4, 5


and 6 respectively.
doc. dr fiz. mat. nauk Sergii Sharyn
280
Artem IZMAILOV, rok II mgr
SKN „MAINFORM”
EFFECTIVENESS ANALYSIS OF BASES AND FUNCTION
SYSTEMS USED IN DIGITAL INFORMATION PROCESSING
Digital information processing (DIP) is an important part of any information technology,
where digital elements are used. Described information technologies are used in business,
management, diferrent economic branches, etc. From this point, fresh solutions in DIP can bring
economy to a new level of information processing quality and security, causing positive effects in all
described branches. One of the central DIP-systems elements is basis (or function system) for further
information processing. That is why effective basis choice is the one of the fastest ways to reach new
quality level in information processing.
There are different classes of bases, but linearly convergent discrete bases are the most
preffered in DIP-systems, because of digital components use. This class includes following bases:
unitary, discrete-phase, Rademacher, Gray, Walsh and Haar. Described class also includes
symmetrical ternary basis.
To make comparison of bases effectiveness possible there is need for analytical expression
that will specify symmetric ternary functions. In current research described analytical expression is
represented as:
3𝑛 − 1 𝑛+1
0,
0 ≤ 𝑚𝑜𝑑ℎ (𝑥 +
, 3 ) < 3𝑛 ,
2
𝑛
3
−
1
𝑇𝑒𝑟(𝑛, 𝑥) =
1, 3𝑛 ≤ 𝑚𝑜𝑑ℎ (𝑥 +
, 3𝑛+1 ) < 2 ∗ 3𝑛 ,
2
3𝑛 − 1 𝑛+1
𝑛
𝑛+1
{−1, 2 ∗ 3 ≤ 𝑚𝑜𝑑ℎ (𝑥 + 2 , 3 ) < 3 ,
(1)
where n – serial function number, x – integer argument (this argument can be interpreted as decimal
number, which needs to be converted into ternary form), modh(x,p) – auxiliary function:
𝑚𝑜𝑑(𝑥, 𝑝) + 𝑝, for 𝑥 < 0,
𝑚𝑜𝑑ℎ(𝑥, 𝑝) = {
𝑚𝑜𝑑(𝑥, 𝑝),
for 𝑥 ≥ 0,
(2)
where mod(x,p) – modulo function (returns the remainder after division of x by p).
Every basis generates a code system with its own code matrix. Code matrix volume can serve
as the efficiency criterion for bases. According to the described criterion the most efficient linearly
convergent discrete basis is the symmetric ternary basis specified by (1).
prof. dr hab. inż. Lubomyr Petryshyn
281
Mykola KOVACH, rok I mgr
SKN „MAINFORM”
SYMULACJA PROCOSÓW ZARZĄDZANIA OBIEKTAMI
OTOCZENIA W JĘZYKU GPSS
Symulacja pozwala na tworzenie modeli arbitralnie zbliżonych do systemów rzeczywistości.
System GPSS Świat koncentruje się na wykorzystaniu nowoczesnych technologii, zapewniając
wysoką interaktywność i wizualną prezentację informacji.
Nowe statystyki, efektywne przetwarzanie i eksperymenty funkcji planowania, pozwalają na
zautomatyzowanie prawie całego szeregu badań rozwoju modeli w celu opracowania rozwiązań i
zaleceń.
Badanie ma na celu określenie prawa dystrybucji w obserwacjach i modelowanie za pomocą
systemu symulacji GPSS Świat.
W referacie przedstawiono model symulacyjny zarządzania stołówką studencką.
Sformułowane wymagania użytkownika i zbudowano model. Pozostał syntezowany model
funkcjonowania jadalni przez rok. Biorąc pod uwagę kod modelu, tabelę wyników, zbudowano
histogram dystrybucji czasu i uzyskano następujące parametry: maksymalny i średni czas oczekiwania
na wszystkich liniach, maksymalną i średnią liczbę klientów na liniach, średni czas oczekiwania
klienta w kolejkach oddzielnie dla każdej ścieżki, maksymalną i średnią liczbę klientów w jadalni.
282
Nariia KOZINA, rok II mgr
ONPU in Ukraine
SKN „MAINFORM”
STEGANOGRAPHIC METHOD FOR VERIFYING THE
AUTHENTICITY OF CONFIDENTIAL INFORMATION
Steganography is the science of hiding information into images or other media in such a way
that no one, except the sender and the recipient does not understand that there is hidden information.
Image transmission over the Internet has a lot of problems, such as information security, copyright
protection, authenticity, etc. Secure communication is possible using the methods of encryption that
makes the message disordered and confusing, and makes it quite suspicious. Without attracting
attention intruders’ steganography techniques overcome this problem by hiding secret information in
the original image. Image authentication is required, in order to prevent unauthorized access in a
variety of application areas of e-commerce. This security can be achieved by hiding the data in the
image. Thus, the military images, medical images, and, for example, quality control must be protected
against attempts of manipulation.
The paper presents a steganographic method which is an improvement by proposed earlier by
the author of the method that solves actual for today a triple task: confidential data, verifying the
authenticity and integrity additional information. As the container is selected digital color image, and
as additional information - arbitrarily shaped binary sequence. Significant distinguishing feature of the
proposed method is to reduce the key size for verifying the authenticity of the container.
full doctor,prof. Kobozeva A.A.
283
Serhii LELE, rok I mgr
SKN „MAINFORM”
HAAR WAVELETS IN TERNARY BASIS
First mention about wavelet functions appeared in works of Haar in 1909. Paul Levi using
scaled basis as Haar functions, prospected different casual signal - brownian motion. It educed
advantages in the use Haar functions to Fourier transformation. This formula explains one of features
of wavelets: sum of wavelet limited squares that are on opposite parties in relation to 0x equal 0.
The Haar wavelet maternal function H(t) can be described as:
1 0 ≤ 𝑡 ≤ 0.5
𝐻(𝑡) = { −1 0.5 ≤ 𝑡 ≤ 1
0 𝑜𝑡ℎ𝑒𝑟𝑤𝑖𝑠𝑒
In ternary basis with numbers - 1 0 1 natural presentation of the signed number (so-called
symmetric, balanced or the balanced system). This advantage is inherent in any system with an odd
number of digits, but the ternary system is the simplest of them available for technical implementation.
Rys. 1 Haar wavelet
284
Platon MYKHALCHUK, rok I mgr
SKN „MAINFORM”
Prognozowanie stanu środowiska naturalnego pod wpływem
technogennych czynników (chemicznego przemysłu) za pomocą metod
regresywnej analizy
Prognozowanie stanu środowiska naturalnego pod wpływem technogennych czynników jest
konieczne przy rozwiązywaniu ekologicznych zadań, związanych z poszukiwaniem optymalnych form
kierowania ekologicznym bezpieczeństwem. Najbardziej charakterystyczne zadania tego typu to:
1) ekologiczny monitoring,
2) ocena wpływu na środowisko naturalne przemysłowych, chemicznych obiektów.
W podanych warunkach coraz częściej stosuje się statystyczne metody prognozowania, przede
wszystkim analizę regresywną, która według rodzaju podanych obserwacji ocenia zależność (funkcja
regresji) najbardziej znaczącego wskaźnika stanu środowiska naturalnego od poziomu technogennego
zabrudzenia. Problem metody najmniejszych kwadratów polega na tym, że jest to metoda
parametryczna, w której wiarygodność prognozy zależy od parametrów podziału znaczeń wskaźników
stanu środowiska naturalnego i technogennego zabrudzenia. Ta okoliczność istotnie ogranicza
skuteczność metody co do ekologicznego prognozowania. Metody nieparametryczne są mało
efektywne przy niewielkiej ilości danych, pozwalają oceniać tylko liniową zależność regresywną, co
dla ekologicznego zadania może być niedopuszczalne.
W związku z tym decyduje się na aktualne zadanie do opracowania nieparametrycznej
statystycznej metody prognozowania wpływu technogennego zabrudzenia na środowisko przyrodnicze
i chemicznego przemysłu.
285
Yaroslav PIKHMANETS, rok II mgr
SKN „MAINFORM”
ANALYSIS OF CYBER-ATTACK METHODS,
COUNTERMEASURES AND CONSEQUENCES OF THEIR
INFLUENCE ON MANAGEMENT INFORMATION SYSTEMS
Due to high level of computerization of modern world in general and all aspect of business in
particularly, computer security has long been one of the most widely discussing and important themes.
And it didn’t lost its relevance as technology is rapidly developing. With the increasing role of
networks, even the low-level intrusion on single network unit can compromise entire system, so
individual protection become even more important.
Any computer system can be compromised in many different ways. It can be result of
malicious or accidental actions made by developers of software or its users, or simply through the
failure of software or electronic components. Ideally, all of the potential risks must be taken into
account, but cyber-attacks from the Internet are usually most damaging for organisation and are often
on the first pages of news.
At first, typical intrusion techniques and methods were analyzed. During this analysis
classification according to several criteria was conducted. This research includes countermeasures
techniques effectiveness comparison, certain advantages and disadvantages were highlighted. Based
on the results, conclusions and recommendations about application in different systems were made.
286
Oksana SUKHOVII, rok II mgr
SKN „MAINFORM”
METODY ROZWIĄZAŃ RÓWNAŃ TYPU HIPERBOLICZNEGO
W MODELOWANIU MATEMATYCZNYM PROCESÓW
FIZYCZNYCH
Równania typu hiperbolicznego są potrzebne dla rozwiązania problemów hidrodynamicznych,
teorii sprężystości oraz elektrodynamiki. Problemy fizyki matematycznej są ściśle związane z
badaniami problemów fizycznych i mają określone funkcje.
Badanie rozpoczyna się od reprezentowania najprostszych problemów, które prowadzą do
równań różniczkowych typu hiperbolicznego (drgań strun, drgań przewodów elektrycznych).
Następnie podano kilka metod rozwiązywania równań tego typu.
Równania różniczkowe odgrywają szczególną rolę w rozwiązywaniu wielu problemów z
matematyki, fizyki i inżynierii, a to nie zawsze jest możliwym ustaleniem - funkcjonalny związek
między danymi oraz zmiennymi. Niemniej jednak możliwe jest do uzyskania równania różnicowe,
które pozwalają na dokładne przewidywanie przebieg procesu w określonych warunkach.
prof. dr hab.inz. Lubomyr Petryshyn
287
Olena SYDORAK, rok II mgr
SKN „MAINFORM”
REDUKCJA NADMIAROWOŚCI POTOKÓW DANYCH NA
SKUTEK STOSOWANIA REKURENCYJNYCH METOD
KODOWANIA
Rozwój stosowania informacyjnych technologii w zarządzaniu trwa od stworzenia
komputerowych systemów z możliwością przechowywania, prztwarzania i transmisji dużej ilości
danych. Rozmiary potoków informatycznych ciągle rosną, dlatego powstaje aktualnym zadanie
analizy, badania skuteczności i opracowania metod formowania, kodowania i przekazania danych z
redukcją nadmiarowością wiadomości.
Wadą istniejących adaptacyjnych metod zmniejszenia nadmiarowości informatycznych potoków
jest formowanie dużej objętości informacji służbowej. Użycie rekurencyjnych metod kodowania
pozwala znacznie zwiększyć skuteczność adapcyjnych metod i zmniejszyć objętość informacji
służbowej.
W pracę pozostała zaproponowana nowa metoda przedstawienia informacji służbowej –
kodowanie odczytów dyskretyzacji, gdzie każdy odczyt będzie przedstawiony bitem rekurencyjnego
kodowego szeregu.
Objętość danych skompresowanych obliczana za pomocą opracowanej metody reprezantowaniej
nastepującą formułą:
V  n' E  [log2 n ]  n' m ,
gdzie n – liczba dyskretów, m – liczba poziomów kwantowania, n’ – ilość istotnych odczytów
dyskretyzacji, E^ − funkcja zaokrąglenia do większej liczby całej.
Podczas badań określono, że zaproponowana metoda przedstawienia informacji służbowej będzie
skuteczniejszą od sposobu przedstawienia służbowej informacji przez kodowanie dyskretów
elementami rekurencyjnych szeregów kodowych przy m<n oraz ilości dyskretów istotnych, która nie
przekracza wartości
nm
 100%
n
n(log2  1 )
m
od calkowitej ilości dyskretów.
288
Vasyl YUHAS, rok II mgr
SKN „MAINFORM”
OPTIMIZATION OF WORK OF TRAFFIC LIGHT ON THE
QUADRILATERAL INTERSECTION
Optimization of every part of infrastructure is important for the improvement of vital functions
of society. High-quality work of traffic lights on an intersection provides a maximal carrying capacity
for transport vehicles and pedestrians without causing of a crash. Intersection is a queuing system. For
its investigation it is comfortably to use a simulation modelling in the environment of GPSS World
software.
In the process of modelling the simulation model of movement of vehicles and pedestrians
through the intersection with traffic lights was built which considers the rules of the road. Simulation
results gave possibility to verify if the work of traffic lights is optimal, to find the weak points of the
work of the intersection and optimize its carrying capacity.
prof. dr hab. inż, Lubomyr Petryshyn
289
Sekcja Informatyki
Podsekcja 3.1
290
Tetiana BILINSKA, rok I mgr
Wydział Zarządzania
SKN „MAINFORM”
Researching of Polibonachi systems and their using in the
forming, transformation and processing of digital information
In the field of digital message processing are resolved the problem of encoding, transmission,
decoding and processing of information flows which based on arithmetic-logical and discrete
numerical-theoretic transformation. The effectiveness of digital information processing is determined
by the form of input data presentation, by its methods and established algorithms.
The task is to investigate of the existing Fibonacci series, its disadvantages and also the
efficiency of conversion methods of polibonacci form transformation and information digital
treatment. During the work was analyzed transformation of encoding methods from polibonacci to the
binary calculus, justification of the polibonacci series and made of the model implementation on
Turing machine.
The relevance of work is in the ability of polibonacci system to provide a mechanism of error
detection. The polibonacci systems can be used as a slight generalization of the classical binary
system, because they both based on the binary symbols 0 and 1.
Fibonacci systems have all of the major advantages of the classical binary codes, but although
have redundancy. This creates opportunities for solving a number of problems, what including
accuracy, synchronization, control and diagnostics problems.
Since the binary system has zero redundancy, there is no mechanism to detect and correct
errors, which in turn slows the development of computer technology based on classical binary system.
It is possible to replace the "binary relation" and "binary system" on Fibonacci codes, which can
be considered as some of their generalizations. These codes are the positional binary system that
preserve of all known advantages of classical binary system. On the other hand, they are redundant
codes that preserve all properties of the classical redundant systems and have a very high ability to
find errors (99.9%).
291
Serhii CHERLENIUK, rok I mgr
SKN „MAINFORM”
COMPETITIVE INTELLIGENCE. SEMANTIC WEB
With the development of each country's economy the number of new enterprises increases
and, consequently, the concept of competitive intelligence becomes more important. Not to let the
income decrease, one should always follow the steps and trends of its competitors. Today, every
organization has different information technologies and uses extensively open sources. This makes
OSINT intelligence very popular as being based on open source information, it can not be banned.
The task is to conduct research of the existing technologies of automatic data collection,
including elements of the semantic web, and application of methods of data analysis for the creation of
a new effective model of competitive intelligence. Mobile technologies that provide a range of
possibilities: receiving information in real time to enable remote operation, navigation, etc occupy an
important niche of IT-market. Prospects of the use of mobile technologies opportunities initiate the
creation of new tools that implement the mentioned above methods and models and contribute to the
qualitative functioning of the enterprise in ultrafast flows of information communications.
Relevance of the research is the ability of the system to provide a mechanism of configuration,
so that all the necessary rules for the collection and processing of data are input during runtime. This
lets to use it in various fields. All existing examples of such systems are created for a specific
customer, making it impossible to reuse software and difficult to respond quickly to changing data
sources, and significantly increases the price of the product.
In the course of research the methods of semantic web were analyzed, and implementation of
the system consisting of the following components was developed: search engine (software the task of
which is to search for, collect and storage of data), analyzer (main objectives: separation and
processing of important information), mobile client (application displays resulting information to the
user) and rule-helper (system administrator which aids in inputing and editing rules for information
searching and processing). This set of system's function will allow users to always have fresh
analytical information about their competitors, that will enable quick response to market changes.
292
Svitlana DOLINOVSKA, III rok
Faculty of mathematics and informatics
Vasyl Stefanyk Precarpathian national university in Ivano-Frankivsk, Ukraine
SKN „MAINFORM”
OPERATION RELATIONAL ALGEBRA AND SQL LANGUAGE
MEANS FOR FORMATION OF STATISTICAL TABLES
One of the key technologies of accumulating information is its storage in relational databases.
Besides the classic features and making data retrieval, topical formation of final tables of varying
degrees of difficulty.
Due to a variety of semantic approaches to technologies of storage and forming the resulting
values may be the solution to the multi-vector.
The aim of the study is examined the operations of relational algebra and facilities of the
language SQL, which can be applied to calculate the numerical values of statistical tables of various
kinds. It is taken templates of an SQL queries to perform common operations of statistical tables and
analysis of the effectiveness of their implementation.
dr Orest Geiko
293
Anna DRANCHUK, III rok
Faculty of Mathematics and Computer Science
Precarpathian National University in Ivano-Frankivsk, Ukraine
SKN „MAINFORM”
ERROR DETECTION METHODS IN COMPUTER NETWORKS
In the article considered the recovery methods of distorted and lost frames, such as: Idle
Source and Sliding Window.
Methods for correcting errors in computer networks based on the re-transmitting data frame.
Sender enumerates frames in order to ensure that the need to re-transmit data and for each frame
expected positive receipts from the receiver - service frame which reported that the original frame was
received and the data in it is correct. The time of this frame is limited - transmitter starts the timer
when each frame are sending and frame is considered lost if positive receipt is not received after its
termination.
Idle Source method requires that the source sent a frame, waiting for obtaining receipts. In
Sliding Window method source distribute a certain number of frames in continuous mode without
getting positive receipts for these frames to improve the utilization rate of the line.
doc. dr inż. Yurii Iliash
294
DMYTRO DUMENCHUK, rok IV
SKN „MAINFORM”
COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF ADC’S MONTE CARLO
Comparison of the technical characteristics of ADC Monte Carlo with existing shows, that using
the proposed type analog-to-digital conversion provides a higher precision conversion and
reproduction range, simplifying the hardware implementation and improved performance speed.
Ability to change the period of integration, made ADC Monte Carlo closer to class the parallel ADC,
with significant savings of hardware. The complexity ADC Monte Carlo which developed correspond
to successive approximation ADC, but their performance is higher and proportional to bit ADC. In
comparison with the known ADC for ADC Monte Carlo achieved saving of hardware that is necessary
for the formation and storage of results of conversion.
Doc. dr inż. Maria Semankiv
295
Kirill DYOKH, rok I mgr.
Vasyl Stefanyk Precarpathian National University in Ivano-Frankivsk, Ukraine
SKN „MAINFORM”
WEB-PROGRAMMING WITH MINIMUM LATENCY OF
CLIENT-SERVER COMMUNICATION
Typical HTTP-method of data transmission between server and client doesn’t lap over the needs
of modern WEB-applications. Such type of communication requires page refresh.
Classic AJAX-application has it’s own limitation: server cannot let the client to know in real time
that server’s data has been changed without client requesting this information periodocally. Client
should create its AJAX request or periodic requests should be submitted.
Another approach is implementing Comet as model of web-application. Comet application allows
server sending data to client without the browser requesting it.
Comet-application may be developed with following technics: polling, long poll, endless iframe,
Flash-sockets, HTML5 Websockets.
One of the latest techniques of HTML5 is WebSockets. WebSockets allows to communicate
without using AJAX requests.
Performance testing by loadimpact.com shows, that WebSockets demonstrate slight latency
increasing with the growth of quantity of clients: approximitelly 30 ms at 200 requests and 35 ms at
1000 requests. For example, polling takes approximitelly 500 ms latency at 1000 requests.
The effectiveness of different techniques of client-server communication is analized. For
demonstration purposes a client-server application “Brain-ring” has been developed.
doc. dr inż. Vitaliy Goryelov
296
Radyslava GATSYK, rok II
SKN „MAINFORM”
EFFICIENT ALGORITHMS FOR DATA TRANSFORMING
IN BALANCED TERNARY SYSTEM
Digital computing greatly obliged it development to unite of two great human’s mind
inventions – Boolean logic and binary numeral system. Boolean logic observes perfect or deterministic
operations, that carried out by idealized logic circuits, switching and delay elements.
Classical binary system, severally, describes the processes that occur in idealized arithmetical
computer devices.
For a last few years, increasingly the constructors of computers have to consider a significant
disadvantage as Boolean logic and binary arithmetic.
The objective is to analyze algorithms for converting information into forms with symmetric
ternary system. In this paper its proved the efficiency of ternary symmetrical number system and
proved its dominance over the conventional binary and designed the scheme of analog-to-digital
conversion for ternary system.
The relevance is to increase the speed and efficiency of technical processing of digital
information.
Search for alternative ways to increase productivity of processor is necessary because every 24
months the number of transistors on a chip processor increases by about half, and this process can not
last infinitely: the scale elements and links can be measured in nanometers, and soon the developers
faced with the set of technical problems.
The solution to this problem might be to move from a binary representation of numbers and
binary arithmetic to multy-valued, in particular ternary number system, which in turn is the most
economical.
The transition to the ternary analog-to-digital conversion will enable to generate three signal
levels, instead of the usual "yes" and "no" and it will allow to increase the intensity of processing
information without increasing the number of elements (and further reducing their size).
prof. dr hab. inż. Lyubomyr Petryszyn
297
Omelyan GORINETSKY, rok II
Faculty of Computer Science NNIPODN
SKN „MAINFORM”
DESIGN AND CREATION SITE DEPARTMENT OF
COMPUTER SCIENCE IN HIGHER EDUCATION INSTITUTION
The nature of college computing is rapidly changing. Connectivity is the new essential for
students. So much of education now relies on students being able to communicate and collaborate
effectively. Department webpage will take them one step closer to living and thriving in a virtual
world. WordPress features one of the most user-friendly content management systems around.
Uploading photos and video is as simple as dragging and dropping, and sorting content into different
verticals is as easy as checking a box. Every WordPress site can be made mobile-ready with a click,
which means students and faculty accessing your site using a phone or tablet will see a mobileoptimized version. Your staffers can also use WordPress mobile applications to create and publish
content from wherever they are.
This means that websait can help streamline academic tasks like essay writing and class
scheduling. A group of students can work together on a piece of work in Google Docs, seeing changes
in real time rather than waiting for versions to be sent via email. Students can see exactly when their
professors are available and vice versa with Google Calendar. By removing these time-consuming
bottlenecks, Apps frees you up to spend more time on learning and teaching.
Manage sites for your university department team with google sites makes creating a team or
group web site as easy as editing a document. With modern cms, you can quickly gather a variety of
information in one place—including videos, calendars, presentations, attachments, and text—and
easily share it with a group, your organization, or the world.
doc. Dudca Olga
298
Paul GORINETSKY, rok II
Faculty of Computer Science NNIPODN
SKN „MAINFORM”
USING CLOUD PLATFORM GOOGLE FOR EDUCATION IN
LEARNING PROCESS.
Use Cloud products for Education save time and stay connected for any where. Google Apps
for Education includes dozens of critical security features specifically designed to keep your data safe,
secure and in your control. With Google Apps for Education, everything is automatically saved in the
cloud - 100% powered by the web. This means that emails, documents, calendar and sites can be
accessed - and edited - on almost any mobile device or tablet. Anytime, anywhere. Your data belongs
to you, and Apps tools enable you to control it, including who you share it with and how you share it.
Google Apps is a package of cloud-based services include free productivity tools for
Classroom Collaboration - Engrade, part of Google App for Education, unifies the data, curriculum,
and tools teachers, schools leaders, and administrators use every day by integrating all of a district’s
software and systems, including third-party applications and open education resources, into one fully
secure and easy-to-use, cloud-based platform. Districts rely on Engrade’s powerful single sign-on
solution to enhance district-wide communication, plan and evaluate curriculum, manage assessment,
and monitor student progress in real time. To learn how Clouds helps teachers connect the right
resource to the right student at the right time, visit Districts rely on Engrade’s powerful single sign-on
solution to enhance district-wide communication, plan and evaluate curriculum, manage assessment,
and monitor student progress in real time.
299
Khrystyna HRYMALIUK, rok IV
Vasyl POSHTAR, rok IV
SKN „MAINFORM”
TECHNOLOGY IMPLEMENTATION ASSEMBLY LANGUAGE
MODULES IN THE PROGRAM FOR PROGRAMMING
LANGUAGES WITH A LOW LEVEL OF ABSTRACTION
Assembler language, as a result of targeting a specific processor architecture is a powerful tool
for creating effective software. Design of application software in Assembler language is used very
rarely. In projects of high-level languages, in order to optimize performance, features or areas are used
code written by Assembler.
Depending on the compilers are using in software development, there are different rules for the
application of the code in Assembler language into programs in high-level languages.
The aim of the study is to determine the technical rules implementing the modules in Assembler,
especially with the extension instruction set SSE, programming model AMD64 (EM64T) programs in
high-level languages with a low level of abstraction.
dr Orest Geiko
300
Oleh HAVRYSHCHUK, rok I mgr.
SKN „MAINFORM”
METHODS FOR SOLVING ASSIGNMENT PROBLEMS WITH
HETEROGENEOUS RESTRICTIONS
Assignment problems are widely spread in science, manufacturing, education etc. It is one of the
most important combinatorial optimization problems. An interesting practical implementation of such
tasks with heterogeneous restrictions is a schedule of classes and classroom assignments.
Assignment between university classrooms and courses is a complex task because of a number of
courses and classroom capacities. Class scheduling is very important to the academic institution.
Efficient space utilization makes a valuable contribution into the availability of the university to teach.
There are different approaches to solving assignment problems. Such as using genetic algorithm,
simulated annealing, Hungarian algorithm and others.
The algorithms of classrooms assignment and class scheduling with heterogeneous restrictions is
studied.
301
Vitaliy KHOROBCHUK, rok I
Serhiy MIKLUSH, rok I
SKN „MAINFORM”
IMAGE DATA COMPRESSION
In the article realizable review of methods of compression of image, namely methods of data
compression RLE, JBIG, MLP, FABD and also were analysed the areas of those application.
The considered method of compression of image of Grey`s code his application is to the
compression of other types of graphic characters.
And also the described method, that is based on methods of division of pixel on three
component that is described for a 12-bit pixel, however in this case viewed 24-bit pixel of Truecolor,
and possibilities of compression of such image, and reductions of his binary code.
302
Oleksandr KHROMIAK, rok II mgr
SKN „MAINFORM”
SYSTEM ROZPOZNAWANIA EMOCJI
W BADANIACH SOCJOLOGICZNYCH
W dzisiejszych warunkach dostrzega się aktywny rozwój systemów komputerowych rozpoznania
emocji. Mimiczne zjawiska na obliczu człowieka są odzwierciedleniem jego wewnętrznego stanu
emocjonalnego. Emocje powstają jako odpowiedź na wpływ środowiska naturalnego albo środowiska
wewnętrznego człowieka. To jeden z najważniejszych czynników wyznaczenia ludzkiej reakcji na
wydarzenia czy zjawiska.
Systemy automatycznego rozpoznawania emocji na obliczu są już wykorzystywane w wielu
obszarach działania człowieka. Uważa się, że podrobić wyraz oblicza ciężej, aniżeli skłamać podczas
przesłuchania.
Takie technologie mogą przyjść na przemianę tradycyjnym przesłuchaniom socjologicznym,
które wykorzystują się dla badania opinii publicznej. Jednak powstaje problem: nawet człowiek nie
zawsze może poprawnie wyznaczyć prawdziwe emocje po obliczu, szczególnie człowieka
nieznajomego. Dlatego badania danego tematu są określone koniecznością udoskonalenia metod
rozpoznania i jednoznacznej interpretacji emocji, dużymi perspektywami systemów rozpoznania
emocji, a także ich zastosowaniem w badaniach socjologicznych.
W pracy zostały przeanalizowane nowoczesne komputerowe systemy rozpoznania emocji oraz
zbadano ich główne właściwości. Opracowane algorytmy obróbki obrazów cyfrowych i metody
rozpoznania emocji, przeanalizowano ich przewagi i wady.
prof. dr hsb. inż. Lubomyr Petryshyn
303
Artem IZMAILOV, rok II mgr,
Serhii LELE, rok I mgr,
Radyslava GATSYK, rok I mgr,
SKN „MAINFORM”
EFEKTYWNOŚĆ TRÓJKOWYCH METOD KODOWANIA DANYCH
Dwójkowy system liczbowy odpowiada warunkowi minimalnej liczby pozycji bitów przy
przetwarzaniu formy informacji, który jest obecnie szeroko stosowany w technologii informatycznej.
Ponadto przy realizacji subtractywno-addytywnego przetwarzania informacji optymalnym okazuję się
trójkowy symetryczny system liczbowy.
W referacie pozostała przeanalizowaną metoda niezrównoważonego trójkowego subtractywnoaddytywnego przetwarzania formy informacji. Udowodniono, że parzystym wartościom liczb
odpowiadają stany równowagi, natomiast nieparzysty wartościom liczb - dwa równoważne stany
nierównowagi:
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
00 +- 02 +- 04 +- 06 +- 08 +- 10 +- 12
Minimalny zestaw pozycji posiada szereg potęgowy o podstawie trzy, pomnożony razy dwa.
2(3n-1,…,3i,…,32,31,30)=2(3n-1,…,3i,…,9,3,1)=(23n-1, …, 23i, …, 18, 6, 2).
Tabela 1 przedstawia wyniki oceny zakresów wartości przetwarzanych liczb w funkcji od
minimalnego zestawu n wag pozycji dla dwójkowego addytywnego i dwóch subtractywnoaddytywnych systemów trójkowych.
Tab. 1 – Wartości zakresów przetwarzanych liczb
n-wagi 1
2
3
4
5
6
7
2
0÷1 0÷4 0÷8 0÷16 0÷32 0÷64 0÷128
3
0÷2 0÷4 0÷13 0÷40 0÷121 0÷364 0÷1093
3’
0÷3 0÷9 0÷27 0÷81 0÷243 0÷729 0÷2194
Wyniki badań są podstawą do opracowania szybkich metod i narzędzi przetwarzania formy
informacji.
304
Oleksandr MATVIICHUK, rok I mgr
SKN „MAINFORM”
TECHNOLOGIES AND DESIGN METHODS OF SOFTWARE
The relevance of this topic is the creation of a new information resource of the Department of
Applied Mathematics and Computer Science of Lesya Ukrainka Eastern European National University
by means of the research-based technologies and design techniques. The aim is to research the basic
technologies and design methods of software. On the basis of these studies, it is necessary to design
and develop the following software – the website of the Department of Applied Mathematics and
Computer Science of Lesya Ukrainka Eastern European National University.
Technology Software Development is a set of processes and practices for creating software.
The main classical methods of software development which were used for the research are as
follows:

Structural design;

Modular design;

Bottom-up design:

Top-down design;

Methods of kernel extension.
After the research and comparison of these methods modular design method for developing
software has been chosen.
Modular design is one of the first approaches to the design of software systems’ structure, and for
decades it has been maintaining its position as a classical approach, and as the basis for modern
software development technologies.
Structural design methods or object-oriented design techniques can be used in the development of
modular software systems. Their goal is the creation of the future program’s structure – its division
into structural components according to certain established rules (modularizing), followed by the
hierarchical organization of these components.
The software product was written in PHP programming language, namely with the usage of
Laravel framework, the architecture of which is based on modules (modular design method was used).
In conclusion, after the research of methods and technologies of software design, one of them was
chosen to create the website of the Department of Applied Mathematics and Computer Science of
Lesya Ukrainka Eastern European National University.
305
Serhiy MIKLUSH, rok I
Vitaliy KHOROBCHUK, rok I
SKN „MAINFORM”
TEXT DATA COMPRESSION
The article reviews the existing methods of compressing text information and analyzes their
principles. Our research will allow in future to carry outmodifications of these methods, that, in turn,
will allow topromote descriptions of methods of compression ofinformation.
Conducted analysis of such methods of compression as Code of Huffman and arithmetic code,
their connection, defects and applications. Considered facsimile compression one and two-dimensional
code.
Also examined The verbal methods of compression Application of these methods in practice,
comparison and possibilities of improvement.
306
Sekcja Informatyki
Podsekcja 3.2
307
Oksana FLYOKA, rok V
Precarpathian National University of Ivano-Frankivsk, Ukraine
SKN „MAINFORM”
REALIZATION OF METHODS OF MIKUSINSKY
OPERATIONAL CALCULUS FOR SOLVING
PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS
Our investigation is devoted to the analysis of the basic properties of Mikusinsky operational
calculus. Such operational calculus is an effective device for the study of many theoretical and applied
problems of mathematics and other areas of science and technology, especially issues and problems
related to solving linear differential equations, partial differential equations, integral, integraldifferential, differential-difference, difference equations. In particular, the following equations
appearing in problems with electrical engineering, pulse technique, automatic control theory, modeling
the dynamics of financial resources.
In the algebra of Mikusinsky functions convolution operation of images corresponds for operation
of multiplication originals. The result is a field whose elements are both operators and generalized or
normal functions, called hyperfunctions. Normal function can be represented as operator of
differentiation that allows you to switch from differential equations to the operator equations. Note
that the Mikusinsky operational calculus can be applied to functions for which Laplace transform does
not exists.
Properties of constructed Mikusinsky operational calculus we used to finding of solutions in
hyperfunctions one-dimensional wave equation, telegraph equation and the heat equation with
different initial and boundary conditions. In the case of application of operational calculus to the above
equations we get in each case differential equation in hyperfunctions with generalized derivatives,
which are easily solved. Finally, it remains only to find for solution an inverse element in space of
hyperfunctions as a solution of the corresponding equation.
Dr Fiz.-mat. Andriy Solomko
308
Orest Fufalko, rok III
Iwan Melnyk, rok III
Vasyl Stefanyk Precarpathian National University in Ivano-Frankivsk
THE AUTOMATIC SYSTEM FOR RECOGNITION OF NUMERIC
SYMBOLS UNDER FOGGY CONDITIONS
The recognition of numeric symbols on video stream is actual problem in applying for technical
vision tasks. It can be widely used for traffic control and many types of automatic devices and robots.
In real environment, the fog and the smoke are important factors, which can interfere with work of
automatic recognition system. The algorithm for recognition of numeric symbols in video stream,
based on OpenCV library, is described in the work.
doc.dr. inż. Wiktor Rowinskii
309
Volodymyr MYKYTSEI, rok IV
SKN „MAINFORM”
METHODS OF SOLVING PROBLEMS IN PROGRAMMING
CONTESTS
In the article considered the different methods of solving problems in programming contest.
The most common problem in solving problems is exceeding time-limit or memory-limit in
solutions. So it’s always needed to optimise your program to avoid this problems. There are many
methods of solving this problem, such as dynamic programming, range minimum query, segment tree,
algorithms on graphs, arrays of partial sums, combinatorics algorythms and so on. All of this methods
can improve solutions of some classical problems, so solution program will work faster and use less
memory.
It’s also needed to not do mistakes in your solutions, so the program have to work correct. We
can’t risk the accuracy of problem much to make it work faster. This methods are used to improve
working time and memory without doing mistakes.
doc. dr inż. Yurii Iliach
310
Yulia PAKALIUK, rok I mgr.
SKN „MAINFORM”
AUTOMATIC LICENCE PLATE RECOGNITION
IN TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEMS
License plate recognition is one of the important technics that are used in traffic management
systems. Such recognition includes capturing images of license plates and processing them by a series
of algorithms. The aim of the alpha-numeric conversion is to convert a part of an image into a text
entry.
Such systems allow to control presents and movement of vehicles, parking and time-limited zone
rules. Automatic recognition of license plates is used in car access, traffic control and enforcement.
Algorithms of license plate recognition: license plate localization, license plate sizing and
orientation, normalization, character segmentation, optical character recognition (OCR), geometrical
analysis.
There are a lot of potential problems that such systems mast be able to cope with: insufficient
image files resolution, motion blur of the images, poor coordination between contries, poor lightning
etc.
The set of algorhythms has been analized. A realization of the licence plate localization has been
performed.
311
Dmytro PAVLIUK, rok II mgr
SKN „MAINFORM”
METODA MODELOWANIA DYNAMICZNEGO
NA PRZYKŁADZIE OPTYMALNEJ DYSTRYBUCJI INWESTYCJI
ORAZ ZARZĄDZANIA ZASOBAMI
Procesy ekonomiczne są zjawiskami dynamicznymi, funkcjonują i rozwijają się nie tylko w
przestrzeni, ale i w skali czasu. To powoduje konieczność stosowania modelów dynamicznych
funkcjonowania i strategicznego planowania rozwoju gospodarki kraju, jej branż i regionów.
Programowanie dynamiczne jest jedną z metod matematycznych współczesnej teorii zarządzania. Ona
ma na celu planowanie procesów szeregowych, stan których zmienia się w czasie, a procedura
przyjęcia decyzji optymalnych jest rozdzielona na oddzielne etapy (poprzedni etap, etap optymalizacji
warunkowej, etap optymalizacji bezwarunkowej).
W zasadzie metody programowania dynamicznego jest teza poszukiwanego optimum
sformułowaną przez R. Bellmana [1]: odcinek optymalnego procesu od jakiegokolwiek jego punktu
do końca procesu również jest optymalnym procesem z początkiem w tym punkcie (Rys. 1).
x
0
1
2
3
t
t+1
N
Rys. 1 Trajektoria systemu
Zasadą optimum potwierdza się metodą sprzeczności za pomocą właściwości addytywności
funkcji docelowej procesu wielokrokowego. Z zasady optimumu wypływa, że wybór optymalnego
procesu zarządzania określa się stanem systemu w bieżącej chwili czasu.
Etapy warunkowej i bezwarunkowej optymalizacji metodą dynamicznego programowania
pozwalają rozwiązać problem optymalnego zarządzania. Realizacja prostego przebiegu na etapie
optymalizacji bezwarunkowej nie wywołuje trudności i nie jest czymś innym, aniż rozwiązanie znanej
funkcji z zadanymi wartościami argumentów.
312
Vasyl PETRENII, rok II
Vitalii ROMANIV, rok II
Mykhailo SHEVCHUK, rok II
SKN „MAINFORM”
A MOBILE ANDROID-BASED APPLICATION FOR RUNNER’S LANDING
ACCELERATION MONITORING
Runner's knee, also known as patellofemoral pain syndrome, is one of the most common ailments
which strikes not only runners, but also those who are not engaged in physical activity. The knee joint
is a very complex part of the human anatomy. Every day it is influenced by heavy load which
significantly increases while running.
Knee pain can be caused not only by injuries and medical problems, but also by mechanical
reasons. Running on hilly terrain. Because of the uneven ground the distribution of joint loading is
also uneven and leads to knee-joint micro-injuries. Improper running techniques. Running heel
striking and improper heel captivator position result in higher impact on knee-joint.
There are also other reasons which make running less effective and more traumatic. Thus, there is
a need of acceleration monitoring during push-off and during the landing.
There are three categories of built-in sensors in Android-powered devices: motion sensors,
environmental sensors and position sensors. Motion sensors measure acceleration forces and rotational
forces. It is exactly what is needed to build an application which may help prevent knee-joint
overloading while running. A smart phone fixed at runner's waist belt is exposed to acceleration stress
with the vector in the head-foot direction. Reading and interpreting acceleration data allows correcting
running style with stride analysis.
The relationship between landing acceleration and running style is studied. The acceleration
monitor application has been developed.
313
Galyna PIDGURSKA, rok III
Precarpathian National University of Ivano-Frankivsk, Ukraine
SKN „MAINFORM”
TAYLOR DIFFERENTIAL TRANSFORMATION
AND ITS APPLICATIONS
In many areas of science and technique widely used mathematical models in the form of ordinary
differential equations or equations with partial derivatives. These models are often investigated with
using by the integral transformations of Laplace, Fourier, Mellin, Taylor and Cauchy. Popularity of
integral transformations is because after the transition from the original to image the researcher is able
to work with a simple algebraic models.
In our research we use transition from the original to image with using the original differentiation,
in connection with which such a transformation is called differential.
Differential transformations are performed as follows. First, a given system of differential
equations or other is transforms to the image in the form of T-equations. Then the resulting system of
algebraic equations solved relatively unknown images and, finally, the reverse transition from image
to original is performed. Differential transformation fundamentally more adapted to the study of
nonlinear systems and systems with variable parameters than the integral transformations, usually only
in cases where the state of the system is described by functions for which can be implemented such
transformation.
Defined by using differential transformation operational calculus is an effective device for
solving many theoretical and applied problems of mathematics and other areas of science and
technique, especially issues and problems related to solving linear differential equations, systems of
linear differential equations with variable coefficients. Application of differential transformation is
useful for finding solutions to practical problems of electrical engineering, mechanics, chemical
engineering and others areas.
Dr Fiz.-mat. Andriy Solomko
314
Liubov Prokipchuk, rok II
SKN „MAINFORM”
MATHEMATICAL MODEL OF TRAFFIC MANAGEMENT
AND METHOD “GREEN WAVE”
Transport infrastructure - one of the important infrastructure, because delivers existence own
cities and regions. For several years, there is the fast process of motorization, amount of the traffic
participants.
The number of cars is getting more and more, traffic participants also. This causes increasing
of traffic on the road, successively, less capacity, queue on the road, congestion. Finally, the most of
problem are vehicle fuel consumption and emissions, soiling environment.
The purpose task is to develop a method of “Green Wave” on the streets: Galyts’ka - Mazepy
– Tysmenyts’ka.
Practical significance of this task is improve the movement of traffic flow by green wave,
emissions reduction.
prof. dr hab. inż. Lyubomyr Petryszyn
315
VLADIMIR PROKOPIV, rok IV
SKN „MAINFORM”
PSEUDO-RANDOM NUMBER GENERATOR WITH UNIFORM DISTRIBUTION
The problem of developing a method and device for generating random numbers with uniform
distribution and the problem of repetition or loss of codes for the full period of their generation is an
important, because this type of generator (with uniform distribution) is a main part of ADC Monte
Carlo, he determines its accuracy. Method of generating random numbers using polynomials over the
field GF (2n) (Galois method based on cyclic shifts) and method for generating random numbers with
mirror mutual reflection of binary digits rooms are developed for ADC Monte Carlo. The schemes
pseudo-random number generators that implement the methods of generating and easily implemented
on programmable logic array constructed.
Study of numerical precision integral characteristics of the input signals showed that Galois
method (based on what are cyclic shifts) improves accuracy calculation of integrals by 2.8% precision
compared with the linear congruent method, and the method of mutual reflection mirror weighted bits
binary numbers - 3,1%.
Doc. dr inż. Maria Semankiv
316
Nataliia SENYCHAK, rok II mgr
SKN „MAINFORM”
OPRACOWANIE GSM-MODEMU DLA SUSTEMU KONTROLI
TELEMETRYCZNEJ NA PODSTAWIE MODUŁU SIM900
W dzisiejszym świecie szybko rozwijają się technologie informatyczne, które sprzyjają
rozpowszechnieniu handlu zautomatyzowanego na świecie. Jednym z nich są automaty handlowe
(vendingowe). Dla zapewnienia skuteczności pracy handlowych automatów, dział obsługi musi na
bieżąco znać o zakończeniu towaru i uszkodzeniach automatu, które można znaleźć w trakcie autotestu, i tomu podobne.
W badawczym celu zastosowane metody cyfrowego przetwarzania informacji. W pracy
pozostało zdefiniowane aktualne naukowo-techniczne zadanie opracowania systemu telemetrycznego
monitoringu stanu automatów vendingowych. Kanałem przekazania informacji jest wykorzystana
GSM-sieć mobilnych operatorów. Jako zautomatyzowany radio modem wybrano GSM - moduł
Sim900. Dodatkowo jest możliwe przekazanie informacji o stanie 6 końcowych wyłączników lub
przełączników dyskretnych. To pozwala na przekazanie danych o stanie drzwi albo zasuwów
(otwarty/zamknięty), i poinformowanie o braku towaru w handlowym bunkrze automatu.
Pozostał opracowany system kodowania dla przekazania informacji przez SMS, który pozwala
zmniejszyć objętość informacji tekstowej, niezbędnej dla przekazania jednakowej objętości danych do
 3 razy.
prof. dr hab. inż, Lubomyr Petryshyn
317
Yaroslav STETSKO, rok I mgr
SKN „MAINFORM”
PRICE MAPS. PROGNOSTICATION OF PRICES BY
NEURAL NETWORKS
Pricing is one of the key factors of market economy and the most difficult area of marketing.
Commercial success of any producer of commodities or services is crucially determined by the choice
of strategy and tactics of pricing. However, price in a concrete moment of time can depend on the
enormous amount of factors - not only economical ones but also political, social, and psychological.
Therefore a design of behaviour of market is the very pressing question of present time.
During many years a linear design was the basic method of design in most areas, since there
are well developed procedures of optimization for it. In tasks, where linear approximation is not
applicable, linear models work badly. An aim is research of methods of prognostication of price
situation of market with the use of new technologies. There were used methods of artificial neural
networks for the research. This is an instrument that got the last years wide spread at treatment and
prognostication of data both in financial mathematics and in the allied subjects. It allowed to solve
such problem of linear models as a limit dimension at the construction of model of behaviour, that
does not allow to design linear dependences with many variables. Within the framework of this paper
trade strategy of concrete price map of region is built for prognostication of market of the chosen
category of commodities in the period of the most sharp falling and stability, that allowed to forecast
market prices in other stages.
After the collection of data which has been received as a result of modelling, it was classified
with the use of concepts of price zones and regions. For the data unification the price indexes of
variable composition and indexes of structural changes were used. That allowed to stabilize data on an
unchanging structure. That is, a relation of middle level of indexed rate of determined at the balance
sheet structure, to actual mean of this index in a base period that solves the problem of equilibrium
influence of all indexes for structural changes. For the research, information system was implemented,
which is based on mathematical models based on the data that was predicted by the neural network
and unified by price indexes for the region.
318
Wasyl Strypa, rok III
Roman Zaharuk rok III
Vasyl Stefanyk Precarpathian National University in Ivano-Frankivsk
THE PROBLEMS OF RECOGNITION OF MOVING OBJECTS IN
VIDEO STREAM
Detection of motion is the process of detecting a change in position of an object relative to its
surroundings or the change in the surroundings relative to an object. The recognition of moving
objects in video stream is actual problem in applying for technical vision tasks. Subtractive method
with some improvements of defining moving objects is considerated in the work. For improving video
stream processing the digital filter technics based on convolution with special type core are used.
Implementation of designed algorithm is provided using OpenCV library for C++.
doc. dr. inż. Wiktor Rowinskii
319
Ivan TKACH, rok І mgr
SKN „MAINFORM”
THE COMPARATIVE ANALYSIS OF THE ALGORITHMS
OF THE SORTING ARRAY DATA
The amount of the array data that has been used today has reached such point that decades ago
seemed to be impossible. As much as the amount of worked out data increases as much our task to
optimize used algorithms increases too as well as it’s sorting. The primer purpose, as always, would be
to provide such task that would not increase the speed of the algorithms. For example, for the
educational purposes very important is to keep it simple.
The increase of the speed of the sorting of the algorithms and advancing of the circle of our tasks,
for which they were used, leads us to consideration of the importance of the task of the comparative
analysis of the algorithms of sorting.
The main purpose of this research is to compare advantages and disadvantages for the most used
algorithms of sorting data in arrays.
The existed algorithms of the sorting arrays much differs by the level of difficulties, speed,
stability, requirements of the memory and other parameters. Though each algorithms reaches the most
convenience in the appropriate particular situation. Desirable are even very slow algorithms, which
because of their simplicity find their use in the education.
Comparison of sorting algorithms by their speed shows that the average number of operations of
stable algorithms is n2 but the most of unstable sorting algorithms are faster.
(n log n for the most algorithms).
dr Iaroslav Nykorak
320
Andrii Tsvek, rok II mgr
SKN „MAINFORM”
BADANIE MODELU ROZGRANICZENIA DOSTĘPU
W INFORMATYCZNYCH SYSTEMACH ZARZĄDZANIA
Stosowanie technologii informatycznych w systemach zarządzania, oprócz znacznych przewag,
również stwarza przesłanki dla upływu, straty, podrabiania czy kopiowania informacji
konfidencjonalnej, a jak skutek, naniesienie ekonomicznych, socjalnych lub innych rodzajów
ubytków. Żeby gwarantować bezpieczeństwo informacji trzeba stworzyć jednolity system
organizacyjnych zasobów i metod po ochronie informacji, bazą których jest model ochrony
informacji.
Dla syntezy modelu rozgraniczenia dostępu wykorzystano kolorowane sieci Petriego, co dało
możliwość lepiej modelować system na podstawie wydarzeń dynamicznych i przeprowadzić
zrównoważoną analizę zbudowanego modelu.
Dla przedstawienia modelu rozgraniczenia dostępu najpierw wprowadzono pojęcie istoty modelu
bezpieczeństwa, co jest pośrednim etapem dla przekształcenia modelu rozgraniczenia dostępu do
modelu kolorowanych sieci Petriego.
Analizując graf kolorowanych sieci Petriego, ujawnione uchybienia w polityce bezpieczeństwa,
pozostały opracowane metody minimalizacji ryzyka strat informacji.
321
Olha YATSKIV, rok I mgr
SKN „MAINFORM”
DYNAMIC MODELS OF INVESTMENT PORTFOLIO MANAGEMENT
The problem of optimization (optimal structure choice) and management of the investment
portfolio appears to be one of the main ones in financial management and engineering. Therefore, it is
of interest from both theoretical and practical point of view.
Modern portfolio theory was developed in the fundamental papers of Markowitz, Tobin, Merton
et al. Investment portfolio is a set of risky and risk-free financial assets that an individual investor or a
financial organization holds. A portfolio is described by two main characteristics: return (expected
profit) and risk (possible losses). Portfolios with high expected returns are in general more risky than
portfolios with low expected returns (Sharpe, Alexander and Bailey 1998). Investment portfolio
management is carried out by the operations of assets purchase and sale on the stock market in order to
correct the structure of the investment portfolio, so that the risk is minimized and high enough return is
provided. The stock market serves as an effective mechanism of domestic and foreign investments
attraction.
The effectiveness of investments crucially depends on the chosen strategies of investment
portfolio management. The development and research of such strategies are the topical issues,
demanding the use of the modern mathematical methods and models and computational technologies.
This determines the topicality of the paper.
Hence, the aim of the paper is the research of dynamic mathematical models of investment
portfolio management. The stated goal demands the completion of the tasks which are as follows: the
research and construction of the dynamic models of investment portfolio management on the nonstationary financial market, the research of the non-risk and risky investment portfolios dynamics, the
research and construction of the dynamic models of investment portfolio management with stochastic
volatility and conditional heteroskedasticity.
322
Sekcja Informatyki
Podsekcja 4
323
Viktor BOYKO, rok II mgr
ONMU Odessa
SKN „MAINFORM”
RISK EVALUATION AND ANALYSIS APPROACH TO
DECISION-MAKING OF SHIP COMPLEX TECHNICAL
SYSTEMS
Operation of modern ship complex technical systems (SCTC) requires the identification of
possible threats and risks. Specificity of the ship's operation defines a weakly predictable nature of
such risks.
The proposed method allows evaluation and prediction the impact of different types of risks
on the sustainability of SCTC, considering cascade and cumulative effects of these impacts, including
scenario of cascading and cumulative effects of such impacts.
The assessment bases on cognitive simulation model of SCTC, which is represented by a
directed graph which combines the aggregates and inter-aggregate connections. In this model possible
scenarios of impact are simulated by acting on the graph by special diagnosing impulses. This
allowing identify three main aspects threats for SCTC - structural, functional and cybernetic
(controllability) risks.
Vulnerability and risks identification of SCTC by this method can be used, both independently
(as stand-alone risk analysis system) and as the core of complex decision support systems for risk
management.
Dr of Technical Science, Professor Vychuzhanin V.V.
324
Polina GOLUBEVA, rok I mgr
ONMU in Odessa
SKN „MAINFORM”
INTRODUCTION OF INFORMATION SYSTEMS AS A WAY OF
IMPROVING BUSINESS PROCESSES
The need for successful operation in a highly competitive environment dictates the
performance requirements of business processes. The challenges of efficiency is inextricably linked to
information support, so today almost no one doubts the need to build enterprise information system.
Most of the people who make decisions in this area, shared the view that issues of building an
information system should be addressed in the context of the objectives of improving business
processes. There is a clear understanding of what will be the most effective system that provides
continuous information support of the production cycle - from new product development to
production.
At the same time, despite the high willingness of enterprises to implement information
systems, approaches to their construction and methods of implementation varied. However, any
company embarking on an information system seeks to implement this process in the shortest time and
with high quality, presenting in connection with this increased demands on the organization of the
implementation process.
Modern methods of implementation are based on the so-called process approach, and the
introduction itself is called process-oriented or process-just. First of all, such a system requires the
ability to play business processes and the availability of tools to improve them. Among other
requirements are the key to have a single information environment and the opportunity to work
together with users with the same information objects.
Subject to further consideration will be preparing for the implementation of information
systems in the field of design and technological preparation of production.
Under the business process is commonly understood as a chain of logically related repetitive
actions, which jointly implement some business task or purpose of the enterprise. The current processoriented organization - a set of specialized functional units on the one hand and the set of business
processes - other. In each of the departments implemented certain functions of business processes, and
employees of such organizations besides classical functional submission to obey under running
business processes respective owners of these processes.
With the implementation of information systems in the function-oriented organizations is very
acute problem of restructuring of the company in the context of understanding and improving business
processes. Aims to make a difference process approach that is used in the organization of the processes
along with the identification and interactions, as well as management processes. The advantages of
this approach become apparent when comparing the functional organization of process and, as an
additional argument in its favor is its focus on the use of a process approach to quality management
system.
The greatest effect of the use of information systems can be obtained by directly linking the
objectives of its implementation using a process approach that is executing Process Organization
introduction. Business process modeling is most effective with the use of specialized tools and proven
methodologies.
325
Anastasia IVANOVA, rok I mgr
ONPU Odessa
SKN „MAINFORM”
IT TECHNOLOGIES IN MARKETING COMMUNICATION
Advertising is an effective tool of marketing communications. Advertise on site sales,
combined with sales promotion are final chain promotion, whose purpose - to sell. The main purpose
of marketing agencies is to build and maintain demand. In modern conditions of their operation is not
possible without usage of the latest information technologies. As a result of study of advertising
agencies of Odessa, we concluded the need for a computer information system to manage their
marketing activities.
Consider the proposed structure of management information system of the advertising agency.
The organization promotion Subsystem consists of complex problems - maintenance of database tools
marketing communications agency customers, database maintenance supervisors and promoters,
promoters of purpose supervisors at retail outlets.
Subsystem of payment of promotion with complex problems - calculation of the advertising
budget, accounting supervisors working hours and promoters control the availability of workplace,
control of promoters work quality, pay a share.
The first two subsystems developed using database technology and implemented in Microsoft
Access, as advertising agency’s customers are already using Microsoft Office. The third subsystem
developed as a support system is of the decision-making.
Subsystem analysis of promotions has the following complex of problems - analysis of the
target audience of consumers and their opinions about advertised products, evaluation of economic
efficiency of marketing communications of complex methods of assessing the additional turnover,
demand for goods after the promotion, evaluating communicative efficiency of marketing
communications complex, optimization of effectiveness of marketing communications complex.
For developing a third subsystem technology, we are using OLAP (OnLine Analytical
Processing, operational analysis) - a modern decision support tools, and methods for solving linear
programming problems for the proposed mathematical model. To implement the tasks reasonably
chosen OLAR-product, which is a means of multidimensional data representation OLAP-client - Pivot
Tables in Excel 2010 and Microsoft are add-on "Solver" in the same MS Excel. Also with the help of
MS Excel you can get a full step by step solution of the optimization problem of linear programming
and the dual problem, which makes it possible to carry out an economic analysis.
Ph.D, Associate Professor Tymoshenko Lidiya
326
Aleksandra KALEVA, rok I mgr
ONMU in Odessa
SKN „MAINFORM”
IMPACT OF IT ON THE ENTERPRISE MANAGEMENT
Scholars and practitioners have spent great efforts to build a perfect hierarchy of control, but
now they are often willing to give up the traditional hierarchical structures. Among the new
organizational models can be distinguished matrix, network, project - and this is not a complete list of
known types. Business executives need to "think globally and act locally" to create strategic alliances
and partnerships to enhance the capacity and scale of operations, aiming at the creation of "effective
corporations." Why is the company that took a while matrix model organization, later abandoned it? It
turned out that the new structures generate conflicts, information overload and costly duplication of
resources. Top-level executives lose control of their companies. The problem was not that they could
not judge the requirements arising from the complexity of the environment and the acceleration of its
changes, and that they failed to develop strategies appropriate to the new challenges.
Information technology - it is a complete system of methods and means of collection, transfer,
storage, processing, storage, presentation and use of information. Modern IT directly affect the quality
of management decisions on the development of plans, and often on the production methods of
products and services. Global competition is forcing companies to shape their strategies, paying more
attention to the quality of products and services. Until recently, the commonly spoken of as either a
manufacturer's perspective, or from a consumer standpoint.
The rapid evolution of IT increases the demands on the management of their implementation.
Ignoring this issue generates inefficient sets of "islands of technology", poorly compatible with each
other. Since the introduction of new information technology often has a direct impact on firm
performance, success comes only where people are able to learn and change their behavior
accordingly. Therefore, IT is considered as a tool for expanding the intellectual capabilities of people
within the enterprise.
Modern approaches to the analysis of information systems: technical approach, the behavioral
approach, the socio-technical approach.
During the last decade the company is increasingly relying on external sources of software.
Rising costs of large-scale projects, limited staff, the availability of standardized databases and
networks, application software packages and a huge increase in the number of potential applications
are the factors that drive the use of external sources.
Many problems of the proliferation of IT in the enterprise related to the settlement of conflicts
of three groups of leaders: IT departments, functional departments and upper management. The
relationship between the parties are modified to the extent that, as a company meets with different
technologies, how the strategic impact of IT skills and growing company in the field of IT
management.
327
Sergey KNYSH, rok I mgr
ONMU in Odessa
SKN „MAINFORM”
CREATING AN ONLINE STORE WITH THE USE OF CMS
JOOMLA 3.0
In this paper we consider the possibility of software framework «CMS Joomla 3.0», and
developed an online store on sale of spare parts for small household appliances. This site we can seen
at the address http://vera.odessa.ua/.
Joomla is a free and open-source content management system (CMS) for publishing web
content. It is built on a model–view–controller web application framework that can be used
independently of the CMS.
Joomla is written in PHP, uses object-oriented programming (OOP) techniques (since version
1.5) and software design patterns, stores data in a MySQL, MS SQL (since version 2.5), or
PostgreSQL (since version 3.0) database, and includes features such as page caching, RSS feeds,
printable versions of pages, news flashes, blogs, polls, search, and support for language
internationalization.
Joomla written in PHP architecture using MVC. To store information using a database
MySQL, PostgreSQL or MS SQL.
To create an online store was chosen framework version «CMS Joomla 3.0». Also used such
as program modules, VirtueMart (pronounced vechyumart), formerly known as mambo-phpShop, free
software to create online store, created to complement these content management systems web site as
Mambo and Joomla. VirtueMart is written in PHP and uses a database MySQL. Most suitable for sites
with low or middle-load. VirtueMart protected by the GNU GPL. VirtueMart first appeared as a
standalone program phpShop to create an online store.
Thus considered software framework Joomla, VirtueMart module and to develop an online
store can conclude that currently Joomla is the most profitable for businesses. Developed an online
store on sale of spare parts for small household appliances is very important development, which takes
advantage of Joomla and supplemented by relevant modules for automation, such as VirtueMart.
PhD, docent Marina Rozum
328
Maxim MAZUROK, rok I
ONPU w Odessa (Ukraine)
SKN „WEB APPLICATIONS”
GOOGLE’s MATERIAL DESIGN PROVIDES UNIFIED USER
EXPERIENCE
The paper describes the experience of rational using of web-components from Polymer project
and Google Material Design. In work draws conclusions that Material Design, which is widely used
by leading companies in the IT industry, provides web masters an easy way to implement best
practices in digital design. Polymer project makes it easier and faster to create a complete application
across desktop, mobile, and beyond.
prof. dr hab. inż. Svitlana Antoshchuk
329
Vasily POPOV, rok I mgr
ONMU in Odessa
SKN „MAINFORM”
ANALYSIS OF THE PREVALENCE OF CMS SYSTEMS
In this paper, we investigate the prevalence of systems CMS, work sites based on different engines,
which carry out the work and human interaction with the virtual world, as well as fine-tunes the
relationship between the developer and web environment. This issue is relevant, as is now very
advanced web technology and many, or rather almost every small business entrepreneur, and every
entrepreneur big business websites use to improve the ranking and stores the information in a virtual
(cloud) repositories and databases that makes life easier for entrepreneurs and increases its profits. The
study shows that these technologies presently implementing introduced in all sectors, both industrial
production and agriculture.
Such systems have been considered for web programming: 1C Bitrix, Opencart, Joomla, WordPress.
Were selected these technologies, since they are more common and have a fairly solid work
environment, as well as a useful tool for every web developer for both beginner and professional.
1C Bitrix is used for the storage site and the file system server and relational database. The following
databases: MySQL, Oracle, MS SQL. The product runs on Microsoft Windows and UNIX-like
platforms, including Linux. The advantages of the system can be considered: broadly directional,
performance, security, integration of various databases, integration with mobile applications that
interact with cloud systems. Disadvantages: high cost.
Opencart -CMS, focused on the creation of online shops. Can be installed on any web server that
supports PHP and MySQL. Is a free software with the GNU General Public License - in other words,
is free. Its disadvantages are: small interaction with databases, narrow focus, accessibility and
openness of the code that will allow competitors to take possession of such material and profitable and
feasible to use it in their products. The advantage is the ease and simplicity of operation, good speed
browsing.
Joomla content management system (CMS), is written in PHP and JavaScript, is used as a repository
database MySQL database or other industrial-standard relational DBMS. Is free software, licensed
under the GNU GPL. The advantages of the environment is a large number of extensions and
competent approach to development sites. Disadvantages: high cost and low security.
WordPress-site content management system open source software distributed under the GNU GPL.
Written in PHP, as the database server uses MySQL. Scope of application - from blogs to news
sources rather complex and online stores. Built-in "themes" and "plugins" with good architecture
allows virtually any design projects. WordPress is released under the GPL version 2. The advantages
of availability, and support a large number of plug-ins. Disadvantages: the complexity of the design,
low security, low level of integration.
Senior lecturer Dmitry Kutyakov
330
Nikolay RUDNICHENKO, rok II mgr
ONMU t Odessa
SKN „MAINFORM”
THE CONSIST OF DECISION SUPPORT SYSTEM FOR RISK
MANAGEMENT OF THE SHIP
Exploring of modern decision support systems (DSS) for the risk management of the ship
(RMS) is an important step is the development of the control structure to exchange information from
databases.
The proposed consist of the DSS include three modules: information, automation and
statistics. Information module contains: database table with information about the names of elements
and their relations which influence ship, dimensions, specifications and technical parameters, data
about the manufacturer.
On the basis of information received from a data block, logic automation implements
distribution and classification of information module it’s appropriating by functional groups, adjust the
intensity of the modes of operation and external conditions. This process is automated by automation
module.
When the direct action is implemented statistics module provides filling data tables of
statistics values. Statistics module forms and includes: information on the duration operate, wear, date
accident changes in the external environment and internal factors, in which the functioning of ship’s
elements and inter-element connection were broken.
The proposed consist of DSS for RMS makes possible to organize the expeditious processing
of various development scenarios for operation of ships.
331
Victoria SAVENCHUK, rok II mgr
Odessa I.I. Mechnikov national university
SKN „MAINFORM”
THE METHODS OF ANALYSIS AND SYNTHESIS OF THE
DISTANCE LEARNING WITH THE ELEMENTS OF ARTIFICIAL
INTELLIGENCE
The analysis of the existing scientific and methodological apparatus of the construction of
distance learning (CDL) shows that it is focused on the extensive way of learning (through the
increasing of the number of classes and training), which is almost exhausted by itself. On the other
hand, modern information technologies and the teaching methods open up the huge opportunities in
the region of intensive training by using CDL. As it’s shown by foreign and national experience, the
only rational way – to build CDL by intensive training (through the increasing of quality
characteristics of the education while minimizing training material, resource and time-consuming). In
this regard, there is a need in the further development f methodological foundations of computer CDL,
which is addressed to the following research issues:
1. Development of methods for the analysis of the functioning of discrete computer-controlled CDL.
2. Development of the methodology of structural and parametric synthesis CDL computer
organization and optimal functioning in the learning process.
3. Development of methodological foundations justification requirements of CDL proposed
methodology based synthesis.
4. Development of technical construction principles and bases of operation CDL and their basic
elements, that provided the proposed requirements for them.
In general terms, researching problem statement is formulated as follows. The necessity of
define the rational variant of CDL, the using of which will provide training future professionals to the
highest possible level of training as soon as possible. The solution to this problem is possible through
the using of modern intensive technology training.
Dr of Technical Science, Professor Yurii Gunchenko
332
Victoria SAVENCHUK, rok II mgr
Odessa I.I.Mechnikov national university
SKN „MAINFORM”
COMPUTER NETWORK OF THE AUTOMATED TRAINING
SYSTEM TAKING INTO ACCOUNT THE FAILURE
At the initial design stage of automated learning systems (ALS) based on computer it’s
necessary to ground in technical and economic parameters of the computer system. It is assumed that
the ALS is composed of leading computer (server) connected to a personal computer or to the staff’s
built-in computer workstation.
A characteristic feature of the functioning of the ALS is that computer network should provide
reception, processing and delivery of information about educational and information models (EIM) in
a time that not exceeding recycling information for media playback EIM of the actual situation (ΔT0).
It is obvious that for creation a network of computers first of all it is necessary determine the required
performance of each computer. When necessary computer capacity to understand the average number
listed operations performed per unit time machine with all the loss of time: the input and output
information about the EIM, to identify and eliminate glitches on the exchange of information between
operational and external memory, base of knowledge and database.
Thus, the calculation of the required performance computers EIM ALS should take into
account the impact of computer short interruptions and failures that dismissive. It should be borne in
mind that failure that dismissive lead to distortion of information therein, and in some cases - to abuse
cycle time simulation environment (ΔT0) (ALS functioning).
Dr of Technical Science, Professor Yurii Gunchenko
333
Ivan TKACH, rok I mgr
SKN „MAINFORM”
THE COMPARATIVE ANALYSIS OF THE ALGORITHMS OF
THE SORTING ARRAY DATA
The amount of the array data that has been used today has reached such point that decades ago
seemed to be impossible. As much as the amount of worked out data increases as much our task to
optimize used algorithms increases too as well as it’s sorting. The primer purpose, as always, would be
to provide such task that would not increase the speed of the algorithms. For example, for the
educational purposes very important is to keep it simple.
The increase of the speed of the sorting of the algorithms and advancing of the circle of our
tasks, for which they were used, leads us to consideration of the importance of the task of the
comparative analysis of the algorithms of sorting.
The main purpose of this research is to compare advantages and disadvantages for the most
used algorithms of sorting data in arrays.
The existed algorithms of the sorting arrays much differs by the level of difficulties, speed,
stability, requirements of the memory and other parameters. Though each algorithms reaches the most
convenience in the appropriate particular situation. Desirable are even very slow algorithms, which
because of their simplicity find their use in the education.
Comparison of sorting algorithms by their speed shows that the average number of operations
of stable algorithms is n2 but the most of unstable sorting algorithms are faster.
(n log n for the most algorithms).
dr Iaroslav Nykorak
334
Sekcja Inżynierii Metali
335
Michał BADZIŃSKI, rok III
Wydział Metali Nieżelaznych
Akademia Górniczo - Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
SKN „FORMAT”
Charakterystyka właściwości i struktury kompozytu Al-TiO2
wytwarzanego metodą mechanicznej syntezy
Wśród nowoczesnych materiałów konstrukcyjnych coraz większą uwagę zwracają materiały
kompozytowe na bazie metalicznej osnowy, które charakteryzuje znacznie wyższy poziom
własciwości mechanicznych w porówanaiu do klasycznych materiałów. W niniejszej pracy podjęto
próbę oceny struktury i właściwości mechanicznych kompozytu na bazie aluminium (Al)
wzmacnianego drobondyspersyjnymi cząstkami tlenku tytanu (TiO2), wytwarzanego metodą
mechanicznej syntezy. Badania wytrzymałościowe przeprowadzono w oparciu o próbę ściskania w
szerokim zakresie temeperatur, zaś badania struktury przeprowadzono przy użyciu mikroskopu
świetlnego oraz skaningowego mikroskopu elektronowego. Kompozyt Al-TiO2 poddano również
badaniom kalorymetrycznym w celu określenia stabilności struktury materiału kompozytowego.
dr inż. Anna Kula
336
Paulina BUBLIK, rok III
SKN „METALOZNAWCÓW”
Charakterystyka nowego, wysokoentropowego stopu
Al10Ti10Si10Cu35Fe35
Badania nad stopami wysokoentropowymi (ang. High-Entropy Alloys, HEAs) są nową,
dynamicznie rozwijającą się gałęzią w dziedzinie inżynierii materiałowej. Zainteresowanie tą nową
grupą materiałów wynika z uwagi na możliwość uzyskania atrakcyjnych kombinacji właściwości
mechanicznych i fizyko-chemicznych, niespotykanych do tej pory w stopach tradycyjnych.
HEAs są złożone z minimum pięciu składników, gdzie zawartość poszczególnych
pierwiastków jest w przedziale od 5% do 35% at. W konsekwencji złożonego składu chemicznego
możliwe jest obsadzenie poszczególnych węzłów komórki elementarnej danej fazy przez rożne atomy
metali wchodzące w skład stopu. Efekty synergicznego oddziaływania pomiędzy pierwiastkami stopu
wpływają często na osiągnięcie unikalnych właściwości. Istotnym elementem wpływającym na
właściwości HEAs jest również typ sieci krystalicznej. Na etapie projektowania stopów
wysokoentropowych, w celu przewidzenia ich sieci krystalicznej wykorzystuje się współczynnik
koncentracji elektronów walencyjnych (VEC).
W niniejszej pracy określono mikrostrukturę nowego stopu Al10Ti10Si10Cu35Fe35 przy
użyciu mikroskopu świetlnego i skaningowej mikroskopii elektronowej. Ponadto wyznaczono skład
chemiczny poszczególnych faz , ich mikrotwardości oraz moduły Younga metodą nanoindentacji.
Praca wsparta infrastrukturą badawczą Akademickiego Centrum Materiałów i
Nanotechnologii AGH.
mgr inż. Kamil Górecki
dr hab. inż. Piotr Bała
dr inż. Tomasz Kozieł
337
Justyna CZAJKA, rok I mgr
SKN „DOSKONALENIE JAKOŚCI”
ALTERNATYWNE TECHNOLOGIE WYTWARZANIA
WYBRANYCH ELEMENTÓW DWUPRZEPŁYWOWEGO
SILNIKA ODRZUTOWEGO
W referacie przedstawiono wyniki analizy procesów wytwarzania wybranych części
lotniczego silnika odrzutowego, ukierunkowanej na opracowanie alternatywnej technologii,
spełniającej wymagania, dotyczące jakości wyrobu, efektywności oraz bezpieczeństwa. Przedmiotem
badań były procesy z grupy związanej z kształtowaniem wyrobów powłokowych.
Podstawą analizy była baza wiedzy, wyniki identyfikacji procesów, realizowanych w lotniczej
firmie oraz wyniki badań zespołu Pracowni Inżynierii Produkcji. W ramach identyfikacji określono
wymagania stawiane wyrobom, dotyczące kształtu, wymiarów i właściwości mechanicznych,
kluczowe parametry procesów, metodykę badań i kontroli wyrobów oraz ograniczenia techniczne,
technologiczne i związane z bezpieczeństwem. Po wstępnej analizie skupiono się na procesach
kształtowania obrotowego, przyrostowego i elektrodynamicznego. Opracowane materiały stanowią
podstawę do dalszych działań związanych z opracowaniem alternatywnych technologii.
mgr inż. Michał Kwiatkowski
338
Aneta ĆWIĘKA, rok I mgr
RYZYKO NIEUZYSKANIA WŁAŚCIWOŚCI WYROBU W
PROCESACH OBRÓBKI CHEMICZNEJ I
ELEKTROCHEMICZNEJ STOPÓW ALUMINIUM
W referacie przedstawiono metodykę oceny ryzyka nieuzyskania właściwości w procesach
anodowania, alodynowania i chemicznej obróbki objętościowej (chemicznego frezowania) oraz
opracowano specjalny eksperyment, umożliwiający jej weryfikację. Analiza wymagań, rodzajów
materiałów wsadowych i modeli procesów, a także ich identyfikacja w środowisku przemysłowym
pozwoliła na wyodrębnienie potencjalnych przyczyn nieuzyskania wymaganych właściwości, w tym
przypadku właściwości związanych z anodowymi powłokami i stanem powierzchni wyrobu.
W ramach identyfikacji zrealizowano procesy nadzorowane, które pozwoliły na określenie wartości
poszczególnych krytycznych parametrów we wszystkich jednostkowych procesach. Opracowano plan
eksperymentów weryfikujących metodykę oceny ryzyka, którego istotą jest badanie odpowiedzi
procesu na jednostkowy skok jego parametrów. Założono przy tym, że każdorazowa zmiana wartości
wybranego parametru zachodzi przy średnich wartościach pozostałych parametrów. Konsekwencje
zmiany każdorazowo są określane na półwyrobie i wyrobie gotowym. Wybór zmiennych do
poszukiwania odpowiedzi na skok jednostkowy wspomagano diagramem przyczynowo - skutkowym,
wzorowanym na diagramie Ishikawy, dedykowanym problemowi.
mgr inż. Marcin Głodzik
339
Robert JANICA, rok III
SKN „FORMAT”
Wpływ szybkiej krystalizacji na strukturę i właściwości stopu Al-2Mn
W pracy przedstawiono wpływ szybkiej krystalizacji na strukturę i właściwości mechaniczne
stopu Al-Mn. Mangan należy do grupy metali przejściowych, które podobnie jak żelazo, chrom czy
nikiel charakteryzuje wysoka temperatura topnienia i niski współczynnik dyfuzji w aluminium. Cechy
te są sprawiają, że stopy z dodatkami metali przejściowych stają się atrakcyjnymi materiałami z
punktu widzenia zastosowań w podwyższonej temperaturze. Konwencjonalne metody wytwarzania
oparte na odlewaniu powodują, że trudnotopliwe pierwiastki spychane przez front krystalizacji
gromadzą się na granicach ziarn tworząc fazy o wielkości do kilkunastu mikrometrów, co
niekorzystnie wpływa na właściwości mechaniczne takich materiałów. Zastosowanie procesu szybkiej
krystalizacji pozwala na otrzymanie materiału o korzystnej morfologii faz międzymetalicznych, co
bezpośrednio przekłada się na poziom właściwości mechanicznych. Praca obejmuje analizę struktury
oraz właściwości stopu Al-Mn wytworzonego techniką szybkiej krystalizacji oraz materiału
przygotowanego w konwencjonalny sposób. Badania właściwości mechanicznych oparto na próbach
ściskania w szerokim zakresie temperatur, zaś badania strukturalne wykonano w oparciu o
mikroskopię świetlną oraz skaningową mikroskopię elektronową.
dr inż. Anna Kula
340
Malwina JANOSKA, rok III
Karolina DADUN, rok III
SKN „TYTAN”
Wpływ odkształcenia metodą ECAP na strukturę i własności stopu
Mg-Ca-B
Praca miała na celu zbadanie właściwości stopu Mg-Ca-B za pomocą metody ECAP. Próbki
przeciśnięto przez kanał kątowy, ustawiony pod kątem 90 stopni i zbadano zmiany występujące w
strukturze próbek po przeprowadzeniu procesu przeciskania. W badaniu wzięto pod uwagę, iż dodatek
Ca do stopów podnosi ich twardość oraz odporność na pełzanie, a także przyczynia się do
rozdrobnienia ziaren struktury, ma to związek z umocnieniem wydzieleniowym występującym w
badanych stopach. Stopy magnezu stanowią ciekawy materiał do badania z racji ich specjalistycznego
zastosowania w implantologii oraz wielu prężnie rozwijających się obecnie gałęziach przemysłu.
dr hab. inż. Grzegorz Boczkal
341
Katarzyna KORFANTY, rok II mgr
METODYKA ANALIZY DANYCH PROCESOWYCH NA
POTRZEBY EKSPERTOWEGO SYSTEMU NADZOROWANIA
PROCESÓW SPECJALNYCH
W referacie przedstawiono problem analizy danych pozyskiwanych w Systemie Eksperckim z
linii technologicznej obróbki cieplnej stopów tytanu, ukierunkowanej na wypracowanie sygnałów
sterujących oraz wypracowanie wytycznych, dotyczących doskonalenia procesów.
Procesy cieplnej obróbki stopów tytanów należą do grupy procesów specjalnych, tzn. ich wyniki są
znane dopiero po ich zakończeniu. Ewentualne niezgodności mogą się ujawnić w warunkach
eksploatacji, co w przypadku wyrobów lotniczych jest nie do zaakceptowania.
Ich kolejne etapy są realizowane w warunkach nadzorowania kluczowych parametrów, bez
możliwości oceny stanów pośrednich obrabianego materiału. Pełna, kompleksowa i wiarygodna
identyfikacja oraz adekwatna do potrzeb analiza danych jest możliwa jedynie w przypadku w pełni
zautomatyzowanego systemu. Wyposażenie go w funkcje wnioskowania podkreśla jego ekspercki
charakter.
Na najniższym poziomie działa System akwizycji danych procesowych (real-time)-archiwa arx.
Kolejnymi poziomami są:
- agregacja danych do postaci przydatnej do analizy (połączenie danych zagregowanych
z systemu akwizycji i systemu śledzenia)- zagregowane archiwa arx, baza SQL,
- analiza danych, w tym statystyczna, przyczynowo - skutkowa (sieci neuronowe),
- warstwa ekspertowa, wnioskowania i podejmowania decyzji.
Przedstawiony w referacie przykład dotyczy poszukiwania relacji pomiędzy parametrami procesów
obróbki cieplnej stopów tytanu WT22 a właściwościami wyrobu opisywanymi przez granicę
plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, twardość, udarność.
Istotne jest przy tym odniesienie tych wyników do masy i objętości obrabianej części, w tym do
rozkładu właściwości w objętości ze względu na różną historię nagrzewania i chłodzenia
poszczególnych obszarów.
Ze względu na znaczna ilość parametrów eksperymenty zaplanowano tak, żeby uzyskać odpowiedź
na wybraną zmianę ich wartości. W przypadku oceny wpływu zmiany składu chemicznego posłużono
się danymi literaturowymi.
mgr inż. Maciej Nowosielski
342
Wojciech KOŚCIELNIAK, rok II mgr
SKN „FORMAT”
Interakcja granic bliźniaczych rodzaju I oraz II w monokryształach
Ni-Mn-Ga o pięciokrotnej modulacji
W pracy zostało przedstawione oddziaływanie granic bliźniaczych rodzaju I oraz II w
monokryształach Ni-Mn-Ga o pięciokrotnej modulacji. Powyższe stopy charakteryzują się
magnetycznie indukowanym odkształceniem plastycznym na poziomie 6% wartości odkształcenia
liniowego. Efekt ten polega na reorientacji wariantów martenzytu.
Tworząc odpowiednią konfiguracje granic bliźniaczych przecinających się pod kątem 90°
można uzyskać efekt pseudoelastyczny. Powyższe badania pokazują reakcje mono-kryształu na
jednoosiowe ściskanie o różnych naprężeniach. Przyłożenie naprężenia skutkuje interakcją oraz
tworzeniem się nowych cienkich płytek bliźniaczych zarówno rodzaju I jak i II, które ulegają
charakterystycznemu rozgałęzieniu w pobliżu miejsc przecięcia. Taka mikrostruktura charakteryzuje
się odwracalnym odkształceniem na poziomie 2,5% odkształcenia lokalnego. Rezultaty
dotychczasowych badań wskazują, iż wytworzenie odpowiedniej struktury bliźniaczej w całej
objętości monokryształu pozwoli na uzyskanie takiego efektu również w skali makro.
dr inż. Robert Chulist
dr inż. Tomasz Tokarski
343
Justyna ŁAZARCZYK, rok I mgr
IDENTYFIKACJA PROCESÓW WYTWARZANIA LOTNICZYCH
CZĘŚCI POWŁOKOWYCH, UKIERUNKOWANA NA WYBÓR
OPTYMALNEGO WARIANTU TECHNOLOGII
W referacie przedstawiono wyniki identyfikacji różnych procesów tłoczenia, wdrożonych w
środowisku technologicznym firmy lotniczej, realizowanej w celu wyznaczenia ograniczeń i kryteriów
wyboru optymalnego procesu oraz ewentualnej radykalnej zmiany technologii.
Określono krytyczne etapy procesów, ograniczenia techniczne i technologiczne, w tym wynikające
między innymi z właściwości przetwarzanych materiałów. Opisano możliwości i potrzeby związane z
projektowaniem procesów w oparciu o numeryczne modelowanie i symulacje oraz zidentyfikowane
ograniczenia i kryteria wyboru.
Przydatność tego typu analizy uwidacznia się już w etapie klasyfikacji części do procesów tłoczenia,
w tym przeponowego, na prasomłotach, na prasach hydraulicznych oraz tłoczenia przyrostowego.
W referacie przedstawiono również wstępne wyniki badań procesu tłoczenia przyrostowego
(Incremental Sheet Forming- ISF).
Proces ten daje szansę poprawy efektywności procesów wytwarzania skutkiem radykalnego
uproszczenia narzędzi i oprzyrządowania, możliwości wykorzystania standardowych Obrabiarek
Sterowanych Numerycznie (OSN), skrócenia czasu wdrażania nowych części, możliwości robotyzacji
i automatyzacji procesu, zmniejszenia ilości operacji.
mgr inż. Paweł Kita
344
Gabriela PIWOSZ, rok III
Magdalena STOPKA, rok III
SKN „FORMAT”
Wpływ parametrów zgrzewania na jakość połączeń w
wielowarstwowych materiałach Ag-Cu
Zgrzewanie dyfuzyjne w stanie stałym jest procesem łączenia materiałów, który powoduje
wnikanie jednego składnika w drugi, aż do powstania jednolitego złącza. Do otrzymania połączenia
potrzebne jest stworzenie odpowiednich warunków związanych z przygotowaniem powierzchni oraz
doborem nacisku, temperatury i czasu zgrzewania.
Metoda zgrzewania dyfuzyjnego umożliwia łączenie ze sobą materiałów zarówno
metalicznych jak i metali z niemetalami. Stosowana jest w różnych dziedzinach przemysłu oraz
jubilerstwie.
Szczególnie interesujące, ze względów estetycznych, jest wykorzystywanie łączenia
dyfuzyjnego do produkcji biżuterii w stylu Mokume Gane. Technika ta jest stosowana od dawna,
jednak jej opisy są dosyć rzadkie i mało szczegółowe.
Praca przedstawia wykonanie w warunkach laboratoryjnych badania materiału warstwowego
Ag-Cu przeznaczonego na biżuterię. Celem był dobór parametrów zgrzewania dyfuzyjnego wraz z
dodatkowymi operacjami odkształcania i obróbki cieplnej potrzebnymi do otrzymania odpowiednio
wytrzymałego połączenia.
Rysunek 6. Materiał Ag-Cu po zgrzaniu i obcięciu brzegów.
dr inż. Marcin Mroczkowski
mgr inż. Łukasz Kuczek
345
Przemysław SEIBT, rok II mgr
BADANIA LAMINATÓW KOMPOZYTOWYCH O OSNOWIE
EPOKSYDOWEJ WZMACNIANYCH WŁÓKNAMI SZKLANYMI I
PROSZKAMI METALICZNYMI
Celem badań jest określenie wpływu nano i mikrocząstek metalicznych, wprowadzanych do
laminatów o osnowie żywicy epoksydowej, wzmacnianych włóknem szklanym. Analiza literaturowa
wykazała, że badania z dziedziny kompozytów koncentrują się na poprawie właściwości
wytrzymałościowych, w tym zmęczeniowych, odporności na impact, przewodności cieplnej i
elektrycznej oraz palności.
Większość testów wykonuje się w standardowych warunkach laboratoryjnych, podczas gdy w
rzeczywistości materiały te pracują często w skrajnie niekorzystnych warunkach zewnętrznych.
W referacie przedstawiono wyniki niektórych badań, w tym testy palności, przewodności cieplnej i
wytrzymałości zmęczeniowej laminatów na bazie żywicy epoksydowej wzmacnianych włóknem
szklanym, modyfikowanych proszkami metalicznymi o różnej granulacji w tym nanoproszkami.
Szczególną uwagę zwrócono na badania wytrzymałości zmęczeniowej w niskiej temperaturze i
porównanie jej z wynikami badań standardowych.
Badania wykonano na specjalnie skonstruowanym stanowisku z mechanicznym wymuszaniem
zmiennego obciążenia próbki w postaci belki jednostronnie zamocowanej. Na stanowisku
zmęczeniowym zbudowano komorę termiczną, pozwalającą na realizację badań w temperaturze od 40oC do + 60oC.
W oparciu o te wyniki opracowano wytyczne do planowania bardziej zaawansowanych
eksperymentów, których wyniki będą podstawą do projektowania laminatów pracujących w skrajnie
niskich lub podwyższonych temperaturach.
dr inż. Daniel Pociecha
346
Joanna SOWA, rok I mgr
IDENTYFIKACJA PROCESÓW I RYZYKO NIEUZYSKANIA
WŁAŚCIWOŚCI W PROCESACH OBRÓBKI CIEPLNEJ STALI
W referacie przedstawiono metodykę oceny ryzyka nieuzyskania właściwości w procesach
obróbki cieplnej stali tj. wyżarzania, hartowania, odpuszczania, przesycania i starzenia oraz
opracowano specjalny eksperyment, umożliwiający jej weryfikację.
Analiza wymagań, rodzajów materiałów wsadowych, cieplnych modeli procesów, a także ich
identyfikacja w środowisku przemysłowym pozwoliła na wyodrębnienie potencjalnych przyczyn
nieuzyskania wymaganych właściwości, w tym przypadku właściwości mechanicznych. W ramach
identyfikacji zrealizowano procesy nadzorowane, które pozwoliły na określenie wartości krytycznych
etapów procesów oraz ich parametrów.
Opracowano plan eksperymentów weryfikujących metodykę oceny ryzyka, którego istotą jest
badanie odpowiedzi procesu na jednostkowy skok jego parametrów. Założono przy tym, że
każdorazowa zmiana wartości wybranego parametru zachodzi przy średnich wartościach pozostałych
parametrów. Efekt zmiany będzie każdorazowo obserwowany i mierzony na półwyrobie i wyrobie
gotowym.
Wybór zmiennych do poszukiwania odpowiedzi na skok jednostkowy wspomagano
diagramem przyczynowo - skutkowym, wzorowanym na diagramie Ishikawy, dedykowanym
problemowi.
mgr inż. Sandra Puchlerska
347
Mateusz STAŃCZYK, rok II mgr
Mateusz PORTKA, rok II mgr
WPŁYW DODATKU ŻELAZA NA STRUKTURE I WŁASNOŚCI
MECHANICZNE MASYWNYCH STOPÓW CU-ZR-AL-Y
Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu dodatku żelaza na strukturę oraz
własności mechaniczne masywnych stopów Cu46Zr42Al7Y5. Materiał do badań stanowiły stopy w
postaci prętów o składzie chemicznym (Cu0.46Zr0.42Al0.07Y0.05)100-xFex (gdzie x=0, 1.5, 3, 6) wykonane
poprzez przetapianie łukowe oraz zassanie do formy (metoda suction casting). Badania mikrostruktury
struktury odlanych prętów prowadzone za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej, poparte
analizą dyfraktometryczną i kalorymetryczną, wykazały amorficzną strukturę bazowego stopu
(Cu46Zr42A7Y5) oraz niejednorodną amorficzno-krystaliczną strukturę stopów zawierających 1.5%
oraz 3% Fe. Dodatek tego składnika zmienił optymalny skład stopu, powodując częściową
krystalizacje w wartwie przypowierzchniowej. Pozostała w rdzeniu pręta faza ciekła, zmierzając w
kierunku stężenia eutektycznego zwiększała swoją skłonność do zeszklenia, uległa zeszkleniu.
Zawartość fazy krystalicznej rosła wraz ze wzrostem zawartości żelaza, aż do niemal całkowitej
krystalizacji w stopie (Cu0.46Zr0.42Al0.07Y0.05)94Fe6.
Statyczna próba ściskania wykazała niewielki zakres odkstałcenia plastycznego kompozytów
amorficzno–krystalicznych (x=1.5, 3) oraz ich nieznaczny wzrost wytrzymałości w porównaniu do
stopu bazowego (bez dodatku żelaza).
dr inż. Tomasz Kozieł
348
Stanisław WYSOCKI, rok II mgr
SKN „TYTAN”
Analiza ewolucji tekstury stopu ZnCuTi podczas walcowania, przy
użyciu narzędzia "MTEX TOOLBOX".
Celem pracy jest badanie ewolucji tekstury stopu Zn 0,1% Cu 0,1%Ti, w procesie walcowania na
gorąco w temperaturze 350ºC. Do badań użyto próbki odlanej do kokili stalowej i poddanej procesowi
homogenizacji w temperaturze 350ºC przez godzinę, a następnie poddanej procesowi walcowania na
gorąco w temperaturze 350ºC z gniotem jednostkowym około 5%, oraz poddanej międzyoperacyjnym
procesom wyżarzania w temperaturze 350ºC przez 10 min. Pomiaru tekstury dokonano przy pomocy
dyfraktometru rentgenowskiego Brucker Discover D8 wyposażonego w lampę miedzianą. Wykonano
figury biegunowe płaszczyzn typu {0001}, {112̅0}, {101̅0}, {112̅2}. Do rekonstrukcji pełnej figury
biegunowej oraz wyznaczenia funkcji rozkładu orientacji użyto narzędzia „MTEX TOOLBOX”
działającym w środowisku oprogramowania MatLab. Na podstawie wyznaczonych funkcji rozkładu
orientacji przeprowadzono analizę zmiany komponentów tekstury.
dr inż. Paweł Pałka
349
Grzegorz ŻMUDA, rok II mgr
SKN „FORMAT”
Analiza warunków homogenizacji wlewków ze stopu 2024 o wysokiej
zawartości Cu i Mg
W pracy badano wpływ warunków wyżarzania ujednorodniającego na strukturę i własności
wlewków ze stopu 2024 o maksymalnej zawartości głównych dodatków, t.j. Cu i Mg, dopuszczonej
normą PN-EN 573-3. Próbki pobrane z wlewka odlanego sposobem półciągłym w warunkach
półprzemysłowych, poddano homogenizacji w warunkach laboratoryjnych w dwóch wariantach:
standardowym, z wygrzewaniem w temperaturze stosowanej w praktyce przemysłowej oraz
wysokotemperaturowym, w temperaturze zbliżonej do solidusu stopu. Efekty poszczególnych
wariantów homogenizacji oceniano w oparciu o badania strukturalne z zastosowaniem skaningowej
mikroskopii elektronowej z analizą składu chemicznego w mikroobszarach, pomiary twardości oraz
testy kalorymetryczne, wykonywane w celu wyznaczenia temperatury solidus oraz ciepła topnienia
niskotopliwych składników struktury.
dr inż. Grzegorz Włoch
dr inż. Antoni Woźnicki
350
Sekcja Inżynierii Produkcji
351
Paulina BROŻEK, rok II mgr
SKN „MENADŻER PRODUKCJI”
Produkcja ozdób choinkowych na przykładzie przedsiębiorstwa
DECORA
DECORA to niewielkie przedsiębiorstwo produkujące szklane ozdoby choinkowe. Proces
produkcji odbywa się tam w sposób tradycyjny, ręczny. Oprócz bombek okrągłych w DECORZE
powstają także formówki. Na proces produkcyjny składa się kilka czynności: dmuchanie, srebrzenie,
mycie, malowanie, dekorowanie i pakowanie.Warto przekonać się jak interesujący jest to proces nie
tylko z punktu widzenia dziecka, ale także z punktu widzenia inżyniera.
prof. nadzw. dr hab. inż. Wiktor Kubiński
352
Krzysztof BROŻEK, rok I
STAGING FESTIWALÓW OGÓLNOŚWIATOWYCH NA
PRZYKŁADZIE KONKURSU PIOSENKI EUROWIZJI
Największy festiwal muzyczny na świecie przyciąga przed telewizory corocznie ponad 100
milionów widzów na całym świecie - od Grenlandii po Australię. Jednym z ważniejszych wyzwań,
jest zaprojektowanie a następnie wykonanie sceny, na której cała Eurowizja będzie mieć miejsce.
owoczesnym scenom stawiane są coraz większe wymagania. Muszą one wzbudzać uznanie i podziw,
lecz jednocześnie skupiać uwagę na artystach, nie przytłaczając ich. Równie ważną sprawą jest
kwestia oświetlenia, czy też dodatkowych, unikalnych elementów scenicznych w celu jeszcze
większego skupienia uwagi widzów na tym, co dzieje się na ekranach ich telewizorów.
353
Joanna BUKOWSKA, rok I mgr
Analiza opłacalności przebudowy terenu rekreacyjnego jako
inwestycji sektora publicznego.
Celem referatu jest analiza ekonomiczno-finansowa procesu przygotowania oraz realizacji
dokumentacji technicznej na przykładzie modernizacji parku rozrywki w Nowym Targu. W części
teoretycznej w skrócie przedstawiony zostanie proces powstawania dokumentacji technicznej oraz jej
zawartość. Omówione zostaje również zagadnienie prawa zamówień inwestycji sektora publicznego.
W części praktycznej wykonano analizę ekonomiczno-finansową, w której przedstawiono strukturę
kosztów poniesionych w trakcie inwestycji oraz zestawienie słabych, mocnych stron oraz szans i
zagrożeń, czyli analizę SWOT.
354
Agnieszka CZAPLICKA-KOTAS, rok I mgr
Zastosowanie najlepszych dostępnych technik (BAT) w celu
minimalizacji zanieczyszczeń pyłowych i gazowych dla lakierni
proszkowej.
W obecnych czasach ciężko znaleźć jest konsensus pomiędzy korzyściami środowiskowymi i
ekonomicznymi. Dzięki zastosowaniu norm unijnych oraz państwowych dąży się do
zminimalizowania emisji szkodliwych substancji. W niniejszej pracy omówiono możliwość
zastosowania najlepszych dostępnych technik do zredukowania emisji pyłowych i gazowych w
lakierniach proszkowych.
355
Paulina DERYŁO, rok I
Produkcja Szyb Samochodowych – podstawowe badania
Referat będzie opisywać, jak ogólnie dzielą się szyby samochodowe i jak przygotować szybę
do badań. W kolejnej części prezentacji opisany zostanie sposób, jak badać właściwości optyczne,
wytrzymałość na uderzenie, charakter siatki spękań i odporność na czynniki atmosferyczne (na
podstawie normy PN-81/B-13153). Opiszę i scharakteryzuje również szyby klejone( wymagania co do
kształtu, wymiarów, rodzaju szkła )oraz zaprezentuje warunki kontroli jakości i metody badań
sprawdzających. Przedstawię również działające na rynku firmy, związane z branżą produkcji szyb
samochodowych.
356
Agnieszka DOMAGAŁA, rok III
Zarządzanie bezpieczeństwem w przedsiębiorstwie, czyli jak działać,
aby nie stwarzać zagrożenia.
Ciągły rozwój nauki o zarządzaniu nie może ominąć tak ważnej kwestii jaką jest problematyka
zagrożeń w środowisku pracy. Najistotniejszą kwestią jest, aby pracodawca, organizator lub kierownik
działu, a także sam pracownik poznał regulacje prawne, które są podstawą do badania okoliczności i
przyczyn wypadków. Celem pracy jest omówienie tematu zagrożeń w działalności przedsiębiorcy.
357
Mateusz FIGIEL, rok II mgr
ZALETY I WADY WPROWADZENIA AUTOMATYZACJI W
TECHNOLOGII LAKIEROWANIA PROSZKOWEGO
W dzisiejszych czasach każdy przedsiębiorca, menager staje przed wyzwaniem rozbudowania
swojej firmy. Ważną częścią projektu inwestycyjnego jest analiza ekonomiczna inwestycji mająca na
celu określenie kosztów powstałych przy zrealizowaniu inwestycji, późniejszych kosztów
występujących w okresie eksploatacji oraz przewidzenie przychodów z uruchomionej inwestycji
biorąc do analizy zazwyczaj dane historyczne z działalności firmy. Lakierowanie proszkowe jest dość
młodą gałęzią przemysłu i ciągle się rozwija, ewoluuje. Wprowadzane są na rynek nowe urządzenia,
preparaty do obróbki chemicznej, farby proszkowe, o których opowiem podczas tej prezentacji.
358
Dorota GAJ, rok I mgr
Jak zmieniały się bolidy Formuły 1 na przestrzeni lat
Cykl najbardziej prestiżowych wyścigów samochodowych na świecie przeprowadzany jest od
1950 roku. Podczas każdego sezonu na wydzielonych torach ulicznych i na specjalnych torach
zamkniętych ścigają się ze sobą kierowcy w jednomiejscowych samochodach wyścigowych o
otwartym nadwoziu, czyli popularnych bolidach. Jednak bolidy z początków Formuły w niczym nie
przypominają tych dzisiejszych. Jak i dlaczego zmieniły się te samochody? W referacie zostały
przedstawione najistotniejsze zmiany i ich przyczyny.
359
Agnieszka GRĘDA, rok I mgr
Człowiek w świecie czujników
W dzisiejszych czasach ludzie żyją wśród różnego rodzaju czujników umieszczanych w
przedmiotach codziennego użytku. Czujniki znajdują się w powszechnych urządzeniach mobilnych,
samochodach, czy budynkach – szczególnie tych nowo powstających. Jest to jedynie kilka przykładów
wykorzystania różnego rodzaju czujników, dzięki którym funkcjonowanie człowieka staje się
łatwiejsze i wygodniejsze. Jak zmieni się widzenie, słyszenie, myślenie i życie w świecie pełnym
czujników? Jakie są perspektywy na przyszłość tych niewielkich elementów urządzeń? Odpowiedzi na
te i inne pytania zostaną udzielone w referacie pod tytułem „Człowiek w świecie czujników”.
360
Karolina JURASZEK, rok I
KOLEJ TRANSSYBERYJSKA
W moim referacie chciałabym zaprezentować najdłuższą linię kolejową na świecie, która
przekracza 8 stref czasowych, 2 kontynenty oraz 89 miast. Krótko opiszę jej historię oraz katorżnicze
warunki pracy podczas 25-letniej budowy. Następnie chciałabym przedstawić obecne standardy
panujące podczas podróży, która może trwać nawet kilka tygodni.
361
Magdalena MUSZYŃSKA, rok II
Produkcja i projektowanie leków.
Produkcja leków jest niezwykle skomplikowaną dziedziną, szczególnie w jej pierwszej fazie –
czyli projektowaniu. To w laboratoriach badawczych rozpoczyna się proces powstawania leków.
Poszukiwane są wysoko wydajne i efektywne metody projektowania takich substancji. Do tej pory
specjaliści wyróżnili dwie strategie : w oparciu o strukturę ligandów które są aktywne, oraz badania
symulowania oddziaływania związku aktywnego z receptorem. W mojej pracy główny nacisk
nałożyłam właśnie na tą pierwszą strategie, w której z szeregu cząsteczek, różnie podstawionych,
modeluje się funkcje, które ukazują, w którym momencie aktywność jest największa.
362
Anna OSTROWSKA, rok II
Przezroczysty papier wielokrotnego użytku
W dzisiejszych czasach na rynku pojawia się coraz więcej materiałów inżynierskich, dzięki
którym można zadbać o mniejszą eksploatację środowiska. Jednym z takich nowoczesnych rozwiązań
jest przezroczysty papier wielokrotnego zapisu, oparty na właściwościach tzw. „barwników redoks”.
Zmniejszenie produkcji i zużycia tradycyjnego papieru powstającego z rozdrobnionej masy
pochodzenia roślinnego jest wysoce pożądane, a badania wykazały, że przezroczysty, prototypowy
nośnik można zadrukowywać i „wymazywać” ponad 20 razy bez istotnej utraty kontrastu i
rozdzielczości.
363
Aleksandra PAWELEC, rok III
Kontrola jakości w procesie produkcji kosmetyków
Przedmiotem referatu jest ukazanie istoty kontroli jakości w procesie produkcji kosmetyków.
W branży kosmetycznej kontrola jakości procesu produkcji, użytych składników jak i finalnych
produktów odgrywa ogromne znaczenie. Kontrola ta, oparta o dedykowane dla tej działalności normy,
pozwala dopuścić dany produkt do obrotu lub w przypadku nie spełnienia norm, całkowicie go
zakazać.
364
Aleksandra STABRAWA, rok I mgr
Zarządzanie zapasami
Podstawowe pojęcia i definicje dotyczące zarządzania zapasami. Znaczenie utrzymania
optymalnego poziomu zapasów. Metody analizy stanu zapasów – analiza ABC oraz XYZ. Modele
sterowania zapasami - model stałego cyklu zamawiania, model poziomu zapasu wyznaczającego
moment zamawiania, model minimum/maksimum.
365
Patrycja STĘPNIAK, rok I
ETAPY PRODUKCJI DŁUGOPISÓW KOSMICZNYCH
Długopisami kosmicznymi można pisać pod woda, w ekstremalnych temperaturach, nawet do
góry nogami, a to wszystko dzięki pomysłowej konstrukcji: zawierają one sprężony azot. Produkcja
dzieli się na kilka etapów: początku produkcji( maszyny obrabiają stal do uzyskania wymaganego
kształtu), produkcję wkładu do długopisu, sprawdzenie wkładu, produkcji klipsów do długopisu oraz
składania długopisu i końcowego montażu. W mojej pracy chciałabym je przedstawić i szczegółowo
opisać.
366
Karolina WOJTAS, rok I
Motywowanie pracowników produkcji
Mimo że w dzisiejszych czasach wiele zakładów wytwarzających towary jest
zautomatyzowana, to wciąż istnieje dużo firm, w których to człowiek, a nie maszyna, wykonuje takie
zadania jak pakowanie wyrobów czy też naklejanie etykiet. Motywowanie fizycznych pracowników
produkcji jest trudnym zadaniem. Często w takich przedsiębiorstwach menadżerowie nie mogą
zastosować wielu tradycyjnych środków dopingowania. W artykule przedstawione zostaną różne
sposoby motywowania kadry produkcyjnej, ich zalety, wady oraz skuteczność. Jest on swoistym
zbiorem metod, opracowanym na podstawie dostępnej literatury, a także własnych wniosków i
przemyśleń.
367
Ewa ZIELONA, rok II
Produkcja komponentów dla przemysłu samochodowego na
przykładzie firmy VALEO.
Valeo jest międzynarodową grupą spółek skupioną na projektowaniu, produkcji i sprzedaży
komponentów, systemów zintegrowanych i modułów dla przemysłu samochodowego. Praca w Valeo
jest udoskonalona według standardu 5S - narzędzie ciągłego doskonalenia wykorzystywane w
zarządzaniu przedsiębiorstwem, którego wdrożenie umożliwia dostarczanie klientowi wymaganej
przez niego wartości po jak najniższym koszcie i przy wykorzystaniu jak najmniejszej ilości zasobów.
Celem tego referatu jest opis tworzenia komponentów przez powyższą firmę.
368
Sekcja Inżynierii Spajania
369
Piotr BABIARZ, rok III
Charakterystyki spawalnicze elektrody Thermanit P24
`Elektrody otulone są szeroko stosowane w ręcznym spawaniu łukowym. Oprócz rdzenia metalowego
podczas spawania, stopieniu ulega także otulina, która pełni bardzo ważne role w procesach
fizycznych i metalurgicznych (ochrania jeziorko spawalnicze przed atmosferą, zawiera substancje
ułatwiające jonizację przestrzeni międzyelektrodowej, wprowadza do spoiny dodatki stopowe oraz
wiążące tlen i azot). Wyznaczenie ilości wodoru jest ważne ze względu na podatność do pękania spoin
krystalizujących w sieci A2, a dzięki wskaźnikom charakteryzującym wydajność spawania
elektrodami otulonymi, możliwe jest określenie m. in. zapotrzebowania na ilość elektrod potrzebnych
do przeprowadzenia procesu spajania. Referat obejmuje przedstawienie wyników badań dotyczących
oznaczania ilości wodoru dyfundującego metodą glicerynową w stopiwie elektrody Thermanit P24
oraz jej podstawowych charakterystyk, do których zaliczamy m.in. współczynnik stapiania oraz
wskaźnik uzysku stopiwa. Badania wykazały istotny wpływ stanu elektrody otulonej (suszona, mokra)
na ilość wodoru dyfundującego w stopiwie, a wyznaczony uzysk stopiwa zawierał się w granicach
100%.
mgr inż. Krzysztof Pańcikiewicz
370
Maciej BOJEK, rok I mgr
SKN „POWIERZCHNIA”
Badania mikroskopowe napoin ze stopów niklu inconel 625 i 686 po
testach korozyjnych
Niniejsza praca przedstawia badania mikroskopowe materiałów ze stopów niklu napawanych
na stal kotłową elementów ścian szczelnych i kotłów w spalarniach odpadów. Celem badań było
określnie wpływu atmosfery korozyjnej powietrza i biomasy leśnej na powierzchnię napoin ze stopów
niklu Inconel 625 oraz Inconel 686.
Próbki były poddane testom korozyjnym w czasie od 25 godzin do 100 godzin w temperaturze
550°C, 650°C i 700°C. Podczas przeprowadzonych badań został określony wpływ procesu korozji na
powierzchnie badanego materiału, oraz dokładna identyfikacja poszczególnych produktów korozji.
Badania zostały przeprowadzone za pomocą mikroskopu optycznego (LM) oraz
skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM), ilościowe oraz jakościowe analizy zostały
wykonane za pomocą badań EDS. W pracy zidentyfikowano poszczególne reakcje zachodzące na
powierzchni próbek.
mgr inż. Monika Solecka
371
inż. Dawid BOSAK, rok II mgr
„Badania połączeń klejonych laminatów akrylowo-polimerowych”
Udział kompozytów w nowo powstających konstrukcjach jest coraz większy, co związane jest
z opracowaniem nowych technologii ich wytwarzania oraz opracowanie nowych składników
kompozytów. Cechami charakterystycznymi kompozytów są: właściwości anizotropowe,
niejednorodność i lepkosprężystość. Rodzaj właściwości anizotropowych zależy od postaci
wzmocnienia (proszki, włókna cięte, ciągłe, mata lub tkanina), natomiast stopień właściwości
anizotropowych – od stosunku wskaźników wytrzymałości lub sztywności wzmocnienia (włókien) do
osnowy kompozytu. Istotnym problemem przy wytwarzaniu konstrukcji z tych materiałów jest ich
łączenie.
W referacie przedstawiono wyniki badań połączeń klejonych dwóch rodzajów laminatów
poliestrowo - szklanych z jedną powierzchnią pokrytą żelkotem i tworzywa termoplastycznego
KYDEX. Badania objęły wpływ rodzaju kleju oraz materiału na wytrzymałość na ścianie podczas
rozciągania oraz zachowanie się połączeń klejonych podczas trójpunktowego zginania statycznego
próbek. Opracowano zależności naprężenia zginania w zależności od strzałki ugięcia oraz
wytrzymałość na ścinanie podczas rozciągania. Wykazano, że budowa zastosowanych materiałów
wpływa na ich sztywność (moduł Younga).
Kompozyty o osnowie polimerowej charakteryzują się głównie właściwościami
lepkosprężystymi. Dlatego podczas badania tych kompozytów prędkości obciążenia muszą być stałe.
Na właściwości mechaniczne kompozytu i mechanizm jego niszczenia zasadniczy wpływ mają: duża
wytrzymałość włókien, sztywność osnowy oraz wytrzymałość połączenia między włóknami i osnową.
Powszechnie uważa się, że kompozyty są perspektywiczną rezerwą materiałową rozwijającej się
techniki, która wymaga materiałów o coraz lepszych właściwościach.
prof. dr hab. inż. Stefan Szczepanik
372
Mateusz BRYŁA, rok III
Mikrostruktura złączy spawanych materiałów różnorodnych
Nowoczesne konstrukcje spawane wytwarzane są często w oparciu o najnowocześniejsze
rozwiązania inżynierskie. By dany komponent spełniał założone wymagania projektowe
niejednokrotnie musimy brać pod uwagę konieczność trwałego połączenia dwóch materiałów
charakteryzujących się odmienną mikrostrukturą i własnościami. Nierzadko takie mieszane połączenie
może stwarzać problemy technologiczne. Referat obejmuje przedstawienie wyników badań
mikroskopowych zakładkowych złączy różnoimiennych, spawanych metodą MAG. Materiałami
podstawowymi była ocynkowana stal niestopowa E275D i wysokostopowa stal X5CrNi18-10 (AISI
304). Zaobserwowano m.in. takie niezgodności spawalnicze jak mikropęknięcia, rozpryski czy
wyciek.
373
Olaf CZYŻ, rok I mgr
Mikrostruktura i żaroodporność napoin stellitowych oraz stali
X10CrMoVNb9-1
Ciągły rozwój sektora energetycznego wymusza stosownie coraz wyższych parametrów pracy
urządzeń energetycznych (takich jak temperatura i ciśnienie). Pociąga to za sobą stosowanie coraz
bardziej zaawansowanych materiałów. W celu poprawy własności stosowanych materiałów stosuję się
różne technologie inżynierii powierzchni. Jednym z wielu przykładów jest napawanie
żarowytrzymałych stali stopami kobaltu. Dzięki takiemu zabiegowi znacznie poprawia się odporność
na korozję, erozję, kawitację oraz ścieranie powierzchni roboczych. Zatem przedmiotem badań były
elementy ze stali X10CrMoVNb9-1 napawane Stellitem 6, ręcznie elektrodą otuloną. Obserwację za
pomocą mikroskopu optycznego wykazały występowanie struktury komórkowo-dendrytycznej w
obszarze napoiny stellitowej oraz struktury martenzytu odpuszczonego w obszarze materiału podłoża.
W wyniku wykonanej korozji wysokotemperaturowej na Stellicie zaobserwowano występowanie
cząstek bogatych w kobalt, chrom, żelazo i tlen. Na powierzchni utlenionej stali wykazano
występowanie tlenku żelaza(III) (Fe2O3) oraz żelaza. Natomiast na Stellicie wykazano występowanie
kobaltu z małym udziałem Fe2O3.
dr inż. Agnieszka Radziszewska
374
Janusz DZIEPAK, rok II mgr
Mikrostruktura i własności napoiny ze stopu Inconel 625 na rurze
kotłowej
W dzisiejszych czasach materiałom stosowanym w energetyce stawiane są bardzo duże
wymagania. Elementy kotłów energetycznych muszą zachowywać swoje właściwości w bardzo
wysokich temperaturach, a dobór materiałów silnie uzależniony jest od ich odporności na działanie
środowiska korozyjnego. Siarczki i chlorki powstałe w wyniku spalania odpadów w połączeniu z
wysoką temperaturą powodują korozję i mocno skracają czas użytkowania takich elementów. Inconel
625 jest stopem niklu o bardzo dobrej odporności na korozję chlorkową w wysokich temperaturach.
Technologia napawania stopu Inconel 625 na stale kotłowe znacznie zwiększa trwałość pracujących
elementów, co skutkuję redukcją kosztów.
W referacie przedstawiono analizę zmian mikrostruktury, składu chemicznego oraz twardości
rury ze stali kotłowej napawanej stopem Inconel 625. Wykonano badania makro- i mikrostruktury,
składu chemicznego na powierzchni napoiny oraz badania parametrów geometrycznych ( w tym
grubość napoiny).
dr hab. inż. Bogdan Pawłowski
375
Oskar DZIUBA, rok II mgr
Spawanie drutem proszkowym materiałów dla energetyki na
przykładzie stopu Inconel 625
Inconel 625 jest superstopem na bazie niklu, który odznacza się bardzo dobrą odpornością
korozyjną oraz dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi podczas pracy w podwyższonych
temperaturach. Własności stopu Inconel 625 powodują, że znajduje on szerokie zastosowanie w
przemyśle lotniczym i energetycznym.
Celem pracy było zbadanie mikrostruktury i właściwości mechanicznych połączeń spawanych
blach ze stopu Inconel 625, wykonanych drutem proszkowym. Badaniom poddano spoiny
pachwinowe, wykonane metodą FCAW (136). Metoda ta to spawanie łukowe drutem z rdzeniem
proszkowym, które łączy w sobie cechy trzech procesów spawania łukowego: spawania elektrodą
otuloną MMAW (111), spawania elektrodą topliwą w osłonie gazowej GMAW (131/135) oraz
spawania łukiem krytym SAW (121).
dr inż. Grzegorz Michta
376
Dawid GORZKOWSKI, rok II mgr
SKN „PROMAT”
Ocena mikrostruktury i właściwości mechanicznych złączy spawanych
doczołowo stali S355
Podczas prezentacji zostaną przedstawione wyniki oceny wizualnej badań makroskopowych i
mikroskopowych złączy spawanych doczołowo rur ze stali s355. Strukturę badanego złącza oceniono
za pomocą mikroskopii świetlnej. Do przeprowadzenia badań własności mechanicznych złączy
wykorzystano twardościomierz oraz zrywarke. Celem badań było określenie twardości oraz
wytrzymałości na rozciąganie. Badania mają charakter porównawczy to znaczy uzyskiwane wyniki
dla złącza spawanego odnoszono do przeprowadzonych równolegle badań materiału rodzimego.
dr inż. Lechosław Tuz
377
Patryk GÓRSKI, rok I mgr
BADANIA RENTGENOWSKIE PRODUKTÓW KOROZJI
WYSOKOTEMPERATUROWEJ NAPOIN ZE STOPÓW NIKLU
Niniejsza praca przedstawia zagadnienie wpływu korozji wysokotemperaturowej w
środowisku agresywnym na stopy niklu (Inconel 625, 686) napawane na stale kotłowe elementów
ścian szczelnych i kotłów do spalarni odpadów.
Materiały do badań zostały poddane działaniu dwóm mediom utleniającym, jakimi były – tlen
oraz popioły z biomasy leśnej. Materiały ze stopu niklu Inconel 625 i 686 zostały napawane na stal
kotłową P235GH metodą CMT (Cold Metal Transfer). Badane materiały zostały poddane utlenianiu w
czasie od 25 do 100 godzin, w temperaturze od 700°C, natomiast w utlenianie w środowisku biomasy
leśnej odbywało się w czasie 100h i w dwóch temperaturach 550 i 650°C.
Celem niniejszych badań było określenie za pomocą analizy rentgenowskiej (X-ray
Diffraction): produktów korozji, zidentyfikowanie faz jakie powstają na napoinie oraz określenie ich
zawartości procentowych.
mgr inż. Monika Solecka
378
Tomasz GROŃ, rok I mgr
Ocena jakości złączy lutospawanych stali niestopowej z użyciem
spoiwa CuSi3
Celem pracy była ocena jakości złączy teowych i doczołowych stali S235JR wykonach
metodą lutospawania łukowego MIG z wykorzystaniem spoiwa na bazie miedzi z dodatkiem krzemu
(CuSi3). Złącza poddano ocenie wizualnej oraz badaniom makro- i mikroskopowym. Wykonano
próbę łamania w celu ujawnienia ewentualnych wewnętrznych niezgodności i pomiary twardości
metodą Vickersa dla oceny właściwości mechanicznych złączy.
dr inż. Lechosław Tuz
379
Bartłomiej KOTEK, rok II mgr
WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WŁASNOŚCI ZŁĄCZA FSW
STOPÓW ALUMINIUM
Zgrzewanie tarciowe z mieszaniem materiału (Friction Stir Welding – FSW) uważane jest za
jedno z największych odkryć w dziedzinie trwałego łączenia materiałów metalicznych. Proces FSW
zachodzi w stanie stałym, dzięki czemu możliwe jest spajanie materiałów niespawalnych
konwencjonalnymi metodami spawania (tj. stopy Al-Zn-Mg-Cu). Ponadto technika FSW
charakteryzuje się wysoką efektywnością energetyczną, niewielkim negatywnym wpływem na
środowisko naturalne oraz uzyskaniem złączy o własnościach mechanicznych lepszych niż w
konwencjonalnych złączach.
Celem pracy było określenie wpływu obróbki cieplnej na własności mechaniczne i korozyjne
złącza wysokowytrzymałego stopu aluminium 7136-T76 wykonanego metodą zgrzewania tarciowego
z mieszaniem materiału.
dr inż. Izabela Kalemba-Rec
380
Grzegorz MĄCZYŃSKI, rok III
WPŁYW PARAMETRÓW PROCESU ZGRZEWANIA NA
WŁASNOŚCI ORAZ MIKROSTRUKTURĘ ZŁĄCZY STOPÓW
ALUMINIUM WYKONANYCH METODĄ FSW
Metoda FSW (Friction-Stir Welding) pozwala na łączenie metali w stanie stałym. Zaletą
metody zgrzewania tarciowego jest możliwość łączenia metali bez udziału fazy ciekłej. Pozwala to na
otrzymanie lepszych własności wykonanych złączy w porównaniu do złączy otrzymanych metodami z
przetopem materiałów. Jest to wynikiem działania mniejszych naprężeń wewnętrznych podczas
procesu oraz brakiem tworzenia się niekorzystnych faz w łączonych materiałach. Dodatkowo do zalet
tej metody możemy zaliczyć dobre własności mechaniczne otrzymywanych złączy w wyniku
otrzymania drobnoziarnistej struktury. Decydującymi czynnikami w metodzie FSW są parametry
dobierane do wykonania procesu, ponieważ każdy z nich wpływa na jakość otrzymywanego złącza.
Przedmiotem przeprowadzonych badań była analiza makrostruktury i własności złączy
wykonanych ze stopów aluminium 5083 oraz 7075. Złącza wykonano przy zastosowaniu różnej
prędkości obrotowej narzędzia. Otrzymane złącza poddano analizie makrostruktury za pomocą
mikroskopii świetlnej, badaniom twardości metodą Vickersa oraz próbie rozciągania.
381
Tomasz MORAWSKI, rok II mgr
Różnoimienne połączenia spawane nowoczesnych materiałów
stosowanych w energetyce.
W pracy przedstawiono podstawowe własności mechaniczne różnoimiennych złączy
spawanych stali 304HCu (X10CrNiCuNb18-9-3) i P92 (X10CrWMoVNb9-2). Próbne różnoimienne
złącza doczołowe zostały wykonane metodą TIG przy użycia dwóch materiałów dodatkowych
Thermanit 304HCu oraz EPRI P87.
Po spawaniu przeprowadzono nieniszczące badania wizualne ,a w ramach badań właściwości
mechanicznych przeprowadzono próbę udarności oraz wytrzymałości na rozciąganie.
dr inż. Aneta Ziewiec
382
Michał MUSZYŃSKI, rok II mgr
Zjawiska zachodzące podczas lutowania Cu przez ciekły stop SnZn–
Ga
Wykonano badania zwilżalności podkładki Cu metodą osadzania kropli eutektycznego stopu
SnZn z dodatkiem Ga odpowiednio 0.1, 0.2, 0.5 i 1.0 procenta wagowego, w obecności topnika
ALU33. Testy zwilżalności przeprowadzono w temperaturze 250°C przez okres 1,3,8,15,30,60 minut,
oraz w temperaturach 230, 280 i 320°C przez czas 8 minut. Po oczyszczeniu pozostałości topnika z
zestalonych próbek obliczono rozpływność Sn-Zn-Ga zgodnie z normą ISO 9455-10:2013-03.
Wybrane próbki przekrojono i poddano badaniom mikrostruktur i faz przy pomocy SEM-EDS
i XRD. Następnie przebadano wzrost fazy międzymetalicznej lut-podkładka i wyznaczono energię
aktywacji wzrostu Cu5Zn8 i CuZn4.
Próbki po lutowaniu w temperaturze 250°C przez 1 minutę poddano starzeniu przez 1, 10, 30
dni w temperaturze 170°C.
dr inż. Tomasz Gancarz
dr inż. Grzegorz Cempura
383
Maciej PAWLIŃSKI, rok II mgr
Wpływ cyklu dyfuzyjnego na mikrostrukturę złącza powstałego w
procesie lutowania wysokotemperaturowego
Lutowanie wysokotemperaturowe w piecu próżniowym jest technologią stosowaną zarówno
do łączenia elementów jak i ich naprawy. Technologię tą stosuje się głównie w przemyśle lotniczym
oraz energetyce, gdzie koszty wytworzenia nowych elementów są niezwykle drogie, zważywszy na
stosowaną klasę materiałów. W pracy zbadano wpływ cyklu dyfuzyjnego występującego tuż po cyklu
lutowania w procesie lutowania wysokotemperaturowego (rys. 1). Analizie poddano złącza wykonane
w procesie bez cyklu dyfuzyjnego oraz z cyklem dyfuzyjnym, co pozwoliło na porównanie zmian w
mikrostrukturze w obu tych przypadkach.
W pracy wykorzystano badania mikrostruktury przy użyciu mikroskopu świetlnego oraz
elektronowego mikroskopu skaningowego (SEM).
Rys.1 Mikrostruktura złącza powstałego w procesie
lutowania wysokotemperaturowego
384
Łukasz RAKOCZY, rok II mgr
Charakterystyka mikrostruktury i własności spoin naprawczych w
elemencie komory spalania turbiny gazowej
Badaniom zostały poddane złącza ze stopu niklu umacnianego roztworowo
o nazwie handlowej Hastelloy X wykonane metodą GTAW. Wyjątkowe własności do których należą:
wysoką żarowytrzymałość, plastyczność, odporność na utlenianie i korozję naprężeniową oraz bardzo
dobra
spawalność
decydują
o
jego
szerokim
zastosowaniu
w przemyśle energetycznym. W turbinach gazowych Hastelloy X wykorzystywany jest głównie do
budowy komponentów komory spalania. Trwałość i niezawodność połączeń spawanych
eksploatowanych w urządzeniach energetycznych w podwyższonych temperaturach jest uzależniona, a
niekiedy w dużym stopniu ograniczona przez ich strukturalną niestabilność.
Celem pracy była charakterystyka zmian mikrostruktury i własności spoin naprawczych po
przeprowadzeniu procesu obróbki cieplnej po spawaniu.
Rys. 1 Mikrostruktura spoiny bez obróbki cieplnej.
dr inż. Izabela Kalema-Rec
385
Konrad SOBOŃ, rok I mgr
Wpływ temperatury na odporność erozyjną napoin ze stopu Inconel
625
Kotły energetyczne do termicznej utylizacji odpadów są narażone na szereg zagrożeń
związanych z agresywnym środowiskiem wewnątrz komory spalania. Jednym ze sposobów
zapobiegania korozji oraz erozji wysokotemperaturowej jest napawanie ścian szczelnych kotła stopem
INCONEL 625.
Głównym celem pracy było określenie wpływu temperatury na odporność erozyjną napoin ze
stopu INCONEL 625. Metodyka badań polegała na padaniu erodentu (korund) pod różnymi kątami na
napoinę w temperaturze 20, 400 i 600° C. W celu określenia korelacji pomiędzy kątem padania
erodentu a temperaturą zostały przeprowadzone badania przy użyciu mikroskopu świetlnego oraz
profilometru optycznego. Zosał również zbadany ubytek masy który posłużył wraz z masą erodentu do
określenia postępu erozji dla danej próbki.
dr inż. Mateusz Kopyściański
386
Karina STARCZYNOWSKA, rok I mgr
Pęknięcia w napoinach wykonanych stopiwem 309L
W procesie napawania elektrodą austenityczną łukiem krytym pod topnikiem na stal
konstrukcyjną S355 w pierwszych ściegach (1÷3) obserwuje się niezgodności spawalnicze w postaci
mikropęknięć. W ściegach zewnętrznych (4÷5) pęknięć nie obserwuje się.
Celem pracy było ustalenie przyczyn powstawania mikropęknięć w procesie napawania.
Badania mikroskopowe struktury wykazały, że w pierwszych dwóch ściegach wykonanych elektrodą z
gatunku 309L wystąpiła struktura czysto austenityczna, natomiast w ściegach zewnętrznych
austenityczno-ferrytyczna, typowa dla tego gatunku elektrody. Powstałe pęknięcia miały charakter
pęknięć gorących i przebieg międzykrystaliczny.
Przyczyną powstania struktury czysto austenitycznej przy napawaniu elektrodą 309L może
być nadmierne przetopienie podłoża i wymieszanie z materiałem rodzimym. W takim przypadku
węgiel pochodzący z podłoża powoduje, że zamiast krzepnięcia austenityczno-ferrytycznego
występuje krzepnięcie austenityczne, a powstała struktura ma dużą skłonność do pęknięć gorących.
Aby zmniejszyć tę skłonność, należy:
• obniżyć energię liniową napawania, przez co zmniejszy się wymieszanie stopiwa z podłożem,
• zastosować inne elektrody o większej skłonności do tworzenia ferrytu podczas krzepnięcia, na
przykład elektrody z zawartością 29% Cr i 9% Ni.
dr inż. Aneta Ziewiec
387
Przemysław STEC, rok I mgr
SKN „PROMAT”
Wpływ cykli cieplnych na zmiany w mikrostrukturze i właściwościach
napoin ze stopu Ni-Ta-Al-Cr-C
Stop Ni-Ta-Al-Cr-C jest nowym materiałem narzędziowym, zaprojektowanym do pracy w
szczególnie trudnych warunkach. Z uwagi na stabilność mikrostruktury, odporność na korozje oraz
odporność na zużycie tribologiczne doskonale nadaje się do pracy w podwyższonych temperaturach i
wymagającym środowisku. W niniejszej pracy stop z układu Ni-Ta-Al-Cr-C napawano na podkładkę
wykonaną ze stali żarowytrzymałej. Napoiny poddano obróbce cieplnej polegającej na gwałtownych
zmianach temperatury. W dalszym etapie badań dokonano szczegółowej analizy mikrostruktury w
stanie bezpośrednio po nagrzewaniu jak i po zastosowaniu gwałtownych cykli cieplnych. Na rysunku
1 pokazano przykładową mikrostrukturę napoiny ze stopu z układu Ni-Ta-Al-Cr-C oraz materiału
rodzimego ze stali żarowytrzymałej AISI 310. Dodatkowo scharakteryzowano składniki fazowe z
wykorzystaniem dyfrakcji rentgenowskiej XRD oraz określono rozkład twardości.
Rys. 1. Mikrostruktura napoiny wykonanej ze stopu Ni-Ta-Al-Cr-C na podkładce ze stali żarowytrzymałej AISI
310, mikroskop świetlny – ciemne pole widzenia
Uzyskane wyniki badań pozwolą na określenie możliwości wykorzystania stopu Ni-Ta-Al-CrC do poprawy własności użytkowych analizowanych stali żarowytrzymałych w warunkach zmian
temperatury.
mgr inż. Krzysztof Wieczerzak
mgr inż. Grzegorz Cios
388
Daniel URA, rok III
Analiza napoin ze stopu Ni-Ta-Al-Cr o wysokim stężeniu węgla,
wykonanych metodą GTAW
Stop z układu Ni-Ta-Al-Cr o wysokim stężeniu węgla, dedykowany do pracy w wysokiej
temperaturze, agresywnym chemicznie środowisku i w warunkach silnego zużycia tribologicznego
napawano na stal do pracy na gorąco w gatunku WCL. Proces napawania przeprowadzono elektrodą
nietopliwą w osłonie argonu (GTAW).
Podczas badań szczególny nacisk położono na ocenę jakości połączenia metalurgicznego
pomiędzy napoiną a materiałem rodzinnym. W celu określenia zmian w mikrostrukturze wykonano
szczegółową dokumentacje metalograficzną. Zmiany w mikrostrukturze weryfikowano również
pomiarami twardości metodą Vickersa. Identyfikacje faz w napoinie zrealizowano z wykorzystaniem
dyfrakcji rentgenowskiej (XRD).
Uzyskane wyniki badań pozwalą na ocenę użyteczności nowego stopu na osnowie niklu do
napawania na narzędzia do pracy na gorąco.
Praca wsparta infrastrukturą badawczą Akademickiego Centrum Materiałów i Nanotechnologii
AGH.
389
Łukasz WALA, rok I mgr
ŁĄCZENIE MATERIAŁÓW METALICZNYCH ZA POMOCĄ
SKONCETROWENEJ WIĄZKI ELEKTRONÓW
Pierwszą wiązkę elektronów wykorzystano już w latach trzydziestych głównie do celów
badawczych. W latach pięćdziesiątych zastosowano wiązkę elektronów do wykonywania otworów,
mikroobróbki, spawania i cięcia. W kolejnych latach metoda ta była sukcesywnie rozwijana. Zalety
takie jak: mała strefa wpływu ciepła, wysoka prędkość nagrzania wybranego fragmentu materiału,
zdolność przekazania określonej ilości energii oraz kształtowanie struktury warstwy wierzchniej
nadają metodzie ogromny potencjał w operacjach obróbki materiału.
W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań mikroskopowych m.in. przeprowadzonych na
skaningowym mikroskopie elektronowym (SEM) łącznie z analizą składu chemicznego (analiza EDS)
oraz pomiary mikrotwardości modyfikowanych warstw wierzchnich wybranych materiałów
metalicznych.
prof. dr hab. inż. Stanisław Dymek
390
Łukasz WEBER, rok II mgr
Przedstawienie procesu technologicznego powstawania drutu
proszkowego klasy T 42 2 P M H10.
Drut proszkowy do spawania półautomatycznego lub w pełni zmechanizowanego w osłonie
gazu w metodzie FCAW jest innowacyjną alternatywą dla drutów litych stosowanych w metodzie
GMAW.
Spawanie drutami proszkowymi charakteryzują się małą ilością rozprysków, łatwo
odchodzącym żużlem, dużym uzyskiem stopiwa oraz głębokim wtopieniem. Metoda FCAW łączy w
sobie korzystne cechy spawania elektrodami otulonymi (procesy metalurgiczne i jakość spoin) oraz
MAG (wydajny proces z ciągłym podawaniem drutu). Celem pracy jest przedstawienie procesu
technologicznego powstawania najbardziej popularnych drutów proszkowych.
391
Robert WOŹNIAK, rok II mgr
Opracowanie technologii spawania wybranego elementu instalacji
energetycznej za pomocą metody 136
W pracy opisano proces spawania grubościennego elementu rurowego instalacji
energetycznej, pracującej w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia. Instalacja ta została
wykonana z niskostopowej stali chromowo-molibdenowej. Do łączenia zastosowano technologie
spawania łukowego drutem proszkowym (metoda 136). Technologia ta pozwoliła uzyskać wysokiej
jakości połączenia i zmniejszyć koszty produkcji. Całość prac spawalniczych przeprowadzono w
firmie Energoserwis Lublin S.A. Na wyciętych złączach wykonano badania własności mechanicznych,
pomiary twardości oraz analizy makro i mikroskopowe. Przeprowadzono także porównanie kosztów
spawania dla technologii obecnie stosowanej (metoda 111) i zaproponowanej przez firmę Lincoln
Electric tj. metody 136.
392
Sekcja Maszyn i Urządzeń Technologicznych
393
Maciej NIZIOŁ, rok I mgr
Błażej Wojtyla, rok I mgr
SKN „MECHANIKÓW”
Projekt zespołu napędowego wrzeciona dla frezarki CNC
Referat dotyczy opracowania koncepcji zespołu napędu głównego frezarki CNC oraz
współpracującego z nim systemu narzędziowego. W zakres prac dla projektu systemu narzędziowego
wchodzą podstawowe obliczenia, dobór elementów, oraz wykonanie dokumentacji technicznej dla
mechanizmu wymiany narzędzia oraz magazynu narzędziowego. System automatycznej wymiany
narzędzia wyróżnia się tym, iż jest on w pełni mechaniczny, a podczas wymiany narzędzia nie ma
udziału układów pneumatycznych. Magazyn narzędziowy jest zaprojektowany w taki sposób, aby była
możliwa automatyczna wymiana narzędzi.
Na podstawie wyznaczonych oporów skrawania dla założonego materiału dobrano silnik oraz
wykonano obliczenia dla wału wrzeciona. Dobrano także elementy znormalizowane takie jak łożyska i
sprzęgło. W pracy został zaprojektowany korpus wrzeciona, oraz elementy potrzebne do ustalenia
łożysk i wrzeciona.
Praca zawiera dokumentację konstrukcyjno-technologiczną dla wrzeciona, systemu
narzędziowego oraz magazynu narzędziowego. Na ich podstawie będzie wykonane kompletne
wrzeciono z systemem automatycznej wymiany narzędzi, które mają być częścią pięcioosiowej
frezarki CNC. Maszyna ta jest budowana w ramach „Koła Naukowego Mechaników” działającego
przy Katedrze Systemów Wytwarzania na Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Robotyki.
dr inż. Wojciech Jabłoński
394
Rafał STĘPIEŃ, rok I mgr
Paweł Szmytke, rok I mgr
Maciej Kadewski, rok I mgr
SKN „SKIP”
MOBILNY SYSTEM MONITORINGU AKWENÓW WODNYCH
Tematem projektu jest zaprojektowanie i stworzenie mobilnego systemu, który umożliwi
zdalną eksploracje i monitorowanie rzek oraz zbiorników wodnych.
Główne funkcjonalności, systemu to:
 Badanie zawartości zbiorników (struktura dna),
 Wyznaczanie map batymetrycznych zbiorników (poziomy głębokości w zależności od
położenia w oparciu o odczyt sonaru i sygnał gps),
 Możliwość zdalnej kontroli systemu na duże odległości (do kilkuset metrów).
Rezultatem realizacji projektu będzie system zdalnego monitoringu zbiorników wodnych
składający się ze zdalnie sterowanej łodzi, modułu echosondy z przetwornikiem (sonar, echo) oraz
modułu GPS zaadaptowanym do działania w trybie bezprzewodowym. (sterowanie łodzią z brzegu
zbiornika wodnego)
Rys. 1 Model skanowania dna akwenu
395
Marcin SPYRKA, rok I mgr
TECHNOLOGIA REGENERACJI WPRZEGIEŁ KOLEJI
LINOWEJ
Krzesełka kolei linowej mocowane są do liny nośnej przy pomocy specjalnego uchwytu
zwanego wprzęgłem. W trakcie eksploatacji powierzchnia zacisku na linie może ulec odkształceniu
plastycznemu. Jeżeli głębokość bruzd odciśniętych od liny przekroczą głębokość 0,5 mm, zgodnie z
przepisami Dozoru Technicznego nie mogą być dalej eksploatowane. W referacie przedstawiono
sposób regeneracji szczęki stałej na drodze wytaczania na tokarce w układzie odwróconym, oraz
szczęki ruchomej poprzez frezowane. Przeprowadzono analizę wymiarową wprzęgieł przed i po
regeneracji. Z analizy wynika, że po obróbce mechanicznej podstawowe wymiary zacisku mieszczą
się w granicach tolerancji co powoduje, że wprzęgła nadają się do dalszej eksploatacji.
dr inż. Stanisław Krawczyk
396
Karol SPYRKA, rok I mgr
NOWOCZESNE NARZĘDZIE DO WIERCENIA OBROTOWEGO
W SKAŁACH MIĘKKICH
W górnictwie węgla kamiennego drążenie chodników odbywa się poprzez prace strzałowe. W
tym celu należy wywiercić otwory w caliźnie, najczęściej średnicy 42 mm na głębokość kilku
metrów. Wywiercone otwory uzbraja się w ładunki wybuchowe i doprowadza do eksplozji. W ten
sposób, po usunięciu urobku i obudowie wyrobiska następuje postęp prac przygotowawczych. W
referacie przedstawiono nową koncepcje narzędzia dwuostrzowego tzw. raczka z okrągłymi płytkami
obrotowymi z węglików spiekanych. Narzędzie to jest objęte ochroną patentu AGH i jest w trakcie
badań eksploatacyjnych.
dr inż. Stanisław Krawczyk
397
Paweł DERYŁO, rok II mgr
ZALEZNOŚĆ JAKOŚCI TECHNOLOGICZNEJ ELEMENTÓW ZE
STALI OD ICH KSZTAŁTU PRZY OBRÓBCE METODĄ
Zagadnienie jakości technologicznej elementów jest jednym z naczelnych problemów
współczesnego wytwarzania maszyn. W wielu przypadkach elementy wytwarzane są z nowych
materiałów konstrukcyjnych o specyficznych właściwościach, które traktuje się jako trudnoobrabialne
technologiami tradycyjnymi. Stąd też konieczność rozpoznania możliwości nowych technologii, w
tym technologii cięcia wysokociśnieniowym strumieniem wodnościernym do wykonywania
elementów ze stali konstrukcyjnej, z zachowaniem wymagań jakościowych obróbki. W niniejszym
referacie zaprezentowano wyniki badań dokładności wykonania elementów ze stali S355J2H o
złożonym kształcie oraz badania chropowatości uzyskiwanych powierzchni, w zależności od ciśnienia
strumienia wody, posuwu cięcia oraz ilości dozowanego ścierniwa, przy niezmiennej grubości
elementu. Miarą dokładności wykonania, niezależnie od dokładności wymiarowej, przyjęto wielkość
zukosowania powierzchni bocznej wycinanego elementu, powodowanego specyficznym
mechanizmem dekohezji materiału w technologii Water Jet.
mgr inż. Rafał Kudelski
398
Piotr PUDYSZ, rok I mgr
PROJEKT KONCEPCYJNY NAWIJARKI ŚRUBOWEJ DO
WYTWARZANIA KSZTAŁTEK KOMPOZYTOWYCH
Zalety materiałów kompozytowych przyczyniły się do ich ekspansji w technice i przemyśle.
Metoda nawijania to nowoczesna metoda umożliwiająca uzyskanie tanich wyrobów kompozytowych,
w pełni powtarzalnych, o małej liczbie wad i dobrych własnościach wytrzymałościowych. Może być
w pełni zautomatyzowana. Półfabrykatami w tej metodzie są włókna ciągłe (szklane, węglowe,
aramidowe) oraz, jako osnowa, żywice epoksydowe i poliestrowe.
W niniejszej pracy przedstawiono projekt koncepcyjny nawijarki śrubowej, która pozwoli,
niewielkim kosztem, w domowych lub laboratoryjnych warunkach, wytwarzać części (przede
wszystkim różnego rodzaju kształtowniki) wykonane z kompozytów o osnowie polimerowej
wzmocnionych włóknem ciągłym. Praca opisuje najpopularniejsze techniki wytwarzania kompozytów
długowłóknistych, ze szczególnym uwzględnieniem metody nawijania włókien. Przedstawione zostały
koncepcje projektowanego urządzenia oraz opis stawianych mu wymagań.
Zaprojektowana nawijarka śrubowa cechuje się niewielką wagą, łatwością użytkowania oraz
montażu, demontażu i transportu. Dzięki niewielkim gabarytom może być postawiona na domowym
stole, biurku lub podłodze, a także na blacie w laboratorium. Jest to urządzenie proste w obsłudze i
bezpieczne w stosowaniu. Sterowanie ruchami urządzenia odbywa się przy użyciu standardowego
kodu CNC.
dr inż. Piotr Dudek
399
Michał BARAN, rok II mgr
SKN Maszyn i Urządzeń Technologicznych „TECHNO”
PRZETWÓRSTWO TWORZYW HD-PE I LD-PE METODĄ
CIĄGŁEGO WYTŁACZANIA Z ROZDMUCHEM
Proces ciągłego wytłaczania z rozdmuchem tworzyw polimerowych z gatunku HD-PE oraz
LD-PE stał się na przestrzeni ostatnich lat podstawową metodą wytwarzania - w miliardach sztuk szerokiego asortymentu opakowań środków chemicznych w tym olejów silnikowych, środków
czystości, nawozów i środków ochrony roślin, a także wielu, wielu innych. Decyduje o tym tak istotny
w przypadku wytwarzania opakowań niski koszt produkcji, możliwość swobodnego ich kształtowania
oraz relatywnie prosty proces recyklingu. Stąd też celem referatu jest przedstawienie poszczególnych
etapów produkcji pojemników z polietylenu o wysokiej i niskiej gęstości oraz scharakteryzowanie
najnowszych rozwiązań konstrukcyjnych podzespołów wytłaczarki z rozdmuchem wraz z
zwróceniem uwagi na ich specyficzne zalety i wady. Omówiono też zasady projektowania i
wykonywania form rozdmuchowych na przykładzie projektu butelki.
prof. dr hab. inż. AndrzejŚwiątoniowski
400
Gabriel RUTOWICZ, rok I
Analiza dotychczasowych rozwiązań napędów elektrycznych
stosowanych w rowerach, a własna koncepcja
Rowery elektryczne, a właściwie rowery ze wspomaganiem elektrycznym, na dobre
zadomowiły się u naszych zachodnich sąsiadów. W Polsce widać wyraźny trend wzrostowy sprzedaży
tych jednośladów, jednak daleko nam do Niemiec, czy Anglii.
Rowery ze wspomaganiem elektrycznym z silnikiem o mocy nominalnej do 250 W zgodnie z
krajowymi przepisami nie muszą być rejestrowane i mogą poruszać się po ścieżkach rowerowych, co
stanowi ich dodatkowy atut. Istnieje jednak pewien haczyk silnik elektryczny może wspomagać
rowerzystę do 25 km/h i tylko wtedy gdy porusza on korbą roweru (pedałuje).
Obecnie prawie cały rynek rowerów ze wspomaganiem elektrycznym bazuje na dwóch
rozwiązaniach: silnik umieszczony w piaście roweru lub silnik umieszczony centralnie w okolicach
suportu. Uważa się że silnik umieszczony centralnie, pod względem technicznym jest lepszym
rozwiązaniem, jednak ze względu na wyższą cenę mniej popularny. Oba rozwiązania, oprócz
dodatkowego momentu obrotowego, generują także pewne wady między innymi: wyższą wagę oraz
konieczność zamiany niektórych części rowerowych na kompatybilne z danym systemem.
Rower ze wspomaganiem elektrycznym można kupić lub zbudować za pomocą tzw. zestawu
do konwersji, na bazie zwykłego roweru. Prawie wszystkie zestawy do konwersji nie są kompatybilne
z rowerami górskimi na 29 calowych kołach (wbrew pozorom są to obecnie popularne rowery), a
gotowe górskie, elektryczne „29er” są drogie. Dlatego właśnie zdecydowałem się opracować nowy
system mocowania silnika w pełni współpracujący z 29 calowymi kołami, który pozwalał by na
konwersję roweru górskiego na elektryczny.
dr inż. Krzysztof Zagórski
401
Sekcja Metaloznawstwa i Inżynierii Powierzchni
Podsekcja 1
402
Sylwia BUK-TRACZ, rok I
ANALIZA MIKROSTRUKTURY ORAZ TWARDOŚCI STALI Z
CO PO CIĄGŁYM CHŁODZENIU Z ZAKRASU AUSTENITU
W pracy podjęto się analizy kinetyki przemian fazowych przechłodzonego austenitu dwóch
stali podeutektoidalnych różniących się zawartością pierwiastków stopowych. W pracy zastosowano
następujące metody badawcze: badania metalograficzne oraz dylatometryczne, a także pomiary
twardości.
Badania metalograficzne wykonano na mikroskopie świetlnym Axiovert 200 MAT firmy Carl
Zeiss. Zgłady trawiono 3% nitalem w celu ujawnienia poszczególnych składników
mikrostrukturalnych badanej stali. Pomiary twardości wykonano aparatem Vickersa typu HPO 250,
gdzie zastosowano siłę obciążająca równą 30kG. Badania dylatometryczne zostały wykonane przy
użyciu dylatometru L78 R.I.T.A. niemieckiej firmy LINSEIS. Rejestrowano cyfrowo zmiany
wydłużenia (Δl) próbek o wymiarach Ø 3x10mm w zależności od temperatury (T). Otrzymane krzywe
chłodzenia różniczkowano, co pozwoliło precyzyjnie określić temperatury początków i końców
poszczególnych przemian.
Niniejsza praca dotyczy oceny wpływu składu chemicznego i mikrostruktury na
oddziaływanie różnych pierwiastków stopowych występujących wspólnie. Uzyskane wyniki badań
posłużą do oceny oddziaływania par pierwiastków stopowych: Mn-Co i Mo-Co na kinetykę przemian
fazowych przechłodzonego austenitu, a także między innymi na hartowność.
dr inż. Edyta Rożniata
403
Agnieszka CHACZYK, rok I mgr
Wpływ „efektu halogenowego” na poprawę żaroodporności stopów na
osnowie fazy międzymetalicznej TiAl
Materiały na osnowie fazy międzymetalicznej TiAl, jako materiały lekkie, a także wytrzymałe
w wysokiej temperaturze mogą być stosowane m.in. jako elementy silnika odrzutowego. Pociąga to za
sobą jednak konieczność podniesienia ich żaroodporności.
Stopy na osnowie TiAl podczas utleniania w wysokiej temperaturze pokrywają się ochronną
zgorzeliną Al2O3 lub mieszaniną tlenków TiO2/(Al2O3 + TiO2). Z literatury wiadomo, że tworzeniu
zwartej zgorzeliny Al2O3 na stopach na osnowie TiAl sprzyja wzbogacenie ich powierzchni
pierwiastkami 17 grupy układu okresowego – tzw. „efekt halogenowy”. Pierwiastki te można
wprowadzić do warstwy wierzchniej m.in. stosując metodę implantacji jonowej lub poprzez nałożenie
na powierzchnię stopu żywicy zawierającej w swoim składzie jony fluorkowe.
Niniejsza praca przedstawia wyniki badań mikroskopowych utleniania stopu Ti-48Al-2Cr.
Materiał pokryto warstwą żywicy zawierającej fluor, a następnie utleniono w atmosferze powietrza
w temperaturze 1100°C.
dr inż. Kinga Zawadzka
404
Agata CHĘĆ, rok III
Wpływ udziału fazy ceramicznej w kompozycie Cu-SiC na jego
własności oraz mikrostrukturę
Nowoczesne urządzenia elektroniczne o wysokiej mocy stwarzają zapotrzebowanie na
materiały o dobrych właściwościach rozpraszających ciepło. Atrakcyjnym materiałem spełniającym te
wymagania jest kompozyt miedzi z węglikiem krzemu. Czysta miedź doskonale przewodzi ciepło,
jednak jej wadą jest stosunkowo duży współczynnik rozszerzalności termicznej. Aby ograniczyć
wpływ temperatury na zmiany dylatacyjne do miedzi wprowadza się domieszkę fazy ceramicznej.
W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań kompozytu Cu-SiC wytworzonego metodą
metalurgii proszków. Do wykonania próbek wykorzystano cztery mieszanki proszków, przy czym
parametrem zmiennym była zawartość węglika krzemu. Punktem odniesienia w analizie wyników był
materiał niezawierający fazy ceramicznej. Z każdego typu mieszanki przygotowano dwa rodzaje
próbek: prasowane na gorąco oraz spiekane bezciśnieniowo w dylatometrze. Spieki poddano
badaniom właściwości mechanicznych i termicznych oraz obserwacjom mikroskopowym.
dr inż. Tadeusz Pieczonka
405
inż. Jolanta GÓRA, rok I mgr
Materiały i implanty stosowane w chirurgii głowy
W pracy przedstawiono charakterystyki implantów stosowanych w chirurgii czaszki które
wykonano z polieteroeteroketonu (PEEK), siatki tytanu, odlewu tytanowego oraz z additive titanium
manufacturing (AMTi). Szczegółowo przedstawiono charakterystykę tytanu i jego stopów w
zastosowaniu w chirurgii kostnej, a także technologie anodowania implantów. Zwrócono uwagę na
anodowanie implantów wytworzonych z tytanu i jego stopów oraz pokrywanie ich hydroksyapatytem.
Celem pracy była analiza stosowanych aktualnie technologii wytwarzania implantów tytanowych o
wysokiej porowatości metodą metalurgii proszków (Powder Metallurgy), metal injection moulding
(MIM) oraz szybkie makietowanie (Rapid Prototyping). Przedstawiono wytyczne do opracowania
technologii wytwarzania implantów chirurgicznych które obejmują takie zagadnienia etapu jak:
skanowania obiektu, wykonanie obiektu oraz weryfikacja projektu. W pracy został wykonany model
materiału na implanty głowy. Jako propozycję przyjęto materiał o budowie w postaci plastra miodu
charakteryzujący się dużą sztywnością. Implanty wykonano techniką drukowania na stanowisku
składającym się z podgrzewanego stolika, głowicy oraz komputera. Na poniższym rysunku
przedstawiono przykłady siatki wykonanej techniką drukowania z materiału modelowego PLA.
406
Sławomir JAWIEŃ, rok I mgr
OCENA ZAKRESU WYSTĘPOWANIA REKRYSTALIZACJI
DYNAMICZNEJ
Podczas poddawaniu materiałów obróbce cieplno-plastycznej doprowadzamy do zjawisk
odbudowy struktury krystalicznej w sposób dynamiczny. Proces ten przebiega odmiennie od
klasycznie pojmowanej reksrystalizacji i jest trudny w badaniu. Kłopoty sprawia rozgraniczenie w
dynamicznie odkształconej strukturze obszarów objętych dynamicznym zdrowieniem – podziarn, a
tych dynamicznie zrekrystalizowanych – nowych ziarn. W pracy do oceny zakresu występowania
rekrystalizacji dynamicznej posłużono się analizą elektronów wstecznie rozproszonych EBSD,
wykonaną na elektronowym mikroskopie skaningowym, która pozwala na analizę mikrostruktury w
zależności od stopnia odkształcenia poszczególnych ziarn uwzględniając stopień dezorientacji ziarn
oraz naprężenia w materiale. Następnie dzięki technice OIM (Orientation Imaging Microscopy)
zobrazowano orientację krystalograficzną ziaren w odniesieniu do trójkąta podstawowego. Na drodze
porównania wymienionych map wskazano obszary przyjęte za dynamicznie zrekrystalizowane, przy
założeniu, że nowopowstałe ziarna powinny być niezdefektowane, a obszary podlegające
dynamicznemu zdrowieniu charakteryzować się ograniczonym poziomem naprężeń.
Rys. 1 Mapa odkształcenia poszczególnych ziaren w badanym obszarze oraz mapa orientacji
krystalograficznej obszaru badanego oparta na trójkącie podstawowym.
Praca wsparta infrastrukturą badawczą Akademickiego Centrum Materiałów i Nanotechnologii AGH
dr hab. inż. Janusz Krawczyk
dr inż. Tomasz Tokarski
Bartosz KAPERA, rok I mgr
407
Wpływ parametrów wytwarzania metodą sinteraustempering na
strukturę i własności stali 34HNM
W referacie prezentowany będzie wpływ parametrów wytwarzania metodą sinteraustempering
na własności i mikrostrukturę spiekanej stali 34HNM o zawartości 0.4% C, 0.8% Mn, 1.5% Cr, 0.2%
Mo, 1.5% Ni. Do badań wykorzystany będzie komercyjny proszek żelaza Astaloy CrL, proszek
żelazomanganu niskowęglowego oraz proszki niklu i grafitu. Wypraski uformowane w sztywnej
matrycy zostaną poddane operacji spiekania w temperaturze 1250°C, w czasie 60 minut, które
odbywać się będzie w atmosferze czystego azotu, w półhermetycznym pojemniku z użyciem getteru i
aktywatora. Bezpośrednio po procesie spiekania następowała będzie obróbka cieplna spieków, której
trzy warianty będą obejmowały szybkie chłodzenie z temperatury spiekania i wytrzymanie
izotermiczne (tzw. sinteraustempering) spieczonych kształtek w trzech różnych temperaturach: 500°C,
400°C oraz 350°C w czasie 60 minut.
Dla porównania własności mechanicznych wytworzone zostaną także próbki ze stali o takim
samym składzie chemicznym, które zostaną poddane dwóm odmiennym wariantom obróbki cieplnej,
obejmującym:
•
wariant nr 4 - powolne chłodzenie próbek, z temperatury spiekania, z typową dla procesów
przemysłowych szybkością 10 K min-1;
•
wariant nr 5 - chłodzenie próbek do temperatury pokojowej z maksymalną możliwą w
warunkach eksperymentu szybkością oraz późniejsze ich odpuszczanie w temperaturze 200°C, przez
okres 60 minut.
W ramach badań własności mechanicznych przeprowadzona zostanie statyczna próba
rozciągania, trójpunktowego zginania oraz pomiary twardości próbek. Zostanie zbadana także
mikrostruktura uzyskanych stali.
dr hab. inż. Andrzej Ciaś, prof. AGH
408
Katarzyna KOWALSKA, rok III
Wpływ warunków odkształcenia na mikrostrukturę stali
nadeutektoidalnej
Mikrostruktura stali nadeutektoidalnej charakteryzuje się osnową perlityczną z wydzieleniami
drugorzędowego cementytu. Cementyt drugorzędowy może wydzielać się na granicach ziarn byłego
austenitu, równomiernie w objętości próbki bądź w układzie Widmanstättena. Duża zawartość węgla
powoduje możliwą obecność węglików na granicach ziarn oraz zwiększa twardość materiału. Ze
względu na to obróbka plastyczna (w tym walcowanie) takich stopów może być utrudniona. Bardzo
ważny jest optymalny dobór parametrów obróbki plastycznej takich jak: temperatura i czas
nagrzewania oraz plastyczne odkształcenie rzeczywiste. Należy również zwrócić uwagę na czas
pomiędzy wyjęciem próbki z pieca a walcowaniem, czas kontaktu obrabianego materiału z narzędziem
oraz geometrię wsadu. Parametry te wywierają bezpośredni wpływ na mikrostrukturę materiału po
obróbce plastycznej. Celem pracy była ocena wpływu ilości przepustów podczas walcowania na
mikrostrukturę stali nadeutektoidalnej.
Materiałem do badań była stal nadeutektoidalna 90CrV6 przetapiana czterokrotnie w piecu
łukowym ArcMelter AM. Mikrostruktura wsadu po szybkim chłodzeniu, po przetopie,
charakteryzowała się brakiem wydzieleń węglikowych, a jedynie martenzytem i dużą ilością austenitu
szczątkowego. Otrzymane wytopy zostały poddane procesowi walcowania na gorąco. Temperatura
nagrzewania do walcowania wynosiła 1100°C, a czas nagrzewania wyniósł 10 minut. Dla próbki nr 1
zastosowano dwa przepusty z odkształceniem 27% w pierwszym przepuście. Po drugim przepuście
sumaryczne odkształcenie wyniosło 48%. Dla próbki nr 2 zastosowano walcowanie w jednym
przepuście z odkształceniem 48%. Próbki po walcowaniu poddano analizie. Wykonano również
pomiar twardości na przekroju płaskownika. Następnie dokonano porównania wyników badań dla obu
próbek w celu ustalenia wpływu warunków odkształcenia na mikrostrukturę stali.
mgr inż. Łukasz Frocisz
dr inż. Michał Dziedzic
409
Angelika LIZAK, rok III
Nowa technologia obróbki cieplnej narzędzi ze stali X153CrMoV12
Na podstawie wyników badań temperatur krytycznych Ac1s, Ac1f i Accm, kinetyki przemian
fazowych przechłodzonego austenitu CTPc oraz analizy zmian mikrostruktury i twardości próbek z
tzw. szeregu hartowniczego (w zakresie 800÷1100°C, co 50°C) zaproponowano nową technologię
obróbki cieplnej stali X153CrMoV12. Nowa technologia polega na obniżeniu zaleconej przez normę
europejską PN-EN ISO 4957 temperatury hartowania 1020°C do 930°C przy jednoczesnym obniżeniu
temperatury odpuszczania do 100°C. Drobne ziarno byłego austenitu, nieznacznie tylko mniejsza
twardość po zahartowaniu (mniej austenitu szczątkowego) przy niskiej temperaturze odpuszczania
(odprężania) pozwalają uzyskać w narzędziach wystarczającą twardość, lepszą odporność na ścieranie
(więcej nierozpuszczonych węglików) oraz bardzo dobrą odporność na pękanie.
prof. dr hab. inż. Jerzy Pacyna
dr inż. Adam Kokosza
410
Adam MYRCIK, rok I mgr
Wpływ warunków prądowych na strukturę i własności powłoki
wytworzonej metodą plazmowego utleniania elektrolitycznego na
stopie aluminium 5083
Plazmowe utlenianie elektrolityczne (PEO) jest rozwijającą się techniką, pozwalająca na
wytworzenie na stopach aluminium powłok o bardzo dużej twardości i znakomitej przyczepności do
podłoża. Dodatkowo cechuje je wysoka odporność na ścieranie i korozyjna w porównaniu do powłok
otrzymanych na drodze konwencjonalnego twardego anodowania. Proces PEO jest prowadzony przy
napięciu sięgającym 1kV, co powoduje występowanie mikrowyładowań w trakcie jego trwania, która
prowadzi do uzyskania specyficznej struktury powłoki.
Wśród parametrów plazmowego utleniania elektrolitycznego wpływających na własności
powłoki można wymienić temperaturę i skład elektrolitu czy rodzaj źródła zasilania. W pracy
przedstawiono wyniki badań powłok wytworzonych metodą PEO przy różnych warunkach prądowych
na stopie aluminium 5083. Badania obejmowały obserwację przy zastosowaniu technik mikroskopii
świetlnej i elektronowej mikroskopii skaningowej oraz pomiar wybranych własności.
411
Magdalena NOWAK, rok I mgr
WPŁYW TEMPERATURY STARZENIA NA MIKROSTRUKTURĘ
I WYBRANE WŁASNOŚCI MECHANICZNE STOPU Ti13Nb13Zr
W referacie zaprezentowano zmiany zachodzące w mikrostrukturze z temperaturą starzenia
stopu tytanu bliskiego β w gatunku Ti13Nb13Zr. Zmiany te oceniono na próbkach stopu uprzednio
przesyconych w wodzie z wybranej temperatury wygrzewania w zakresie jednofazowym β. Badania
mikrostruktury wykonano przy użyciu mikroskopii świetlnej i skaningowej mikroskopii elektronowej
(SEM). Uzupełniono je wynikami pomiarów twardości uzyskanymi z wykorzystaniem aparatu
Vickersa typu HP0 250. Dodatkowo, dla wybranych temperatur starzenia wyznaczono pracę złamania
próbek stopu Ti13Nb13Zr w próbie udarności sposobem Charpy’ego. Badania ciągliwości wykonano
na młocie o energii potencjalnej 150 J, na próbkach z karbem „V”, zgodnie z PN-EN 10045-1/1994.
dr inż. Robert Dąbrowski
412
Kacper OGŁOZA, rok II mgr
Strukturalno-technologiczne zagadnienia produkcji słupka B
samochodu osobowego
W pracy scharakteryzowano materiał wyjściowy w postaci wykroju przeznaczonego do
tłoczenia jak i finalną wytłoczkę słupka B samochodu osobowego. Odniesiono zmiany strukturalne do
zastosowanego procesu technologicznego, scharakteryzowano rozwój mikrostruktury w procesie
technologicznym, oceniono skuteczność zastosowanej powłoki Al-Si w zabezpieczeniu przed
utlenieniem i odwęgleniem podczas tłoczenia na gorąco. Dokonano oceny finalnej produktu
przemysłowego.
Finalny produkt kształtowania słupka B z zaznaczonymi obszarami wyciętych próbek do
badań:
Praca wsparta
infrastrukturą
badawczą
Akademickiego
Centrum
Materiałów
i
dr inż. Marek Paćko
413
inż. Karolina OGORZAŁEK, rok I mgr
Włókna i tkaniny węglowe stosowane do wytwarzania kompozytów
epoksydowych
W pracy podjęto próbę wytworzenia materiałów kompozytowych o osnowie epoksydowej,
wzmocnionych włóknami węglowymi. Przedstawiono charakterystykę technologii wytwarzania
kompozytów polimerowych wzmocnionych włóknami oraz własności włókien węglowych i tkanin.
Badania własne objęły wykonanie kompozytów oraz opracowanie ich charakterystyk podczas
zginania, rozciągania w warunkach statycznych oraz zginania w warunkach dynamicznych. W wyniku
przeprowadzonych badań otrzymano materiały kompozytowe o osnowie epoksydowej, wzmocnione
tkaniną 2D i 3D z włókien węglowych. Otrzymane materiały charakteryzują się dobrą jakością
powierzchni zewnętrznych, na których widoczne są sporadycznie małe nieciągłości. Wyniki z
przeprowadzonych badań własności mechanicznych są przyczynkowymi w zakresie zachowania się
tych tworzyw w warunkach statycznego i dynamicznego obciążenia. Otrzymane materiały
kompozytowe na osnowie epoksydowej, wzmocnione z tkanin wykonanych z włókien węglowych są
pierwszymi , wykonywanymi na WIMiIP, AGH Kraków. Mogą mieć zastosowanie na materiały
konstrukcyjne pracujące w warunkach zginania statycznego oraz ograniczonego dynamicznego
obciażenia.
Rys. 1 Epoksydowe materiały kompozytowe ze wzmocnieniem z tkanin z włókien węglowych o
różnym splocie.
414
Rafał RUBACH, rok I mgr
Wpływ powierzchniowej obróbki mechanicznej na
wysokotemperaturowe utlenianie stopu Ti-48Al-2Cr
Stopy na osnowie TiAl są materiałami nowej generacji o stosunkowo małej gęstości, które
powinny wykazywać wysoką sztywność i wytrzymałość, a także odporność na pełzanie i samozapłon.
Odnalazły swoje zastosowanie m.in. w przemyśle lotniczym, gdzie wymaga się od nich również pracy
w wysokiej temperaturze. Mimo wielu lat badań, nie rozwiązany został ostatecznie problem ich słabej
odporności na korozję w temperaturze pracy powyżej 800°C. Istnieje kilka teorii opisujących metody
poprawy żaroodporności stopów TiAl, które ułatwiają wytworzenie na powierzchni materiału
ochronnej warstwy tlenku Al2O3.
Według N.S. Choudhury, H.C. Graham, J.W. Hinze (1976 r.), w zależności od zastosowanej
obróbki mechanicznej możliwe jest utworzenie powierzchni inicjującej powstawanie określonej
struktury zgorzeliny. Ww. autorzy stwierdzili, że tlenek Al2O3, powinien wzrastać w sposób
uprzywilejowany na powierzchni zawierającej większą liczbę dyslokacji krawędziowych, co
wywołane jest szybszą dyfuzją glinu z wewnątrz materiału. Zwiększenie szybkości dyfuzji powinno
prowadzić do powstawania cienkiej warstwy tlenku glinu, na powierzchni materiału.
W pracy zostały przedstawione wyniki badań określające wpływ obróbki mechanicznej
powierzchni próbek stopu Ti-48Al-2Cr na strukturę tworzącej się zgorzeliny. W tym celu
powierzchnia jednej z próbek została wypolerowana, druga natomiast zeszlifowana gruboziarnistym
papierem ściernym wykonanym z węglika krzemu (SiC) o gradacji P60. Ostatnim etapem było
utlenienie próbek w atmosferze powietrza w temperaturze 900°C.
dr inż. Kinga Zawadzka
415
Łukasz RUDNIK, rok I mgr
SKN PRZERÓBKI PLASTYCZNEJ METALI „HEFAJSTOS”
Stabilność mikrostruktury monokrystalicznych nadstopów niklu
drugiej i czwartej generacji podczas starzenia w wysokiej
temperaturze.
Celem pracy była analiza stabilności mikrostruktury monokrystalicznych nadstopów niklu II
(PWA1484) i IV (PWA1497) generacji w trakcie procesu starzenia izotermicznego w temperaturze
980 °C.
Monokrystaliczne nadstopy niklu stosowane są jako materiał turbin w silnikach odrzutowych i
przemysłowych turbinach gazowych. Cechują się wysoką odpornością na pełzanie i wytrzymałością w
wysokich temperaturach. Parametry te zawdzięczają znacznemu udziałowi objętościowemu wydzieleń
fazy γ’ w osnowie γ.
W ramach pracy wykonano badania mikrostruktury starzonych nadstopów z wykorzystaniem
metod mikroskopii świetlnej (LM) oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Pomiary
zmian mikrostruktury wykonano za pomocą komputerowej analizy obrazu z wykorzystaniem
programu ImageJ.
dr inż. Maciej Ziętara
416
Marcelina SKAWIŃSKA, rok I mgr
Analiza zmian strukturalnych zachodzących z temperaturą w stopie
Ti-48Al-2Cr-2Nb
Materiałem wyjściowym do badań był stop intermetaliczny Ti-48Al-2Cr-2Nb
charakteryzujący się strukturą równoosiową (duplex). Stwierdzono wcześniej nie obserwowane
występowanie dwóch rodzajów fazy α2 tj. bogatej i ubogiej w Cr. Zmiany strukturalne określano ze
wzrostem temperatury przy użyciu analizy dylatometrycznej, kalorymetrycznej oraz rentgenowskiej
analizy fazowej. Przy pomocy ww. metod udało się określić następującą sekwencję przemian podczas
nagrzewania: rozpuszczanie się w osnowie γ fazy α2 bogatej w Cr, rozpuszczanie się pozostałej części
fazy α2, występowanie jedynie fazy γ, wydzielanie się fazy α. Podobną sekwencję przemian fazowych
wyznaczono dla chłodzenia.
Rys. 1 Mikrostruktura stopu Ti-48Al-2Cr-2Nb. SEM
Praca wsparta infrastrukturą badawczą Akademickiego Centrum Materiałów
i Nanotechnologii AGH.
417
Kamil STANEK, rok I mgr
Charakterystyka i porównanie mikrostruktur modelowego stopu niklu
otrzymanego metodą odlewania oraz metalurgii proszków
W pracy przeprowadzono charakterystykę mikrostruktury, składu fazowego oraz twardości,
stopu z układu Ni-Cr-Al-C. Stop został przygotowany w indukcyjnym piecu próżniowym i odlany do
metalowej kokili. Skład chemiczny dobrano tak, aby otrzymać duży udział objętościowy węglików
pierwotnych chromu oraz osnowę, którą stanowi roztwór chromu i aluminium w niklu. Określono
optymalną zawartość chromu, w celu związania go z węglem i uniknięcia wydzieleń grafitu. W
drugiej części pracy wytworzono stop o takim samym składzie chemicznym metodą metalurgii
proszków. Wyznaczono optymalne parametry procesu mechanicznej syntezy w wysokoenergetycznym
młynie kulowym. Konsolidację otrzymanego proszku stopu z układu Ni-Cr-Al-C wykonano stosując
nowoczesną technologię prasowania izostatycznego na gorąco (ang. Hot Isostatic Pressing).
Otrzymane kształtki zostały poddane badaniom struktury, a wyniki porównano ze stanem stopu po
odlaniu.
dr inż. Łukasz Rogal
Praca wsparta infrastrukturą badawczą
Akademickiego Centrum Materiałów
i Nanotechnologii
Instytutu Metalurgii i Inżynierii Materiałowej
PAN im. Aleksandra Krupkowskiego
418
Rafał TAŁAJ, rok II mgr
ANALIZA MIKROSTRUKTURY W STALI
WYSOKOMANGANOWEJ TYPU TRIPLEX
Celem badań była analiza zmian mikrostruktury zachodzących podczas starzenia stali
wysokomanganowej typu TRIPLEX. Stale te należą do materiałów, które charakteryzują się bardzo
dobrą absorpcją energii, gęstością która waha się w przedziale 6,5÷7 g/cm3. Ponadto posiadają bardzo
dobre własności wytrzymałościowe i plastyczne. Aby uzyskać materiał o wysokich własnościach
wytrzymałościowych przy zachowaniu wystarczającej plastyczności stale te poddaje się starzeniu. W
trakcie wyżarzania w zakresie temperatur 500÷750°C powstaje drobna, modulowana struktura będąca
rezultatem rozpadu spinodalnego austenitu.
W pracy przebadano stop X110MnAl31-9. Po odkształceniu plastycznym na zimno materiał
starzono w atmosferze argonu przy temperaturze 550°C stosując różne czasy i chłodzenie na
powietrzu. Tak przygotowane próbki poddano badaniom metalograficznym i dyfrakcyjnym.
Przeprowadzone badania wskazują, że podczas wyżarzania zachodzi przemiana fazowa, w wyniku
której powstaje węglik k.
dr inż. Małgorzata Witkowska
419
Daniel URA, rok III
ANALIZA PRZYCZYN POWSTAWANIA NIEZGODNOŚCI PRZY
CYNKOWANIU BLACHY KAROSERYJNEJ HC260LA
Blachy karoseryjne najczęściej narażone są na zjawiska korozji atmosferycznej oraz korozji w
środowisku zwierającym agresywne związki siarki i węgla obecne w spalinach. Podstawowym
procesem technologicznym mającym na celu zabezpieczenie materiału karoserii przed korozją jest
proces cynkowania ogrniowego. Proces ten polega na otrzymaniu na materiale powłoki, przez
zanurzenie przedmiotu w kąpieli cynkowej. Czynnikami wpływającymi na jakość pokryć cynkowych
są: skład chemiczny stali, temperatura, czas, skład chemiczny kąpieli cynkowej, grubości stali oraz
chropowatość powierzchni elementu. Odpowiedni dobór parametrów procesu cynkowania jak i
odpowiednie przygotowanie materiału do tego procesu mają swoje bezpośrednie przełożenie na jakość
otrzymywanych powłok. Stąd celem niniejszej pracy było określenie czynników mogących wpłynąć
na powstanie wad po procesie cynkowania blach karoseryjnych.
Materiałem do badań były próbki ze stali HC260LA pokrywane warstwą cynku, stosowanych
na pokrywy silników samochodów osobowych.. Z kawałków blachy wycieto obszary o widocznych
niezgodnościach i poddano analizie przy wykorzystaniu mikroskopii świetlnej i skaningowej.
Obserwowano powierzchnie warstwy jak i wykonano obserwację w płaszczyśnie prostopadłej do
powierzchni blachy. Obesrwacji w płaszczyźnie prostopadłej dokonywano na zgładach trawionych 2%
nitalem. Dodatkowo wykonano analizę składu chemicznego blachy wykorzystując spektrometr
iskrowy Foundry-Master, oraz analizę składu chemicznego z powierzchni blachy wykorzystując
metodę EDS (Energy Dispresive Spectroscopy).
Wykonane badania pozwolily zaobserwować na powierzchni warstwy cynkowej liczne
wykruszenia. Widoczne były obszary pęknięć o charakterze kruchym, gdzie pękanie następowało
najprawdopodobniej zgodnie z płaszczyznami łupliwości dla cynku. Dodatkowo zaobeserwowano
obecność licznych tlentków w obszarze wykruszeń. Analiza składu chemicznego pozwoliła stwierdzić
wyższą zawartość krzemu w stali poddanej procesowi cynkowania co wpływać może na skłonność do
odpryskiwania powłoki cynkowej.
Praca wsparta infrastrukturą badawczą Akademickiego Centrum Materiałów i Nanotechnologii
AGH.
420
Michał ZIĘĆ, rok II mgr
Strykturalno - technologiczne zagadnienia procesu ciągnienia stopu
tytanu
W ramach pracy wykonano eksperyment polegający na ciągnieniu dwufazowego stopu tytanu
w warunkach laboratoryjnych, pozwalających na realizację ww. procesu z małymi prędkościami.
Dokonano analizy mikrostruktury odkształconej po ciągnieniu. Jest to pierwsze technologiczne
podejście do oceny możliwości zastosowania technologii ciągnienia „na zimno” dwufazowych stopów
tytanu w ciągu produkcyjnym złączy śrubowych. Widoczny był wzrost odkształcenia plastycznego
(umocnienia materiału) w warstwie wierzchniej w wyniku kolejnych ciągów.
Najważniejsze w procesie ciągnienia stopów okazuje się, oprócz właściwego doboru smaru,
również sposób jego podawania oraz dobór odpowiedniej prędkości ciągnienia. Z przeprowadzonych
badań wynika, że dla założonej geometrii narzędzi optymalna ze względu na stabilny przebieg procesu
ciągnienia, bez drgań i skoków siły, okazuje się prędkość ciągnienia w zakresie ok. 20 mm/s. Proces
ciągnienia z prędkością ok. 50 mm/s prowadzi również do sukcesu technologicznego przy
jednocześnie ograniczonym poziomie sił, co w konsekwencji prowadzi do zmniejszenia zużycia
ciągadła. Zastosowanie prędkości ciągnienia 10 mm/s i procesu dwuetapowego skutkuje uzyskaniem
dobrej jakości powierzchni po ciągnieniu.
421
Podsekcja 2
422
Remigiusz BŁONIARZ, rok II mgr
PRÓBA WYTWORZENIA MATERIAŁU BĘDĄCEGO
UDOSKONALONĄ WERSJĄ STALI DAMASCEŃSKIEJ
Badania poczynione w ostatnim piętnastoleciu wydatnie przyczyniły się do poznania dawnej
technologii wytwarzania stali damasceńskiej i fenomenu łączenia w tym jednym materiale takich
przeciwstawnych własności jak twardość i ciągliwość. Dzięki temu stało się możliwe opracowanie
technologii jej wytwarzania we współczesnych warunkach, w głównej mierze bazującej na technologii
sprzed wieków. Ta zapewnia otrzymanie materiału o bardzo dobrych własnościach, jednak jak
pokazuje historia techniki każdy materiał można ulepszyć.
Przedstawiony referat prezentuje zmiany wprowadzone do opracowanego do tej pory procesu
technologicznego wytwarzania stali damasceńskiej pod kątem poprawy własności tnących poprzez
modyfikację składu chemicznego i przebiegu procesu krzepnięcia. Przewidywany efekt pogorszenia
własności plastycznych będący efektem zaproponowanych zmian zniwelować można poprzez
zastosowanie odpowiednio dobranej obróbki cieplnej.
dr inż. Ireneusz Suliga
423
Aleksandra DĘBOWSKA, rok II mgr
Uniwersytet Jagielloński
SKN „NAUKOWE KOŁO CHEMIKÓW UNIWERSYTETU JAGIELLOŃSKIEGO”
WYKORZYSTANIE METOD ANALITYCZNYCH W
KRYMINALISTYCE - BADANIE CZARNYCH MATERIAŁÓW
KRYJĄCYCH Z ZASTOSOWANIEM ELEKTROFOREZY
KAPILARNEJ
Elektroforeza kapilarna jest jedną z metod rozdzielania substancji, w której wykorzystuje się
różnicę w prędkości poruszania się naładowanych jonów pod wpływem pola elektrycznego prądu
stałego. Może ona stanowić alternatywę chromatografii cieczowej w przypadku analiz dokumentów na
użytek spraw kryminalistycznych. W pracy zaprezentowano wyniki badań materiałów kryjących z
zastosowaniem micelarnej elektroforezy kapilarnej z detektorem fluorescencyjnym wzbudzonym
laserowo. W pierwszym etapie badań optymalizowano metodę dobierając odpowiednie parametry
m.in. rodzaj użytych filtrów czy też skład elektrolitu podstawowego. Następnie przeprowadzono
walidację, wyznaczając powtarzalność i odtwarzalność metody. W kolejnym etapie stworzono bazę
elektroforegramów, poddając analizie próbki różnych czarnych materiałów kryjących: pasty
długopisowe, tusze do pieczęci, atramenty drukarkowe. Na końcu zweryfikowano możliwości
opisywanej metody w teście wewnątrzlaboratoryjnym, poprzez zbadanie specjalnie przygotowanych
sfałszowanych dokumentów.
dr Małgorzata Król
424
Wiktoria KOŁODZIEJ, rok III
Wpływ szybkości nagrzewania do temperatury austenityzowania na
mikrostrukturę i twardość średniowęglowej stali Cr-Mn-Mo
W pracy przedstawiono wpływ szybkości nagrzewania do temperatury austenityzowania na
mikrostrukturę i twardość średniowęglowej stali Cr-Mn-Mo.
Badania wykonano na wysokorozdzielczym dylatometrze R.I.T.A. firmy Linseis. W
dylatometrze tym próbki o wymiarach Ø 3x10mm nagrzewane są indukcyjnie prądami wirowymi
dzięki czemu można uzyskać bardzo duże szybkości nagrzewania.
W badaniach zastosowano 3 różne szybkości nagrzewania, standardową szybkość stosowaną
podczas hartowania w dylatometrze równą 5°C/s i dwie znacznie większe szybkości 100°C/s
i 200°C/s.
Po austenityzowaniu próbki były chłodzone z tą samą szybkością 10°C/s w celu ich
zahartowania. Z tak przygotowanych próbek wykonano zgład metalograficzny, zmierzono ich
twardość i wykonano zdjęcia mikrostruktury.
mgr inż. Rafał Dziurka
425
Ivan MILENIN, rok I mgr
SKN „METALSOFT”
Zastosowanie teorii sterowania do modelowania kinetyki przemiany
austenit-ferryt
Motywacją dla podjęcia się tej pracy był fakt podobieństwa odpowiedzi czasowych układów
elektrycznych i materiałów podczas przemiany fazowej. W literaturze powszechnie znane są analogie
elektryczno-mechaniczne. Autor podjął próbę stworzenia analogii elektryczno-materiałowej. Teoria
sterowania stosuje zaawansowane metody matematyczne i numeryczne do przewidywania odpowiedzi
układów elektrycznych na zmienne w czasie wymuszenia. Można oczekiwać, że stworzenie analogii
materiałowo-elektrycznej pozwoli wykorzystać te metody do modelowania kinetyki przemian
fazowych. Stąd celem niniejszej pracy było stworzenie modelu numerycznego, który by pozwalał na
stosowanie opracowanych w teorii sterowania metod do modelowania przemian fazowych (przede
wszystkim przemiany ferrytycznej).
Pierwsza część pracy jest poświęcona przeglądowi istniejących modeli przemiany ferrytycznej oraz
koncepcji analogii między zjawiskami. Wynikiem tego przeglądu jest propozycja analogii między
zachowaniem się stali DP podczas przemiany fazowej a odpowiedzią elementu inercyjnego II rzędu.
Istotą drugiej części pracy było stworzenie modelu przemiany ferrytycznej bazującego na równaniu
opisującym element inercyjny II rzędu, uwzględnienie warunków zmiennej temperatury oraz
dopasowanie modelu do obserwacji doświadczalnych. Do wyznaczenia warunków równowagowych
wyznaczających stany ustalone wykorzystano program ThermoCalc. Dopasowanie modelu
przeprowadzono poprzez wyznaczenie postaci funkcji obciążenia oraz zależności stałych czasowych
od temperatury. Ten cel zrealizowano za pomocą analizy odwrotnej. Wynikiem pracy są przykłady
odpowiedzi modelu na charakterystyczne przebiegi chłodzenia. Obliczenia zostali przeprowadzone za
pomocą oprogramowania, stworzonego prze autora. Wykorzystana została metoda różnic
skończonych. Pracę kończą propozycję kierunków dalszego rozwoju tematu.
prof. dr hab. inż. Maciej Pietrzyk
426
Maciej PAWLIŃSKI, rok II mgr
Trójwymiarowe obrazowanie elementów mikrostruktury materiałów
konstrukcyjnych dla energetyki i lotnictwa
Dalszy rozwój współczesnej inżynierii materiałowej związany jest bezpośrednio z rozwojem
metod badawczych. Trójwymiarowe obrazowanie elementów mikrostruktury jest zupełnie nowym
podejściem do zagadnienia charakterystyki wewnętrznej budowy materiałów. Poprzez trójwymiarową
analizę morfologii oraz rozkładu w przestrzeni elementów mikrostruktury, techniki tomograficzne
pozwalają na pełniejszą ocenę badanych mikrostruktur. Metody tomografii elektronowej pozwalają na
trójwymiarową analizę mikrostruktur materiałów w skali nanometrycznej. Pozwala to na pozyskanie
wyników nieosiągalnych dla innych metod.
Celem pracy było wykazanie możliwości jakie daje zastosowanie tomografii elektronowej
FIB-SEM w analizie mikrostruktury materiałów konstrukcyjnych stosowanych w energetyce i
lotnictwie. W pracy przedstawiono wyniki rekonstrukcji mikrostruktur badanych stopów przy użyciu
tomografii elektronowej FIB-SEM (rys.1). Przedstawiono również wyniki ocenie jakościowej oraz
ilościowej elementów mikrostruktury. W pracy wykazano również istotną rolę edukacyjną techniki
tomografii elektronowej oraz przedstawiono możliwości wizualne oferowane przez oprogramowanie
do grafiki 3D.
Rys.1. Rekonstrukcja tomograficzna mikrostruktury.
Tomografia elektronowa FIB-SEM
dr hab. inż. Adam Kruk
427
Rafał RUBACH, rok I mgr
Rola parametrów wytrzymania izotermicznego w zakresie przemiany
bainitycznej na kształtowanie mikrostruktury niskowęglowej stali
typu TRIP
W pracy dokonano oceny wpływu parametrów izotermicznego wytrzymania w zakresie
przemiany bainitycznej na położenie temperatury Ms dla stali 8MnSi6-5 typu TRIP. Dla zrealizowania
celu niniejszej pracy wykonano niekonwencjonalne wyżarzanie w zakresie temperatur krytycznych, po
którym próbki były wytrzymywane przy różnych temperaturach w zakresie przemiany bainitycznej
przez różny czas.
Na podstawie wyników badań dylatometrycznych, wyznaczono temperatury Ms dla każdego,
zastosowanego wariantu obróbki cieplnej. Wyniki tych badań zweryfikowano rezultatami
rentgenowskiej ilościowej analizy fazowej, dzięki której określono udział austenitu szczątkowego jaki
pozostawał w mikrostrukturze badanej stali .
Po uzupełnieniu o wyniki podobnych badań na stalach typu TRIP o większym stężeniu węgla,
w pracy dokonano również oceny wpływu tego pierwiastka na możliwości zachowania w
mikrostrukturze tego typu stali jak największego udziału austenitu szczątkowego.
Stwierdzono, że sterując parametrami izotermicznego wytrzymania w zakresie przemiany
bainitycznej, można wpływać na położenie temperaturę Ms nieprzemienionego po takim wytrzymaniu
austenitu, a przez to na udział austenitu szczątkowego w mikrostrukturze stali typu TRIP.
dr inż. Adam Kokosza
428
Daria SOLICH, rok I mgr
Wpływ temperatury odpuszczania na mikrostrukturę modelowych
stali Cr-Mn-Mo o zróżnicowanym stężeniu węgla
Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu temperatury odpuszczania na mikrostrukturę
modelowych stali chromowo manganowo molibdenowych o zróżnicowanym stężeniu węgla.
Próbki odpuszczane były w dwóch różnych temperaturach dobranych indywidualnie dla
każdej ze stali w zakresie kruchości odpuszczania pierwszego rodzaju. Z obrobionych cieplnie próbek
wykonano zgłady metalograficzne, które następnie poddano analizie na skaningowym mikroskopie
elektronowym. Wykonano szereg zdjęć mikrostruktury przy rożnych powiększeniach. Analizowano
widoczne wydzielenia węglików mierząc ich długość i szerokość. Następnie na podstawie wyników
wykonano wykresy zmian długości wydzieleń oraz współczynnika kształtu R w zależności od
temperatury odpuszczania.
Akademickiego Centrum Materiałów i Nanotechnologii AGH.
429
Anna SROKA, rok I mgr
WPŁYW ULEPSZANIA CIEPLNEGO POŁĄCZONEGO Z
WYMRAŻANIEM NA WŁASNOŚCI TRIBOLOGICZNE STALI
CR-MN-MO O DUŻYM STĘŻENIU WĘGLA
W niniejszej pracy przedstawiono wpływ obróbki cieplnej składającej się z hartowania,
wymrażania i późniejszego odpuszczania na własności tribologiczne stali Cr-Mn-Mo o dużym
stężeniu węgla. Próbki hartowano z temperatury powyżej Ac1f w oleju oraz izotermicznie w trzech
różnych temperaturach: 180, 220 i 300 °C. Bezpośrednio po hartowaniu próbki zostały wymrożone w
ciekłym azocie przez 30 minut, a następnie odpuszczone w temperaturze 350 °C przez 120 minut. Po
przeprowadzonej obróbce cieplnej wykonano próbki do testu tribologicznego na testerze T05.
Zmierzono masę próbek przed i po teście. Ponadto podczas eksperymentu rejestrowano zmiany
współczynnika tarcia, a następnie wyliczono średni współczynnik dla każdej próbki.
Praca wsparta infrastrukturą badawczą
Akademickiego Centrum Materiałów i Nanotechnologii AGH
430
Marek STANCLIK, rok I mgr
SKN „ERA INŻYNIERA”
Charakterystyka i własności stopu AlSi7Mg0,3 przeznaczonego na
głowice silników samochodowych
Projekt naukowy dotyczył wpływu obróbki cieplnej T6 na własności stopu aluminium
AlSi7Mg0,3, który stosuje się na głowice silników spalinowych. Badany stop został poddany
modyfikacji strontem, magnezem, manganem, tytanem/borem. Badane próbki zostały wycięte z
głowicy surowej i z głowicy po obróbce cieplnej T6. Głównym celem pracy była analiza
mikrostruktury, właściwości mechanicznych oraz odporności korozyjnej badanego stopu. Uzyskane
wyniki porównano z danymi znajdującymi się w specyfikacji producenta silników spalinowych.
Rys. 1 Przykładowa mikrostruktura stopu AlSi7Mg0,3 po obróbce cieplnej T6
dr inż. Joanna Augustyn-Pieniążek
431
Karina STARCZYNOWSKA, rok I mgr
Zmiany własności tribologicznych poprzez obróbkę cieplną w
wysokowęglowej stali Cr-Mn-Mo
W pracy przedstawiono zmiany w strukturze i własnościach tribologicznych wysokowęglowej
stali Cr-Mn-Mo wywołane przez różne warianty obróbki cieplnej.
Próbki w stanie po kuciu zahartowano z temperatury powyżej Ac1f w oleju oraz izotermicznie
w trzech temperaturach: 180, 220 °C (poniżej temperatury Ms) oraz 300 °C, a następnie odpuszczano
przez 120 minut w temperaturze 350 °C. Wykonano test tribologiczny, podczas którego zmierzono
zmianę masy próbek oraz zmiany współczynnika tarcia. Wyliczono średni współczynnik tarcia dla
każdej z próbek. Wykonano zgłady metalograficzne w celu obserwacji mikrostruktury oraz zmierzono
twardość próbek.
dr inż. Marcin Madej
432
inż. Jakub TOKARCZYK, rok I mgr
POWŁOKI NANOKOMPOZYTOWE TIO2/PEEK WYTWARZANE
METODĄ OSADZANIA ELEKTROFORETYCZNEGO
Znajomość mechanizmów procesów zachodzących podczas zużywania powierzchni użytkowej
wyrobów pozwala na zapobieganie tym niekorzystnym procesom. Często stosuje się metody inżynierii
powierzchni polegające na wytworzeniu na powierzchni wyrobu ochronnej warstwy powierzchniowej.
W niektórych zastosowaniach, od wyrobów oczekuje się również dobrych właściwości
tribologicznych. Współczynnik tarcia materiałów można obniżyć wytwarzając na powierzchni
wyrobów powłoki niskotarciowe. Powłoki takie powinny wykazywać także dużą odporność na
zużycie przez tarcie. Dlatego często stosuje się powłoki nanokompozytowe zbudowane ze składnika
stanowiącego osnowę powłoki o małym współczynniku tarcia i nanocząstek poprawiających
odporność na zużycie ścierne.
Celem badań niniejszej pracy było wytworzenie powłoki nanokompozytowej TiO2/PEEK na
modelowej stali austenitycznej za pomocą osadzania elektroforetycznego oraz charakterystyka
mikrostruktury powłoki i właściwości tribologicznych stali bez powłoki i z powłoką. Powłoka
zbudowana była z nanokrystalicznych cząstek TiO2 rozmieszczonych w osnowie polimeru PEEK.
Charakteryzowała się ona dobrą przyczepnością do podłoża nierdzewnej stali austenitycznej. Powłoka
nanokompozytowa istotnie obniżyła współczynnik tarcia stali austenitycznej względem kulki Al2O3
oraz znacznie poprawiła odporność stali na zużycie ścierne.
Rys. 1 Średni współczynnik tarcia podczas współpracy stali austenitycznej X2CrNiMo17-12-2 i
powłoki TiO2/PEEK z 6 mm kulą Al2O3 przy obciążeniu 5 N
dr hab. inż. Tomasz Moskalewicz
433
Kamil TOMASIEWICZ, rok I mgr
WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WŁASNOŚCI STOPU
ALUMINIUM 7475
Praca naukowa dotyczyła stopu aluminium 7475, który znalazł zastosowanie głównie w
przemyśle lotniczym. Próbki do badań zostały dostarczone przez firmę PZL-Świdnik S.A w formie
trzech arkuszy blachy po obróbkach cieplnych T761, T62 i T73. Głównym celem pracy była analiza
mikrostruktury, własności mechanicznych oraz odporności na korozje badanego stopu. Wyniki badań
zostały omówione oraz porównane z danymi znajdującymi się w specyfikacji producenta.
Rys.1 Mikrostruktura stopu aluminium 7475 po obróbce cieplnej T761
434
Anna TOMCZAK, rok I mgr
SKN „PROMAT”
Analiza mikrostruktury oraz twardości odkuwki o złożonym kształcie
stosowanej w zwrotnicach kolejowych.
Celem pracy jest analiza mikrostruktury oraz twardości odkuwki o złożonym kształcie,
wykonanej technologią kucia matrycowego. Odkuwka ze stali C45 została wykonana w firmie GK
Forge w Goleszowie. Odkuwka jest stosowana jako uchwyt w szynach kolejowych.
Na podstawie przeprowadzonej symulacji odkształcenia w programie Qform 3D, określono
rozkład intensywności odkształcenia w odkuwce. Badania metalograficzne wykonano w obszarach, w
których występowały istotne zmiany intensywności odkształcenia oraz kształtu wyrobu. Podobną
metodykę przyjęto w celu określenia rozkładu twardości na przekroju odkuwki. Na rys. 1 pokazano
model gotowej odkuwki oraz rozkład intensywności odkształcenia.
Rys. 1. Model gotowej odkuwki z wypływką (a) oraz rozkład intensywności odkształcenia (b)
wygenerowane w programie Qform 3D.
Przeprowadzone badania mogą być przydatne podczas optymalizacji procesu kucia
analizowanej odkuwki oraz podczas projektowania technologii przeróbki plastycznej innych odkuwek
o równie złożonej geometrii.
435
Roksana URBANIAK, rok II mgr
BADANIE WPŁYWU OBRÓBKI CIEPLNO-PLASTYCZNEJ NA
MIKROSTRUKTURĘ I WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM 2195
Tematem pracy było określenie optymalnych warunków procesu obróbki cieplno-plastycznej
dla stopu Al-Cu-Li. Zbadano wpływ w/w parametrów na mikrostrukturę i właściwości badanego
stopu. Materiałem do badań był stop aluminium z serii 2xxx wyprodukowany przez amerykańską
firmę Constellium dla zastosowań w przemyśle lotniczym.
Pierwszy etap badań obejmował przeprowadzenie procesu homogenizacji przy temperaturze
520°C przez czas 24 godzin. Następnie próbki zostały poddane przesycaniu przy temperaturze 500°C
przez 180 minut z zastosowaniem ośrodka chłodzącego jakim była woda. Proces starzenia naturalnego
trwał 7 dni, zaś starzenie sztuczne obejmowało czas 2, 4, 6, 8, 12 i 24 godzin. Po przeprowadzeniu
kolejnych etapów obróbek cieplnych stop 2195 poddano pomiarom twardości i badaniom
metalograficznym przy wykorzystaniu mikroskopii świetlnej i elektronowej mikroskopii skaningowej.
Aby określić wpływ odkształcenia plastycznego na własności stopu z serii 2000 (2195) część próbek
została odkształcona plastycznie, zastosowano 4% zgniot po czym kontynuowano różne warianty
starzenia. Otrzymane wyniki badań pozwoliły na określenie optymalnych warunków zastosowanej
obróbki termicznej na własności mechaniczne i mikrostrukturę badanego stopu aluminium.
436
Podsekcja 3
437
Sabina BARTOSZEK, rok II
Eliza JUZASZEK, rok II
CHARAKTERYSTYKA DYFUZYJNYCH WARSTW
ALUMINIDKOWYCH OTRZYMANYCH NA PODŁOŻU STALI
AUSTENITYCZNEJ I MARTENZYTYCZNEJ
Rozwój stali i stopów do zastosowań żarowytrzymałych ściśle wiąże się z poszukiwaniem
nowych rozwiązań technologicznych, jak również z rozwojem technologii modyfikacji warstwy
wierzchniej. Wśród technologii modyfikacji stali bardzo szerokie zastosowanie znajdują warstwy
aluminidkowe. W referacie zostały omówione warstwy aluminidkowe wytworzone w procesie
aluminiowania dyfuzyjnego na podłożu stali austenitycznej i martenzytycznej. Warstwy zostały
wytworzone w wyniku chemicznego osadzania aluminium z fazy gazowej. Proces aluminiowania
prowadzony był metodą proszkową w specjalnej mieszance proszkowej będącej źródłem aluminium, a
nośnikiem atomów aluminium w procesie były chlorki aluminium AlxCly.
W referacie przedstawiono wyniki badań otrzymanych eksperymentalnie warstw
naaluminiowanych. Otrzymane warstwy
zostały poddane badaniom metalograficznym i
dyfrakcyjnym. Określono ich skład fazowy oraz wykonano pomiary mikrotwardości na przekroju
otrzymanych warstw. Wykonano również pomiary grubości otrzymanych warstw i określono
efektywność tworzenia się warstw aluminidkowych w zależności od rodzaju materiału podłoża.
dr inż. Marcin Goły
438
Daria BLINOWSKA, rok I mgr
Mikrostruktura i własności stali T24 po częściowym
przekrystalizowaniu
Stal T24 (7CrMoVTiB10-10) jest niskostopową stalą stosowaną w energetyce
konwencjonalnej na ściany szczelne kotłów. W stanie dostawy charakteryzuje się wysokoodpuszczoną
strukturą bainityczno-martenzytyczną o stosunkowo niskiej twardości i wysokiej udarności. Jednak w
strefie wpływu ciepła po spawaniu jej twardość rośnie a praca łamania maleje. Celem badań jest ocena
mikrostruktury i twardości stali T24 w obszarze nagrzewanym podczas spawania do temperatury
pomiędzy Ac1 i Ac3.
439
Arkadiusz BOŻEK, rok I mgr
Charakterystyka mikrostruktury i własności średniowęglowej stali
poddanej hartowaniu powierzchniowemu
Bardzo ważnym kryterium stawianym hartowaniu powierzchniowemu jest precyzyjne
kontrolowanie grubości strefy zahartowanej. Dokładny dobór głebokości zahartowania umożliwia
hartowanie indukcyjne. Poprzez zmiany parametrów procesu można z bardzo dużą dokładnością
otrzymywać pożądane grubości zahartowanych stref. Celem pracy było określenie mikrostruktury i
własności oraz głębokości strefy zahartowanej niestopowej stali 42CrMo4 poddanej
powierzchniowemu hartowaniu. Pręty walcowane dostarczone do badań przeznaczone są na trzpienie
do zaworów i innej armatury przemysłowej.
W części badawczej hartowano indukcyjnie pochromowane galwanicznie pręty przy różnych
parametrach obróbki: napięciu (U) : 250V, 260V oraz prędkości posuwu wzbudnika 20 cm/min i 30
cm/min. Materiał badawczy po obróbce powierzchniowej poddano badaniom za pomocą mikroskopu
optycznego, oraz wykonano pomiary mikrotwardości oraz wielkości poszczególnych powstałych stref.
W wyniku hartowania powierzchniowego powstały strefy: zahartowana, przejściowa- pomiędzy strefą
zahartowaną i materiałem rdzenia oraz rdzeń. W strefach zahartowanych wyniki twardości mieściły
się w zakresie 582 HV1 - 757 HV1. Grubości stref zahartowanych miały wartość 2,4 mm, 4,4 mm i
9,7mm.
dr inż. Agnieszka Radziszewska
440
Marcin DRĄG, rok I mgr
Wytwarzanie i charakterystyka powłoki SiO2 na stali X6CrNiMoTi1712-2
W niniejszej pracy podjęto problematykę wytwarzania oraz scharakteryzowania powłoki
ceramicznej SiO2 naniesionej na stali X6CrNiMoTi17-12-2 metodą osadzania elektroforetycznego
(EPD). Powłoki osadzano na próbkach stali X6CrNiMoTi17-12-2, które zostały poddane zabiegom
szlifowania i polerowania. Do nanoszenia powłok użyto zawiesiny amorficznego nanoproszku tlenku
krzemu w alkoholu etylowym. Proces elektroforetycznego osadzania przeprowadzono przy użyciu
prądu stałego o napięciu 30 V w czasie 3 minut. Otrzymane próbki wyżarzono w temperaturze 700°C.
Dobrane parametry procesu osadzania elektroforetycznego umożliwiły uzyskanie dobrej jakości
powłok nanokrystalicznego tlenku SiO2 na podłożu stali X6CrNiMoTi17-12-2, pozbawionych pęknięć
i charakteryzujących się jednorodną mikrostrukturą (Rys. 1). Powłoki te wykazywały również dobrą
przyczepność do podłoża. W próbie zarysowania przecieranie powłok obserwowano przy obciążeniu
23 N, gdy głębokość penetracji wynosiła 24 μm.
Otrzymane metodą osadzania elektroforetycznego powłoki nanokrystalicznego tlenku SiO2 na
stali X6CrNiMoTi17-12-2 mogą być stosowane na elementy narażane na oddziaływanie tarcia.
Rys. 1. Mikrostruktura powłoki SiO2 naniesionej na stali X6CrNiMoTi17-12-2
dr hab. inż. Beata Dubiel
441
Daniel DUDA, rok I mgr
OPRACOWANIE SPOSOBU NANOSZENIA I
CHARAKTERYSTYKA POWŁOKI Ni/SiO2 NA STALI
X6CrNiMoTi17-12-2
Celem pracy było opracowanie parametrów osadzania elektroforetycznego i otrzymanie wstępnej
serii powłok kompozytowych Ni/SiO2 na stali X6CrNiMoTi17-12-2 oraz wykonanie badań
mikrostruktury i wybranych właściwości powłok. Przeprowadzono analizę porównawczą powłok
osadzonych na próbkach stali wypolerowanych i nie poddanych polerowaniu.
Dobór składu chemicznego i pH zawiesiny proszków Ni i SiO2 w alkoholu etylowym,
ruchliwości elektroforetycznej cząstek oraz napięcia i czasu osadzania umożliwił uzyskanie dobrej
jakości powłok Ni/SiO2 na stali. Otrzymane próbki powłok wyżarzono w temperaturze 700 °C, a
następnie przeprowadzono badania mikrostruktury i przyczepności do podłoża. Badania
mikrostruktury powierzchni powłok wykonano za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego
(SEM). Przyczepność powłok do podłoża oszacowano w teście zarysowania.
Na podstawie wyników uzyskanych podczas realizacji niniejszego projektu sformułowano
następujące wnioski:
1) Dobrane warunki nanoszenia elektroforetycznego pozwoliły na otrzymanie powłok
Ni/SiO2 na stali X6CrNiMoTi17-12-2.
2) Porównanie jakości powłok naniesionych na próbkach niepolerowanych i polerowanych
pozwoliło na ustalenie przyczyny postawania siatki pęknięć w powłokach.

Zaobserwowano, że na próbkach niepolerowanych , na powłoce powstają
pęknięcia które związane są z utlenianiem powierzchni próbki.

Na próbkach polerowanych powłoki osadzały się równomiernie
3) Niezależnie od stanu przygotowania powierzchni w powłokach obserwowano skupiska
cząstek SiO2 o wielkości kilku mikrometrów pozostałe z niewystarczającego
rozdrobnienia z proszku w zawiesinie.
4) Powłoki kompozytowe Ni/SiO2 wykazują dość dobrą przyczepność do podłoża, jednak
przy obciążeniu 17 N w teście zarysowania powłoki te są praktycznie całkowicie
usuwane z podłoża. Poprawa przyczepności tych powłok wymaga dopracowania
warunków nanoszenia elektroforetycznego.
Powłoki osadzone na próbkach niepolerowanych wykazywały nierównomierną fakturę
powierzchni (Rys. 1a), zaobserwowano liczne pory oraz siatkę pęknięć powstałą na skutek skurczu
podczas wyżarzania. W powłokach osadzonych na próbkach polerowanych zaobserwowano skupiska
cząstek SiO2 o jaśniejszym kontraście (Rys. 1b), powstałe na wskutek niewystarczającego
rozdrobnienia konglomeratów proszku SiO2.
442
Rys. 1. Mikrofotografie powierzchni powłoki Ni/SiO2 na próbkach stali X6CrNiMoTi17-12-2: a)
niepolerowanych, b) polerowanych.
Test zarysowania, który wykazał, iż przy większych obciążeniach w granicach 17 N powłoka
(próbka polerowana) uległa całkowitemu usunięciu. Poprawa przyczepności tych powłok wymaga
dopracowania warunków nanoszenia elektroforetycznego.
443
Mateusz JĘDRUSIK, rok II mgr
CHARAKTERYSTYKA WARSTW Al203 WYTWORZONYCH METODĄ
UTELNIANIA PLAZMOWEGO (PEO) NA STOPACH ALUMINIUM 2091 I 7075
Praca miała na celu charakterystykę warstw Al203 wytworzonych metodą plazmowego
utleniania elektrolitycznego PEO ( ang. plasma electrolytic oxidation) na stopach aluminium 2091 i
7075. Czas wytwarzania warstw wynosił 1, 5 oraz 10 minut. Inne parametry procesu takie jak
elektrolit oraz jego temperatura pozostały niezmienione. W ramach pracy wykonano badania
mikrostruktury wytworzonych warstw z wykorzystaniem metod mikroskopii świetlnej (VLM) oraz
metod skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Wykonano analizę fazową próbek z warstwami
wykorzystując w tym celu metody dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Ponadto wykonano badania
twardości warstw, chropowatości powierzchni oraz określono adhezję warstw do podłoża..
Warstwa Al203 podnosi twardość materiału oraz wpływa pozytywnie na odporność korozyjną.
Rys. 1 Schemat aparatury do wytwarzania warstw metodą PEO
444
Marta KILANC, rok II mgr
Katarzyna KOWALCZYK, rok II mgr
Badania mikrostruktury i mikrosegregacji powłok ze stopu niklu
napawanych na rury kotłowe.
Celem pracy było zbadanie mikrostruktury i mikrosegregacji składu chemicznego powłok ze
stopu niklu napawanych łukowo i laserowo na rury kotłowe. Badania prowadzono na
próbkachwyciętych z rur kotłowych ze stali P235GH . Badania mikrostruktury prowadzono za
pomocą mikroskopu optycznego, oraz mikroskopów elektronowych: skaningowego (SEM) i
transmisyjnego (TEM). Analizę składu chemicznego w poszczególnych obszarach próbki wykonano
za pomocą spektroskopii promieniowania rentgenowskiego z dyspersją energii (EDS). Do
identyfikacji wydzieleń wykorzystano dyfrakcję elektronową.
dr inż. Magdalena Rozmus-Górnikowska
445
Katarzyna KLIMEK, rok I mgr
NISZCZENIE KOROZYJNE AUSTENITYCZNYCH STALI
ODPORNYCH NA KOROZJĘ W ŚRODOWISKACH KWASÓW
Stale stopowe odporne na korozję stanowią istotną grupę materiałów stosowanych w
produkcji konstrukcji stalowych. Dzięki wysokiej zawartości chromu, na ich powierzchni tworzy się
zwarta warstewka tlenków, powodująca odizolowanie metalu od otoczenia i ochronę przed dalszym
utlenianiem. Odpowiednio wysoka zawartość niklu powoduje zwiększenie zdolności stali do
odbudowy warstwy pasywnej, a przy tym umożliwia uzyskanie struktury austenitycznej. Pomimo tego
istnieją takie warunki zewnętrzne, które mogą doprowadzić do przyspieszenia degradacji korozyjnej.
W pracy dokonano analizy niszczenia korozyjnego austenitycznych stali odpornych na korozję w
środowiskach kwasów.
446
Monika LISZKA, rok II mgr
Klaudia KRAJ, rok II mgr
Badania powłok TiO2 wytworzonych na materiałach budowlanych
metodą zol-żel
Przedstawiona praca dotyczy wytworzenia powłok dwutlenku tytanu o własnościach
samoczyszczących na materiałach budowlanych. Zdolność TiO2 do samoczyszczenia związana jest ze
zjawiskiem fotokatalizy. Dwutlenek tytanu cechuje się wysoką stabilnością, jest materiałem
całkowicie nietoksycznym, łatwo dostępnym i tanim. Minerały tytanu są trwałe, odporne na działanie
wody i czynników atmosferycznych.
Ważnym aspektem nowych technologii jest ich koszt. Z tego powodu powłoki TiO2 zostaną
wytworzone metodą zol-żel. W porównaniu z innymi technikami inżynierii powierzchni, tj. CVD lub
natryskiwanie plazmowe, technologia zol-żel wymaga znacznie mniej urządzeń i jest wyraźnie tańsza.
Najważniejszą jednak zaletą technologii, stawiającą ją ponad tradycyjnymi technologiami powlekania,
jest możliwość dokładnego sterowania mikrostrukturą naniesionej powłoki, tzn. sterowania wielkością
i objętością porów oraz wielkością powierzchni.
Powłoki zostały wytworzone z zoli uzyskanych przy zastosowaniu różnych parametrów
procesu, tj. skład chemiczny prekursorów, pH roztworu, czas i temperatura suszenia oraz wypalania.
Aby móc określić jakość naniesionych powłok przy różnych parametrach przeprowadzono badania za
pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej. Wykonano również analizę składu fazowego
wytworzonych powłok za pomocą dyfrakcyjnej rentgenowskiej analizy fazowej. Na skład fazowy w
dużej mierze wpływają zastosowane temperatury kalcynacji.
Projekt realizowany w ramach konkursu Grant Rektorski 2014.
dr inż. Izabela Kalemba – Rec
447
Mateusz MAŁYSZKO, rok II mgr
Magdalena DZIADOSZ, rok II mgr
Z powszechności w nowoczesność, czyli co robi azotek tytanu na nożu
Osadzanie warstw za pomocą lasera impulsowego PLD polegająca na układaniu cienkich
warstw o dowolnym składzie chemicznym i strukturze na specjalnie przygotowanych podłożach,
zyskała wielką popularność w świecie nauki oraz znalazła zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu
nowych technologii.
Jednakowoż, czy ta technika mogłaby przysłużyć się w przypadku przedmiotów codziennego
użytku, a nawet nadać im zupełnie nowe własności i cechy? Celem odpowiedzenia na owe pytanie
osadzono azotek tytanu TiN na zwykłą stal z której wykonany był prosty nóż kuchenny. Jedyną
zmienną wielkością w eksperymencie była grubość cienkiej warstwy; umożliwiając tym samym
polemikę z dogmatem, iż jej zwiększanie zawsze pozytywnie wpływa na odporność na zużycie
elementów.
Do charakteryzacji otrzymanych cienkich warstw wykorzystano szereg nowoczesnych technik
badawczych, zarówno nieniszczących (skaningowy mikroskop elektronowy, rentgenowską analizę
fazową, itd.), czy też niszczące (scratch test, pomiar mikrotwardości, itd.) z jednoczesną bardzo
krytyczną analizą informacji zawartych w renomowanych czasopismach.
mgr inż. Grzegorz Szwachta
448
Kamil NAWOJOWSKI, rok II mgr
Wpływ temperatury na wielkość ziarna austenitu w stali 34CrMo4
Zagadnienie rozrostu ziarna austenitu w stalach jest bardzo istotne w praktyce przemysłowej,
gdyż wielkość ziarna ma duży wpływ na własności metali i stopów. W niniejszym referacie
przedstawiono wyniki badań mające na celu zbadanie, na przykładzie stali stopowej do ulepszania
cieplnego gatunku 34CrMo4, wpływu temperatury na wielkość ziarna austenitu.
Krótko scharakteryzowano badaną stal, opisano proces przygotowania zgładów
metalograficznych, obróbkę cieplną stopu, a także urządzenia i programy do analizy ilościowej, które
zostały wykorzystane w trakcie badań. Przedstawiono analizę wielkości ziarna oraz analizę rozkładów
długości cięciw. W referacie zaprezentowano przykłady mikrostruktur stali oraz całościową analizę
wpływu temperatury na wielkość ziarna austenitu. Otrzymane wyniki badań zostały opracowane z
wykorzystaniem statystycznej analizy danych.
Zakończenie referatu obejmuje przedstawienie wniosków płynących z przeprowadzonych
badań oraz podsumowanie referatu.
prof. dr hab. inż. Henryk Adrian
449
Mateusz POTACZEK, rok I mgr
Badanie własności bimetalu M1EZ4 + SS304L wytworzonego metodą
zgrzewania wybuchowego
W pracy przedstawiono zagadnienie wpływu dystansu technologicznego między blachami w
układzie miedź (M1EZ4) – stal nierdzewna (SS304L) łączonymi metodą zgrzewania wybuchowego.
Do badań wytworzono próbki z dwóch układów o wartościach dystansu technologicznego 1,5 mm
oraz 2 mm. Przeprowadzono badania strukturalne i mechaniczne przy których brano pod uwagę
odległość miejsca pobrania od miejsca pobudzenia. Przy pomocy mikroskopii skaningowej dokonano
pomiaru amplitudy i częstotliwości fal, zauważono, że gdy zwiększa się odległość od miejsca
pobudzenia rośnie wysokość oraz szerokość fali, jednak jedynie do momentu jej stabilizacji.
Dokonując obserwacji na mikroskopie świetlnym próbek po trawieniu zidentyfikowano miejsca
przetopień materiałów. Stwierdzono, że w zależności od zastosowanego dystansu technologicznego
fala detonacyjna rozpędza się w materiale z różną prędkością, oraz zauważono nieznaczną różnicę
ilości przetopień co świadczy o wpływie dystansu technologicznego na te własności.
Charakterystyczna struktura falista plateru wytworzonego metodą
zgrzewania wybuchowego
450
Anna ROKICKA, rok I mgr
Mikrostruktura i własności odkształcanego na gorąco odlewu
kompozytu AZ31 - węgiel szklisty
Stopy magnezu ze względu na niską gęstość są materiałem, który wzbudza ogromne
zainteresowanie w wielu dziedzinach przemysłu. Dużym problem, który eliminował ich
wykorzystanie były ich stosunkowo słabe własności wytrzymałościowe. Dlatego też współczesna
nauka stawia na rozwój kompozytów z osnową stopów lekkich umocnionych cząstkami nie
reagującymi z osnową. Odpowiedni dobór komponentów w kompozytach pozwala uzyskać materiały,
które charakteryzują się zdolnością do pracy przy dużych naciskach jednostkowych. Kompozyty
stopów magnezu z węglem szklistym są nowoczesnym materiałem inżynierskim mającym spełnić
stawiane im oczekiwania ciągle rozwijającego się przemysłu.
W pracy zbadano wpływ odkształcenia na gorąco kompozytu wykonanego ze stopu magnezu
AZ31 z węglem szklistym na podatność do odkształcenia oraz jego własności. Badania realizowano z
zastosowaniem materiału otrzymanych techniką ciśnieniowego i kokilowego odlewania. Wykonano
następujące badania: odkształceń granicznych przy odkształcaniu na gorąco, własności
mechanicznych w próbach: ściskania i zginania oraz obserwacje mikrostruktury z zastosowaniem
mikroskopu świetlnego.
Rys.1 Struktura odlewu ciśnieniowego kompozytu AZ31- węgiel
szklisty po spęczaniu w matrycy w temperaturze 350 °C,
powiększenie 200x,
Rys.2 Struktura nieodkształconego odlewu kompozytu AZ31węgiel szklisty, powiększenie 500 x
451
Martyna SŁOWIKOWSKA, rok I mgr
WPŁYW PARAMETRÓW PROCESU ELEKTROLITYCZNEGO
UTLENIANIA PLAZMOWEGO NA WYBRANE WŁASNOŚCI
POWŁOK
Proces elektrolitycznego utleniania plazmowego (ang. Plasma Electrolytic Oxidation – PEO) staje
się coraz popularniejszy z uwagi na własności powłok, jakie można uzyskać za jego pomocą. Bazuje
na klasycznym anodowaniu, jednak stosuje się tu znacznie wyższe wartości napięcia. Wytworzone
powłoki są powłokami tlenkowymi, nanoszonymi na takie materiały metaliczne jak tytan, magnez,
aluminium oraz ich stopy. Są nie tylko bardzo twarde, ale posiadają również zwiększoną odporność na
korozję, własności termooptyczne, dielektryczne, a także zwiększoną odporność na ścieranie.
Charakteryzują się również bardzo dobrą adhezją do podłoża w porównaniu z powłokami
wytworzonymi w procesie klasycznego anodowania.
Referat obejmuje badania powłok wytworzonych na stopie tytanu Ti6Al7Nb przy zastosowaniu
różnych składów kąpieli oraz napięcia (350 V i 450 V). Głównym składnikiem kąpieli był roztwór
0,1M Ca(H2PO2)2, do którego zastosowano dodatki w postaci wollastonitu, fosforanu wapnia,
krzemionki oraz hydroksyapatytu.
Rys. 1 Obrazy powierzchni powłok wytworzonych w procesie PEO przy zastosowaniu napięcia
zaciskowego rzędu 350 V w kąpieli z dodatkiem a) wollastonitu, b) fosforanu wapnia, c) krzemionki,
d) hydroksyapatytu.
Wytworzone powłoki scharakteryzowano pod kątem chropowatości, morfologii oraz składu
chemicznego.
Powłoki
charakteryzowały
się
dużą
chropowatością
powierzchni
i porowatością, które uzależnione były od napięcia oraz składu kąpieli (rys. 1). Analiza EDS powłok
wykazała obecność pierwiastków z podłoża (stopu tytanu) oraz pierwiastków wchodzących w skład
kąpieli.
Praca została współfinansowana ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego w
ramach realizowanego projektu Iuventus Plus nr 2012 0459 72.
452
Agnieszka ŚWIERKOT, rok I mgr
Charakterstyka metaloznawcza płacidła ze "skarbu Wiślan" z IX
wieku
Przedmiot badań stanowiły żelazne grzywny siekieropodobne, zwane także płacidłami, ze
„skarbu Wiślan”. Skarb ten odkryty został 8 maja 1979 roku w piwnicy oficyny przy ul. Kanoniczej
13
w
Krakowie.
Skarb
odkryty
w
Krakowie
zawierał
4212
grzywien
o wadze 3630 kg.
Nazwa grzywien nawiązywała do smukłych wczesnośredniowiecznych siekier o wąskim
ostrzu. Stanowiły one półfabrykaty, z których wykonywano szereg przedmiotów codziennego użytku,
m.in. noże, sierpy, siekiery, podkowy, a nawet gwoździe. Siekierowaty kształt grzywien wynikał z
chęci pokazania potencjalnemu kupcowi, że grzywna wykonana jest z żelaza odpowiednio
plastycznego, można je rozkuwać (długie, liściowate zakończenie) oraz przebijać (otwór).
Płacidła mają więc ogromne znaczenie dla metaloznawców zajmujących się dawnymi
technikami wytwarzania i przeróbki plastycznej żelaza. Na ich przekroju można bowiem śledzić
płynięcie materiału poddawanego coraz większym odkształceniom podczas kucia na gorąco i
zachowanie się wtrąceń niemetalicznych w procesie przeróbki plastycznej.
Do badań wytypowane zostały dwa płacidła: F-1011 (0,805 kg, 22,5 cm – rys. 1) oraz J-1661
(0,674 kg, 30,5 cm). Wybrane płacidła zostały przecięte w płaszczyźnie podłużnej, prostopadle do
powierzchni ostrza, a po wykonaniu badań makroskopowych, po czym jedną
z połówek płacidła przecięto na 6 próbek, które zainkludowano i przeznaczono do dalszych badań.
Badania obejmowały: próby makroskopowe (Baumana, Oberhoffera, Klemma-Baumanna),
obserwacje mikroskopowe, mikroanalizę rentgenowską wtrąceń niemetalicznych, segregacji fosforu
oraz pomiary mikrotwardości.
Płacidło F-1001
Rys. 1. „Skarb Wiślan”. Warstwa 10, w której znajdowało się płacidło F-1001.
W wyniku przeprowadzonych badań metalograficznych na płacidle F-1001:
453
a) zidentyfikowano mikrostrukturę płacidła jako ferrytyczną, z lokalnym nawęgleniem do
struktury ferrytyczno-perlitycznej;
b) zaobserwowano zróżnicowanie ziaren ferrytu, związane z stopniem przekucia
i zastosowaną temperaturą kucia;
c) oceniono stopień zanieczyszczenia wtrąceniami niemetalicznymi typu zażużleń. Wtrącenia te
miały postać aglomeratów Fe2SiO4 z eutektyką Fe-Fe3P, a sporadycznie z eutektyką Fe-FeS;
d) scharakteryzowano segregację fosforu w postaci pasm struktury widmowej.
Wyniki badań pozwoliły prognozować strukturę i własności wyrobów gotowych,
a także identyfikować ciąg technologiczny wyrobów pochodzących z tego okresu.
dr hab. inż. Mirosław Wróbel
454
Sekcja Metalurgii i Recyklingu
455
Joanna ANDRYSIAK, rok III
Modyfikacja fazowa żużla ułatwiająca jego usuwanie z powierzchni
ciekłego metalu.
Niektóre procesy odlewania oraz procesy metalurgiczne wymagają dokładnego usuwania
żużla znajdującego się na powierzchni metali. Dotyczy to ewakuacji żużla po procesie odsiarczania
ciekłej surówki jak również oczyszczania z żużla powierzchni stali zalewanej do form odlewniczych.
Dokładne przeprowadzenie tego procesu pozwala w dalszej kolejności na uzyskanie stali o lepszej
czystości lub wyprodukowania odlewu odpowiedniej jakości. Aby dokładnie usunąć żużel z
powierzchni ciekłego metalu stosuje się materiały na bazie krzemionki, które zmieniają strukturę
fazową żużla. Efektem działania tych związków jest zwiększenie lepkości żużla. Dzięki temu żużel
jest łatwo usuwalny z powierzchni metalu.
W pracy scharakteryzowano materiały stosowane do tego procesu. Poddano analizie zmianę
fazową żużli metalurgicznych po zastosowaniu materiałów zmieniających ich właściwości. Do
interpretacji wyników zostały wykorzystane obliczenia termodynamiczne przeprowadzone w
programie FactSage.
dr inż. Zygmunt Wcisło
456
Jakub BAŁUT, rok II
SKN „DE RE METALLICA”
MERYTORYCZNA OCENA SKUTECZNOŚCI METOD
RECYKLINGU OGNIWPIERWOTNYCH
Ogniwa pierwotne to baterie, których budowa umożliwia całkowite rozładowanie tylko raz.
Ogniwo takie po całkowitej przemianie substratów, czyli po rozładowaniu, nie nadaje się do
powtórnego użytku. Ogniwa pierwotne zawierają składniki, które w czasie przemian ulegają
całkowitej przemianie w produkty. Przykładem takiego ogniwa jest np. bateria cynkowo-manganowa.
Metale ciężkie stanowią duże zagrożenie zarówno dla środowiska naturalnego jak i zdrowia
ludzi, dlatego baterie po zużyciu stają się odpadem niebezpiecznym czyli takim, który ze względu na
swój skład wymaga specjalnego traktowania.
W zależności od rodzaju baterii, w procesie ich recyklingu stosuje się trzy podstawowe
metody odzysku: mechaniczną, hydrometalurgiczną i pirometalurgiczną.
Celem pracy będzie porównanie i ocena, która z metod cechuje się najlepszą efektywnością i
opłacalnością odzysku w przypadku ogniw pierwotnych.
dr hab. inż. Stanisław Pietrzyk, prof. nadzw. AGH
457
Dawid DUNIKOWSKI, rok II
SKN „ALCHEMIST”
BADANIE SKŁADU CHEMICZNEGO ŻUŻLA ZE
STAROŻYTNEGO WYTOPU DYMARSKIEGO
Badanie polegało na oznaczeniu składu chemicznego żużla ze starożytnego wytopu
dymarskiego oraz eksperymentalnego. Skład żużli mierzono metodami technicznymi oraz
instrumentalnymi. Otrzymane wyniki wykorzystane zostały do porównania wykonanych procesów
wytopu. Dokonując analizy wyników wspomagano się wykresami dyfrakcji rentgenowskiej oraz
zdjęciami mikroskopowymi.
dr Urszula Lelek-Borkowska
458
Dawid JAŚKOWIEC, rok I mgr
Ocena możliwości przetwarzania wiór miedzi i mosiądzu
pochodzących z recyklingu
Wióry metalowe są materiałem odpadowym powstającym w wyniku obróbki mechanicznej
(wiórowej) konkretnego metalu lub półwyrobu. Głównymi procesami odpowiedzialnymi za
powstawanie wiórów metalowych są procesy obróbki skrawaniem, w skład której wchodzą przede
wszystkim: toczenie, frezowanie, wiercenie, przewiercanie, rozwiercanie. Wióry poddawane są
procesom recyklingu, mającym na celu ponowne przetwarzanie odpadu w postaci wiórów na produkty
lub materiały.
Istnieje szereg możliwości ponownego wykorzystania wiórów. Jednym z analizowanych
sposobów będzie metoda znana z metalurgii proszków. Polega ona na mieleniu odpadów, w tym
przypadku wiórów, w młynach kulowych. W wyniku tego procesu otrzymujemy proszek metalowy
mający szereg zastosowań w różnych gałęziach przemysłu.
Celem pracy jest ocena możliwości przetwarzania wiór miedzi i mosiądzu pochodzących z
recyklingu.
W referacie zostanie przedstawiona część eksperymentalna, w której przeprowadzono proces
przetwarzania materiału odpadowego w postaci wiórów miedzi i mosiądzu, na proszki metaliczne..
Zestawiona pełna dokumentacja projektu, pozwoli na prześledzenie procesu przetwarzania wiórów
miedzianych i mosiężnych, opartego na procesie rozdrabniania (mechanicznej syntezy), czyli mieleniu
materiału wsadowego w postaci wiórów, w młynie kulowym. Przedstawione zostaną także wyniki
badań otrzymanych proszków tj. ustalenie składu chemicznego oraz wydzielenia konkretnych faz
podczas utleniania i mielenia. Przeprowadzono również proces prasowania proszków i spiekania
wyprasek oraz badania analizy fazowej i struktury próbek.
Podsumowaniem będzie ocena możliwości przetwarzania wiórów miedzi i mosiądzu na
proszki, na podstawie wykonanych badań.
dr hab.inż. Joanna Karwan - Baczewska, prof nadzw.AGH
459
Justyna JUSZKIEWICZ, rok II inż.
OCENA SKŁADU RECYKLATU WYKONANEGO Z PRZEROBU
PCB POD KĄTEM ODZYSKU METALI NIEŻELAZNYCH
W dzisiejszych czasach starzenie i utrat własności funkcjonalnych sprzętu elektronicznego jest
ogromna, co przyczynia się do wzrostu odpadów tego typu. Płytki drukowane są jednym z
podstawowych zespołów używanych przy produkcji wszelakich wyrobów elektronicznych. Obwody
drukowane składają się z 3 części: laminatu- podłoża nieprzewodzącego, ścieżek metalicznych
nałożonych na podłoże oraz zamontowanych elementów elektronicznych.
Materiały znajdujące się w składzie można podzielić na: stanowiące większość metale bazowe
(miedź, aluminium, cyna ołów, żelazo), związki organiczne oraz ceramikę, metale rzadkie (tantal, gal,
neodym) , platynowce ( platyna, pallad), metale szlachetne (złoto, srebro), oraz związki i metale
niebezpieczne ( chrom, ołów, rtęć, beryl, kadm, cynk i nikiel). Zawartość metali w płytkach PCB
może być różna, w zależności od rodzaju wyrobu elektronicznego. Pozostałe materiały, takie jak
związki organiczne to głównie tworzywa sztuczne i papier, oraz materiały ceramiczne przeważnie
tlenki krzemu i glinu, czasem tlenki ziem alkalicznych.
Powszechnie stosowane technologie recyklingu i utylizacji obwodów drukowanych można podzielić
na 2 grupy:
a) technologie nietermiczne, czyli demontaż, rozdrabnianie, separacja i w końcu obróbka
hydrometalurgiczna.
b) technologie termiczne, takie jak piroliza, metody pirometalurgiczne;
Częste problemy związanym z recyklingiem płytek drukowanych są spowodowane ich złożoną
strukturą i zróżnicowanym składem materiałowym.
Celem pracy jest ocena składu recyklatu uzyskanego z przerobu PCB metodą termiczna i nietermiczną
pod kątem odzysku metali nieżelaznych.
dr hab. inż. Stanisław Pietrzyk, prof. AGH
460
Karolina KOŁCZYK, rok II mgr
Dawid KUTYŁA, rok II mgr
Hydrometalurgiczny odzysk metali ze zużytych katalizatorów
Rozwój technologii oraz przemysłu generuje potrzebę wyszukiwania nowych źródeł odzysku
metali nieżelaznych. Brak produkcji krajowej niklu metalicznego, jego wysoka cena oraz wymagania
związane z ochroną środowiska uzasadniają prowadzenie odzysku tego metalu z materiałów
odpadowych. W Polsce, katalizatory niklowe są wykorzystywane w licznych zakładach
przemysłowych, jednak ilość zużytego materiału poddawanego recyklingowi jest ograniczona. Celem
pracy było opracowanie metody odzysku niklu z zużytych katalizatorów beztłuszczowych. Metody
hydrometalurgiczne cechują się dużą selektywnością, jednak wymagają skrupulatnego zaplanowania
poszczególnych etapów danego procesu.
W niniejszej pracy zostaną przedstawione wyniki badań dotyczące hydrometalurgicznego
odzysku metali: niklu i miedzi z zużytych katalizatorów niklowych. Rozkruszony materiał został
poddany ługowaniu na gorąco w roztworach kwasu siarkowego o różnym stężeniu w obecności
nadtlenku wodoru. W kolejnym etapie przeprowadzono selektywny odzysk miedzi stosując różne
metody hydrometalurgiczne, m.in. cementację i elektrolizę. Zaproponowano również dwa sposoby
odzysku niklu: w postaci metalicznej (odzysk elektrolityczny) oraz związków chemicznych (metoda
strąceniowa). Przeprowadzono szczegółowe analizy elektrolitów oraz faz stałych stosując nowoczesne
techniki badawcze (np. atomową spektrometrię absorpcyjną, rentgenowską analizę fazową,
spektrometrię rentgenofluorescencyjną, mikroskopię optyczną). Wyznaczono wydajność procesów
oraz zużycie energii.
Uzyskane wyniki mogą przyczynić się do stworzenia nowych rozwiązań w recyklingu
zużytych katalizatorów niklonośnych lub dopracowania już istniejących, tym bardziej, że nikiel należy
do grupy metali strategicznych.
dr Ewa Rudnik
461
Dawid KUTYŁA, rok II mgr
Karolina KOŁCZYK, rok II mgr
HYDROMETALURGICZNY RECYKLING BATERII CYNKOWO
– WĘGLOWYCH
Konsumpcyjny tryb życia w krajach wysoko rozwiniętych i postęp technologiczny
spowodował w ostatnich dekadach znaczący wzrost zapotrzebowania na przenośne źródła energii
elektrycznej. Jednym z najtańszych a zarazem najczęściej stosowanych nośników energii są baterie
AA (cynkowo–węglowe). Charakteryzują się one stosunkowo krótką żywotnością w stosunku do
nowoczesnych baterii alkalicznych AAA czy akumulatorów litowych, lecz ze względu na niską cenę i
powszechny dostęp są nadal produkowane w ogromnych ilościach.
Zużyte baterie stanowią niebezpieczny odpad, który przy nieodpowiednim zagospodarowaniu
może spowodować długotrwałe zatrucie środowiska. Obowiązujące dyrektywy narzucają konieczność
ich utylizacji, co realizowane jest poprzez wiele rozwiązań technologicznych. W przemyśle są
stosowane metody oparte na selektywnym rozdziale poszczególnych elementów baterii (obudowa,
czarna masa) i ich przerobie. Pozwala to na utylizację tego odpadu i przekształcenie go w produkty
handlowe.
W pracy zostały przedstawione rezultaty badań procesów hydrometalurgicznych selektywnego
odzysku cynku i manganu ze zużytych baterii cynkowo–węglowych. W oparciu o publikacje naukowe
dokonano przeglądu informacji na temat aktualnie stosowanych rozwiązań. Przeprowadzono analizę
czarnej masy otrzymanej z zużytych baterii. Określono optymalny skład i stężenie roztworu
ługującego, wyznaczono stopień wyługowania metali. Równoczesny odzysk cynku (w postaci
metalicznej) i manganu (w postaci tlenku) przeprowadzono z zastosowaniem elektrolizy. Analiza faz
stałych i stężenie jonów wartościowych metali w roztworach pozwoliła na dobranie odpowiednich
parametrów poszczególnych etapów procesu. W pracy wykorzystano nowoczesne metody analityczne,
m.in. rentgenowską analizę fazową (XRD), spektrometrię rentgenofluorescencyjną z dyspersją
długości fali (WD-XRF), mikroskopię optyczną (OM), atomową spektrometrię absorpcyjną (ASA).
Wyznaczono wydajność procesów, czystość produktów końcowych oraz zużycie energii.
dr Ewa Rudnik
462
Estera MACHOŃ, rok I mgr
Analiza wpływu parametrów wytopu na przebieg procesu nawęglania
ciekłej stali w piecu indukcyjnym.
Otrzymanie ciekłej stali o określonej zawartości węgla wymaga przeprowadzenia procesu jej
nawęglania w piecu. W pracy poddano analizie wpływ rodzaju nawęglacza, czasu i temperatury
wytopu stali na szybkość przebiegu procesu nawęglania oraz na uzyskanie końcowej planowanej
zawartości węgla w stali.
Podczas badań wykonano szereg doświadczeń z użyciem laboratoryjnego pieca indukcyjnego
o pojemności 10 kg, przy stałej masie wsadu metalicznego. Uzyskano wykresy przebiegu nawęglania
w funkcji czasu i temperatury dla różnych rodzajów nawęglaczy.
dr inż. Zygmunt Wcisło
463
Mateusz MADEJ, rok II
Łukasz MYĆKA, rok II
Odzysk platynowców ze złomowanych katalizatorów ze szczególnym
uwzględnieniem platyny i palladu
Katalizatory samochodowe stanowią jeden z głównych źródeł odzysku platyny i palladu.
Rozpowszechnione są katalizatory zbudowane z wypełnień w postaci granul Al 2O3, na których
nanoszona jest warstwa platynowców lub ceramicznych form przypominających plastry miodu, na
których to osadza się tlenek glinu (III) a następnie warstwę platynowców. Inny schemat budowy
reprezentują katalizatory nowszych generacji, tzn. MSC (Metal SubstrateConverters), które obecnie
cieszą się większych uznaniem wśród producentów nowych samochodów.
Porównanie obu katalizatorów pod względem ich wydajność, budowy, specyfiki
funkcjonowania oraz zawartości platynowców w ich strukturach zostanie omówiona w referacie.
Ponadto przedstawione zostaną podstawowe procesy hydrometalurgiczne dotyczące odzysku
platyny oraz palladu ze zużytych katalizatorów oraz proces topienia przy użyciu pieca łukowego.
Przeanalizowany zostanie również rynek platynowców w Polsce i na świecie oraz wydajność
procesów recyklingu katalizatorów prowadzących do uzyskiwania Pt i Pd, o jakości nadającej się do
powtórnego wykorzystania w przemyśle.
dr hab. inż. Stanisław Pietrzyk, prof nadzw. AGH
464
Karolina PYTEL, rok III
Próba wytopienia stali nadeutektoidalnej o zmiennej zawartości węgla
w indukcyjnym piecu próżniowym
Indukcyjne piece próżniowe w metalurgii stosowane są do wytapiania stali i stopów metali w
warunkach kontrolowanej atmosfery oraz obniżonego ciśnienia. Umożliwia to otrzymanie stopów o
ściśle określonym składzie chemicznym niemożliwym do otrzymania w warunkach ciśnienia
atmosferycznego oraz pozbawionych negatywnych skutków oddziaływania tlenu z powietrza. Dobór
parametrów pracy pieca, jakość i ilość stosowanych materiałów wsadowych oraz dodatków
stopowych, a także geometria wlewnicy i sposób odlewania wpływają na końcowy skład chemiczny
oraz strukturę wlewka.
W pracy przedstawiono metodologię doboru materiału wsadowego, a także technologię
przeprowadzenia procesu wytapiania i odlewania w indukcyjnym piecu próżniowym stali
nadeutektoidalnej o zmiennej zawartości węgla. Na podstawie analizy chemicznej dokonano oceny
zgaru dodatków stopowych oraz rozkładu zawartości poszczególnych składników stali na przekroju
wzdłużnym i poprzecznym otrzymanych wlewków.
465
Rafał WRÓBEL, rok II
Powłoki kompozytowe chitozan-ZnO polepszające odporność stali na
korozję
Polepszenie odporności stali na korozję poprzez nakładanie powłok kompozytowych ma
kluczowe znaczenie dla wielu zastosowań przemysłowych. Skuteczną ochronę przed korozją uzyskuje
się przy zastosowaniu kompozytów będących połączeniem polimerów z tlenkiem cynku ZnO, na
przykład polipyrol –ZnO i polianilina – ZnO.
W niniejszej pracy podjęto próbę otrzymywania powłok chitozan – ZnO na stali metodą
osadzania elektroforetycznego. Chitozan jest biodegradowalnym polimerem pochodzenia naturalnego
stosowanym w powłokach kompozytowych polepszających odporność na korozje stopów metali.
Połączenie chitozanu z tlenkiem cynku stwarza możliwość uzyskania nowych powłok ochronnych dla
stali. Uzyskanie dobrej jakości powłok kompozytowych wymaga opracowania optymalnych
parametrów osadzania elektroforetycznego.
466
Sekcja Odlewnictwa
467
Mateusz CHMIEL, rok II
SKN „ALCHEMIST”
FIGURY SZACHOWE- PROJEKTOWANIE, DRUKOWANIE ZA
POMOCĄ DRUKARKI 3D, ORAZ NANOSZENIE POWŁOK
METALOWYCH.
Projekt naukowy w pierwszej części skupia się na zaprojektowaniu, a następnie
wydrukowaniu za pomocą drukarki 3D modeli figur szachowych. Założeniem projektu jest stworzenie
unikatowych pod względem kształtu figur, w całości wydrukowanych za pomocą drukarki 3D.
Materiałem używanym podczas drukowania modeli jest tworzywo sztuczne- ABS.
Druga część projektu obejmuje pokrycie wydrukowanych wcześniej figur powłoką metalową.
Aby wyróżnić dwa kolory szachów (klasycznie- białe i czarne) część z nich zostanie pokryta powłoką
niklową, a pozostałe powłoką miedziową. Proces nanoszenia powłok (niklowanie, miedziowanie) na
wydruki 3D prowadzony będzie metodą galwaniczną. Nanoszenie warstwy metalowej przebiega z
uwzględnieniem trawienia tworzywa ABS, płukania modeli w płuczce odzyskowej, kąpieli
uczulającej, a następnie aktywowaniu. W kolejnym procesie następuje przeniesienie figur do kąpieli
chemicznego miedziowania i niklowania, oraz gruntowania w celu uzyskania grubszej warstwy
metalu. Tak przygotowane wyroby poddaje się procesowi dotrawiania, ponownego płukania i
wreszcie galwanicznego nanoszenia warstwy metalu, która stanowi ostateczną powłokę.
Projekt ma również wykazać szybkości nanoszenia powłoki metalowej, jej przyczepności,
trwałość, praktyczność i aspekty wizualne.
dr Urszula Lelek- Borkowska, dr Paweł L. Żak
468
Marcin CHYCKI, rok III
SKN „ZGAREK”
Konstrukcja komory acetonowej służącej do obróbki wydruku 3D
Temat ten jest częścią projektu "Budowa stanowisk laboratoryjnych do obróbki wydruków
3D", realizowanego w ramach GRANTU Rektorskiego dla Kół Naukowych pod patronatem dr hab.
Anny Siwik, prof. nadzw.
Projekt dotyczy stworzenia dwóch stanowisk laboratoryjnych służących do obróbki wydruków 3D
składających się z komór acetonowych.Tworząc owe stanowiska korzystać będziemy z drukarki 3D
wykorzystującej technologię FDM, polegającą na osadzaniu topionego materiału ABS.
Głównym elementem projektu jest szklana komora acetonowa o kształcie walca (wspomaga
równomierną dyfuzję acetonu w komorze) wyposażona w adekwatną ilość acetonu potrzebnego do
przeprowadzenia procesu wygładzania. oraz jednostki podgrzewającej. Wspomagana będzie ona
systemem sterowania oraz czujnikami pomiaru temperatury.
Do komory tej będzie wprowadzany wydruk z ABS. Opary acetonu omywając powierzchnie będą
doprowadzały do nadtopienia materiału i wygładzenia jego powierzchni. Konstrukcja komory będzie
zapewniała bezpieczeństwo użytkownika przez to, iż po ukończeniu pracy w urządzeniu nie
pozostaną żadne opary acetonu.
dr inż. Paweł Żak
469
Andrzej FIJOŁEK, rok I mgr
SKN „ZGAREK”
Opracowanie i wirtualizacja technologii odlewania tarczy hamulcowej.
Praca przedstawia proces opracowania technologii odlewania pojedyńczego elementu układu
hamulcowego - tarczy hamulcowej - z wykorzystaniem technologii CAD oraz symulacji
komputerowej. W celu dokumentacji procesu technologicznego wykonano geometrię w programie
SolidWorks, która posłużyła również do wykonania symulacji numerycznej procesu zalewania i
krzepnięcia. Geometria została zapisana w pliku „stl”, tak aby była kompatybilna z programem
symulacyjnym MAGMASoft 5.2.
Referat zawiera również dokumentacje techniczną w postaci gotowej formy do zalania
ciekłym metalem oraz wybrane wyniki dla przeprowadzonej symulacji numerycznej.
Rys. 1. Geometria układu, dla którego została wykonana symulacja numeryczna.
Rys. 1. Przedstawia układ zalewania tarczy hamulcowej. Na podstawie tej geometrii zostanie
przeprowadzony wytop.
dr Paweł Żak
470
Adrianna KANIA, rok I mgr
SKN „ARTEFAKT”
Modelowanie komputerowe w rekonstrukcji zabytków.
W pracy przedstawiono nowoczesne metody i narzędzia komputerowe wykorzystane do
dokumentacji i rekonstrukcji zabytków metalowych. Praca ma znaczenie naukowe i edukacyjne, gdyż
prezentuje szereg nowoczesnych rozwiązań z zakresu modelowania komputerowego pozwalających na
odtworzenie zarówno technologii wykonania jak i samych zabytków.
Wykonywanie modeli w programach typu CAD 3D umożliwia tworzenie wirtualnych
dokumentacji przedmiotów zabytkowych. Zachowana w pamięci komputera geometria może
przetrwać długi czas i w przypadku zniszczenia zabytku pozwoli na jego rekonstrukcję. Istnieje
możliwość rekonstrukcji całkowitej jak i częściowej – mającej na celu uzupełnienie wybrakowanego
lub uszkodzonego przedmiotu. Ważnym aspektem pracy będzie odtworzenie technologii w jakiej
wykonano dany wyrób. Przykładem będzie tu połączenie modelu 3D zabytkowego grotu i formy
odlewniczej. Połączenie tych dwóch przedmiotów poprzez modelowanie komputerowe pozwoli na
zrekonstruowanie technologii wykonania. Aby poznać właściwości termofizyczne procesu niezbędne
będzie stworzenie symulacji odlewania, wykonanej w programie symulacyjnym MAGMA.
Modelowanie komputerowe zabytków może być wspierane przez inne nowoczesne
technologie, takie jak skanowanie 3D (pozwalające na dokładne odtworzenie geometrii modelu), czy
druk 3D. Podstawą rekonstrukcji były badania makroskopowe i składu chemicznego zabytków, dzięki
czemu otrzymaliśmy pełną informację na temat badanej technologii.
dr inż. Aldona Garbacz-Klempka
dr inż. Michał Szucki
471
Żaneta KURLETO, rok II mgr
SKN „ZGAREK”
WPŁYW DODATKU UTWARDZACZA NA WYTRZYMAŁOŚĆ
MAS ZE SPOIWEM FOSFORANOWO-GLONOWYM WIĄŻĄCYM
W PODWYŻSZONEJ TEMPERATURZE
Przedmiotem badań w niniejszej pracy było określenie wpływu zawartości utwardzacza na
wybrane właściwości wytrzymałościowe mas fosforanowych wiązanych w podwyższonej
temperaturze.
Do sporządzania mas na osnowie z piasku kwarcowego zastosowano ciekłe spoiwo
fosforanowo-glinowe w postaci produktu GLIFOS F (Luvena S.A.). Utwardzaczem w badanych
masach fosforanowych był sproszkowany tlenek magnezu (zawartość MgO w użytym produkcie min.
83%).
Ocenę wpływu składu masy fosforanowej na efektywność wiązania ziaren osnowy
przeprowadzono w oparciu o wyniki pomiarów wytrzymałości na rozciąganie (Rg) mas o stałej
zawartości 3 cz. wag spoiwa oraz zmiennym udziale utwardzacza (0%, 1%, 5% i 10 %) w składzie.
Przy użyciu strzelarki LUT/C/CO2/M (MULTISERW-Morek) przystosowanej do wykonywania
próbek testowych w technologii hot-box przygotowano serię kształtek podłużnych z każdej
sporządzonej masy. W analizie wyników uwzględniono również czas przetrzymywania próbek w
rdzennicy nagrzanej do 300°C.
Przeprowadzone badania pozwoliły stwierdzić, że w podwyższonej temperaturze zawartość
utwardzacza w postaci MgO miała istotny wpływ na rozpatrywane właściwości mas. Wprowadzanie
tlenku magnezu do masy fosforanowej, w porównaniu do masy bez dodatku utwardzacza,
powodowała wyraźne pogorszenie wytrzymałości na zginanie. Ponadto zbyt długie (> 90 s)
przetrzymywanie kształtek w rdzennicy również skutkowało uzyskaniem niskich wartości Rg.
dr inż. Jarosław Jakubski
472
Kamila LEGOŃ, rok II mgr
SKN „ARTEFAKT”
Mistrzowie i techniki odlewnictwa artystycznego.
Praca prezentuje wybitnych twórców współczesnych odlewów artystycznych; prof. Xawerego
Dunikowskiego, prof. Czesława Dźwigaja, prof. Bronisława Chromego, Igora Mitoraja i innych, wraz
z ich dziełami i polem aktywności twórczej.
Referat przedstawia tradycyjne techniki odlewnicze takie jak formowanie tradycyjne,
formowanie w sztuczkach, metodę wytapianych modeli, formy skorupowe, jak również techniki
opracowania powierzchni i rzeźby wzbogacone o nowe tworzywa.
Pracę dopełniają barwne zdjęcia odlewów, pracowni i warsztatu odlewniczego, które
unaoczniają ogrom dokonań oraz ich wielowątkowość, klarowność przekazu i zawarte w nich idee.
Częścią promocji warsztatu artystycznego jest wystawa zorganizowana przez Wydział
Odlewnictwa AGH i Muzeum Miasta Jaworzna przy współpracy z Kołem Naukowym Artefakt,
Pracownią Brązowniczą, oraz artystami prof. Czesławem Dźwigajem i prof. Bronisławem Chromym.
473
Mariusz LEWANDOWSKI, rok I mgr
SKN „ZGAREK”
METODYKA BADAŃ CHROPOWATOŚCI WYDRUKÓW 3D
Drukowanie modeli 3D w technologii FDM jest coraz bardziej dostępną techniką
wykonywania modeli odlewniczych. Proces drukowania obiektów rozpoczyna się od nagrzania dyszy
drukującej. Głowica razem ze stołem poruszają się w 3 płaszczyznach, ekstruder, warstwa po
warstwie, nakłada nitkę stopionego materiału według wytycznych programu na stół roboczy. Każda z
nałożonych warstw po zastygnięciu tworzy powierzchnię o określonej chropowatości. Chropowatość
jest ściśle związana z jakością powierzchni, dlatego ważne jest, aby dokładnie i w sposób powtarzalny
określać wartość tego parametru.
W pracy przedstawiono metodykę pomiaru chropowatości wydrukowanych modeli w
technologii FDM. Metodyka badań chropowatości materiału składa się z pięciu etapów. Pierwszy
związany jest z odpowiednim przygotowaniem powierzchni pomiarowej. Następny etap to wybranie
miejsca, na którym będzie wykonywany pomiar. Trzecia czynność to ustawienie zakresu dokładności
urządzenia, natomiast ostatnie dwa etapy wiążą się z wybraniem kierunku pomiaru oraz ilością
wykonywanych badań. Procedura może zostać zastosowana dla różnych metod produkcyjnych, a także
podczas realizacji prac badawczych w obszarze metod szybkiego prototypowania.
Rys. 1 Proces nakładania warstw materiału przez drukarkę UP 3D
dr Paweł Leszek Żak
474
Mariusz LEWANDOWSKI, rok I mgr
Anna JARCO, rok I
Jakub PAŚNIEWSKI, rok II mgr
Piotr MUCHA, rok I mgr
SKN „ZGAREK”
WYPRAWA DOLINA LOTNICZA 2015 – TECHNOLOGIE
PRZYSZŁOŚCI
Tradycyjnie jak co roku, w okresie przerwy międzysemestralnej 2015, odwiedziliśmy Firmy:
HISPANO- SUIZA Polska Sp. z o.o., BORGWARNER, PZL-MIELEC S. A., TARAPATA Sp. z o.o.
i mieliśmy możliwość poznać najciekawsze technologie lotnicze.
Uczestniczyliśmy również w pokazach w Międzywydziałowym Laboratorium Badań
Materiałów dla Przemysłu Lotniczego Politechniki Rzeszowskiej oraz w Katedrze Odlewnictwa i
Spawalnictwa.
Podczas naszej wyprawy poznaliśmy produkcję elementów napędów lotniczych do
samolotów: Boeing 737, B777 oraz Airbus A340, A350 i A380.
W Laboratorium Firmy BorgWarner, mieliśmy szansę przeprowadzenia badań nowych stopów
na spektrometrze iskrowym SPEKTROMAXX, skaningu Zeiss Ultra Plus + Zeiss Axio Imager Z2m
oraz tomografie komputerowym Nikon XT450A. Poznaliśmy również technologie poszczególnych
elementów konstrukcyjnych turbosprężarek.
Dzięki zdobytej wiedzy i przywiezionych materiałów, rozpoczynamy realizację
indywidualnych projektów z zakresu technologii przyszłości.
Uczestnicy Wyprawy do Dolina Lotnicza 2015
dr inż. Barbara Olszowska-Sobieraj
475
Kamil MACIĄG, rok II
SKN „ZGAREK”
Badanie struktury oraz składu chemicznego meteorytu Morasko,
mające na celu próbę odtworzenia stopu o podobnym składzie wraz z
próbą odtworzenia Figur Widmanstättena.
Najważniejszym źródłem naszej wiedzy kosmicznej są fragmenty materii kosmiczne zwane
meteorytami i to dzięki ich badaniu możemy poznać tajemnice Wszechświata, a także naszej planety
Ziemi. Największy deszcz meteorytów w Europie Środkowej miał miejsce około 5000 lat temu, w
Polsce, w miejscowości Morasko(obecnie dzielnica Poznania). Pierwsze znaleziska w tym rejonie
miały miejsce dopiero podczas I Wojny Światowej. W związku z tym nasze badania skupiają się na
meteorycie znalezionym w rejonie Morasko, głównie nad jego składem chemicznym oraz strukturą,
dzięki czemu będziemy mogli podjąć próbę odtworzenia stopu o podobnym składzie. Na podstawie
wielu publikacji wiemy, że matriks w okazach z Moraska zbudowany jest z kamacytu i taenitu.
Kamacyt tworzy struktury Widmanstättena, które jako pierwsi w Europie we współpracy ze
specjalistami z dziedzin kosmomineralogii, metalurgii, a także astronomii chcemy spróbować
odtworzyć.
Rys. 1 Przekrój meteorytu. Na wytrawionej powierzchni widać figury Widmanstättena i owalne
nodule (inkluzje) troilitu. Nodula z prawej posiada grafitową otoczkę. (fot. Andrzej S. Pilski)
W niniejszej pracy omówione zostaną planowane etapy realizacji projektu oraz wstępne
badania dotyczące tej tematyki. Przygotowany plan badań będzie miał na celu określenie składu
chemicznego badanych próbek, wykonania stopu o podobnym składzie, próby odtworzenia Figur
Widmanstättena oraz późniejszą publikacje wszystkich uzyskanych rezultatów, a także końcową
konsultację ze specjalistami.
476
Paweł MARKOWSKI, rok III
SKN „ZGAREK”
Czujniki i system sterowania komory acetonowej do obróbki
wydruków 3D
Temat ten jest częścią projektu ,,Budowa stanowisk laboratoryjnych do obróbki wydruków
3D”, realizowanego w ramach Grantu Rektorskiego dla Kół Naukowych pod patronatem dr hab. Anny
Siwik, prof. nadzw.
W ramach realizacji projektów badawczych zaprojektowane i zbudowane zostaną dwa
stanowiska do obróbki wydruków 3D. Stanowiska te będą wyposażone w systemy sterowania
temperaturą i przepływem acetonu. Oprócz obudowy komory, wykonanej z odpowiednich materiałów,
głównymi elementami będą m. in. termostat oraz system sterowania nim, system wentylacji, system
czujników kontroli temperatury oraz system służący do kontroli wprowadzania i wyprowadzania
acetonu.
W pracy dokonano analizy możliwości rozkładu czujników w skonstruowanej komorze
acetonowej, co umożliwi kontrolowanie temperatury acetonu działającego na ABS. Przedstawiono
również system sterowania termostatem (automatyczne włączanie i wyłączanie grzałki w celu kontroli
temperatury wewnątrz komory), a także systemy odpowiedzialne za właściwe dozowanie acetonu do
komory oraz za system wentylacji w komorze.
477
Jakub MIODEK, rok II mgr
SKN „ARTEFAKT”
WOOD CASTING – NIEZWYKŁE POŁĄCZENIE DREWNA I
ALUMINIUM
Wood casting to nowy trend w światowym designie, zapoczątkowany przez izraelską
projektantkę Hilla Shamia. Wykonała ona serię mebli – wykonanych z unikalnego połączenia
surowego drewna i ciekłego aluminium. Istotą połączenia tych dwóch materiałów jest przygotowanie
kawałka drewna, a następnie wypełnieniu pustych przestrzeni ciekłym metalem. Wysoka temperatura
powoduje przypalenia w miejscach styku metalu z drewnem dając niesamowity efekt wizualny.
Rys. 1 Przykład mebli wykonanych z drewna i aluminium
W referacie przedstawiono proces powstawania elementu wyposażenia wnętrz w stylu wood
casting od projektu przez etapy przygotowania kawałka drewna, modelu odlewniczego
zaprojektowania technologii odlewania, wykonaie formy po wykończenie odlewu.
dr inż Aldona Garbacz-Klempka
478
Łukasz MUDŁO, rok I mgr
SKN „ZGAREK”
Numeryczna analiza rozkładu fazy zbrojącej w kompozycie
odlewanym AZ91/SiCp
W referacie starano się zanalizować rozkład cząstek fazy wzmacniającej kompozytu
odlewanego AZ91/ SiCp, w którym uwzględniono ruch ciekłego metalu w formie pod wpływem
zmian gęstości (konwekcji) oraz z uwzględnieniem zmian lepkości wraz z temperaturą.
Do procesu symulacji dobrano odpowiednie warunki początkowe oraz zaproponowano trzy
warianty rozkładu cząstek w modelu. Symulacje zostały przeprowadzone w programie Flow-3D, po
czym przeanalizowano otrzymane wyniki badań. Analiza wykazała, jakie czynniki wywierają
największy wpływ na rozkład fazy zbrojącej w kompozycie o osnowie metalowej AZ91/SiCp. Oprócz
tego przeprowadzone badania pokazują jak wykorzystać program symulacyjny do analizy przepływów
ciekłego metalu. Program Flow-3D pomaga również w doborze odpowiednich warunków symulacji i
optymalizacji technologii dla określonego projektu.
Rys. 1. Podgląd modelu w formie z zadanymi warunkami brzegowymi
dr inż. Michał Szucki
479
Jagoda RYBA, rok I
SKN „ZGAREK”
Wpływ acetonu na materiał do drukarek 3D–ABS
Temat ten jest częścią projektu „Budowa stanowisk laboratoryjnych do obróbki wydruków
3D”, realizowanego w ramach Grantu Rektorskiego dla Kół Naukowych pod patronatem dr hab. Anny
Siwik, prof. nadzw.AGH.
Materiałem wykorzystywanym przez nas będzie ABS(kopolimer akrylonitrylo-butadienostyrenowy)-tworzywa sztucznie otrzymywanego w procesie polimeryzacji butadienu oraz
kopolimeryzacji akrylonitrylu ze styrenem wraz z jednoczesnym szczepieniem powstałego kopolimeru
na polibutadienie. Materiał ten charakteryzuje się dużą twardość oraz odpornością na zarysowanie.
Posiada on również zadowalająca odporność na działanie ługów, rozcieńczonych kwasów, olejów i
tłuszczów. Nieodporny na działanie kwasów, estrów oraz ketonów. Opary acetonu powodują, iż ABS
zaczyna się kurczyć, nadtapiać, a krawędzie warstw zaczynają samoistnie zanikać. Zjawisko to
zachodzi w zakresie temperatur dla pracy ciągłej: od 50- 60 °C(temp. parowania acetonu), co nie
wpływa na zmiany właściwości ABS (zakres temperatur dla pracy ciągłej ABS: od -40 do +85 °C).
Jedyną wadą tego sposobu jest to, że aceton jest dość niebezpiecznym środkiem do użycia, jest
łatwopalny co ma istotne znaczenie biorąc pod uwagę, że trzeba go podgrzewać; ma bardzo niski
poziom zapłonu i wystarczy nawet 2,5% jego obecności w powietrzu, aby wywołać płomień.
480
Justyna RYDZEWSKA, rok I mgr
SKN „ZGAREK”
Zastosowanie programu MAGMA 5 do analizy wybranych technologii
odlewania piasty rowerowej
W pracy podjęto próbę dobrania optymalnej technologii odlewania w celu otrzymania odlewu
zdrowego i pozbawionego wad. Piasta taka jest przykładem części wykorzystywanej we wszystkich
rodzajach rowerów – od miejskich po górskie.
W celu analizy wybranych technologii odlewania piasty rowerowej, przeprowadzono kilka
symulacji komputerowych w programie MAGMA 5 – dla układu wlewowego bez ulepszeń oraz z
modyfikacjami. Zmiany polegały na dodaniu nadlewów, powiększeniu przekroju połączenia nadlewu
z odlewem oraz zastosowaniu otuliny na nadlewach. Następnie przeanalizowano otrzymane wyniki
symulacji w programie komercyjnym. Badania przeprowadzone w pracy pokazują, jak wykorzystać
program symulacyjny do wyboru optymalnej technologii odlewania oraz w jaki sposób interpretować
otrzymane wyniki. Dzięki programowi MAGMA 5 można przewidzieć problemy, jakie mogą pojawić
się podczas procesu odlewania oraz zaproponować ich rozwiązanie.
Rys.1 Rower, do którego została zaprojektowana piasta
481
Mateusz SKRZYPIŃSKI, rok I mgr
SKN „ARTEFAKT”
Badania wybranych właściwości mieszanek woskowych stosowanych
w odlewnictwie precyzyjnym
W metodzie wytapianych modeli formę ceramiczną sporządza się wykorzystując model
woskowy. Woskowe masy modelowe powinny charakteryzować się jak najmniejszym - skurczem
liniowym oraz odpowiednimi właściwościami wytrzymałościowymi. Równocześnie nie powinny być
ani zbyt kruche ani nadmiernie plastyczne bo mogło by to spowodować uszkodzenie bądź też
całkowite zniszczenie formy ceramicznej. W referacie przedstawiono wyniki badań wybranych
właściwości mieszanek woskowych najczęściej stosowanych w odlewniach precyzyjnych. Badania
dotyczyły określenia skurczu wosku oraz jego wytrzymałość na zginanie w funkcji temperatury.
Po analizie wyników wybrano wosk odznaczający się najlepszymi właściwościami: skurczem
liniowym oraz wytrzymałością na zginanie. Następnie wykonano model woskowy, na jego podstawie
powstała forma ceramiczna po zalaniu której otrzymano gotowy odlew.
dr inż. Joanna Kolczyk
482
Łukasz SZYMAŃSKI, rok I mgr
SKN „ALCHEMIST”
Wytworzenie i badanie mikrostruktury, właściwości mechanicznych
oraz odporności na korozję lokalnych wzmocnień kompozytowych
otrzymanych z użyciem preform w odlewach z żeliwa sferoidalnego.
Jednym z najpoważniejszych problemów z jakimi boryka się wiele gałęzi gospodarki jest
nadmierne zużycie elementów maszyn i urządzeń. Główną przyczyną takiego zjawiska jest
intensywne zużycie ścierne i korozyjne elementów maszyn i urządzeń. Stopy żelaza o zwiększonej
twardości stanowią największą grupę materiałów wykorzystywanych do produkcji elementów
odpornych na zużycie ścierne. Poza nimi powszechnie stosowane są również: spieki, cermetale,
bimetale, stellity oraz kompozyty.
Kompozyty otrzymywane na bazie stopów odlewniczych to ważny i szeroko rozwijany obszar
badań. Szczególnie interesującym zagadnieniem jest wytwarzanie lokalnych wzmocnień
kompozytowych otrzymywanych in situ w odlewach. W procesie tym fazą wzmacniającą jest
najczęściej TiC, otrzymuje się go w wyniku reakcji syntezy zachodzącej bezpośrednio w ciekłym
stopie lub w jego obecności.
Celem badań było wytworzenie in situ lokalnych wzmocnień kompozytowych w odlewach z
żeliwa sferoidalnego. Jako fazę wzmacniającą wytypowano węglik tytanu, który otrzymano w wyniku
syntezy in situ. Syntezę TiC przeprowadzono umieszczając w rurce stalowej substraty reakcji jego
tworzenia. Pręt z substratami, stanowiący preformę umieszczono we wnęce formy odlewniczej i
zalano ciekłym stopem. Otrzymany odlew z lokalnym wzmocnieniem kompozytowym badano,
analizując jego strukturę (XRD), mikrostrukturę (LM,SEM) i skład chemiczny w mikroobszarze
(EDS/EDX), twardość (HV 30) oraz odporność na korozję.
dr inż. Ewa Olejnik
483
Dagmara WOŹNIAK, rok II mgr
SKN „ARTEFAKT”
Nowoczesne metody badawcze a zabytki archeologiczne
Zabytki archeologiczne ze względu na swoją historyczną i kulturową wartość oraz unikatowy
charakter wymagają prowadzenia szczególnie specjalistycznych badań , w taki sposób aby nie
ingerować w strukturę materiału. Nowoczesne metody badań pozwalają na nieinwazyjne badanie
składu chemicznego oraz stężenia pierwiastków w mikroobszarach metodą spektroskopii fluoresencji
rentgenowskiej. Istotna jest również ocena powierzchni i struktury w skali makro i mikro, którą
uzyskamy dzięki obserwacji optycznej i skaningowej. Wymienione metody badań zostały
wykorzystane do analizy zabytków metalowych.
484
Katarzyna ZAMULIŃSKA, rok I mgr
SKN „ARTEFAKT”
Średniowieczne odlewnictwo. Badania i rekonstrukcja.
W referacie przedstawiono badania zabytkowego krzyża procesyjnego pochodzącego z
pomorskiego Kościoła Mariackiego na tle twórczości jednego z najwybitniejszych ludwisarzy
średniowiecznych Pomorza, mistrza Jana Apengetera. Badania krzyża, towarzyszące procesowi jego
rekonstrukcji, wykonano we współpracy z Muzeum w Stargardzie Szczecińskim. Wykonano
dokumentację fotograficzną i badania składu chemicznego. Badania przeprowadzone zostały w
Muzeum przy użyciu przenośnego urządzenia rentgenowskiego, spektrometru XRF, który znajduje się
w posiadaniu Wydziału Odlewnictwa Akademii Górniczo – Hutniczej im. Stanisława Staszica w
Krakowie.
Rys.1. Średniowieczny krzyż procesyjny.
dr inż. Aldona Klempka - Garbacz
485
Radosław ŻELAZNY, rok I mgr
SKN „ARTEFAKT”
Opracowanie technologii i wykonanie odlewu korpusu werbla ze stopu
AK11 metodą pełnej formy
W prezentowanym referacie zaprojektowano technologię oraz wykonano odlew korpusu
werbla perkusyjnego w technologii pełnej formy przy wykorzystaniu stopu aluminium-krzem AK11.
Opisano założenia projektowe, dobór technologii oraz wykonano odpowiednie oprzyrządowanie
modelowe wraz z samym modelem korpusu werbla. Wykonywanie odlewów w technologii pełnej
formy zdecydowanie różni się od klasycznych technologii. Jednym z różnic jest brak jednoznacznego
obliczenia i zaprojektowania układu wlewowego oraz procesu wypełniania wnęki formy ciekłym
stopem. Fakt ten uzależniony jest od szybkości zgazowania modelu i usuwania gazów poza formę. W
ramach pracy zaprojektowano trzy korpusy mały, średni i standardowo wymiarowy werbel. Model dla
małego i średniego wykonano z drewna dla klasycznej technologii w celu poznania zachodzących w
trakcie zalewania procesów dla danego stopu. Powodem wykorzystania tej technologii (korpus mały i
średni) było także zapoznanie się z optymalnym usytuowaniem wlewu głównego oraz
rozmieszczeniem belek odżużlających/doprowadzających. Następnie po uzyskaniu odpowiedniej
wiedzy w tej technologii rozpoczęto pracę nad wykonaniem standardowego korpusu werbla o
standardowych wymiarach w technologii pełnej formy. Proces krzepnięcia metalu w tej technologii
nie odbiega znacząco od innych technologii. Ze względu na brak opracowań teoretycznych tej
technologii podjęto próby wykonania standardowego korpusu werbla właśnie w tej technologii mając
na uwadze budowę modelu jak i samego układu wlewowego.W prezentowanym referacie
zaprojektowano technologię.
dr inż. Jan Mocek
486
Adam ŻOŁNIEREK, rok I mgr
SKN „ARTEFAKT”
Opracowanie technologii i wykonanie odlewu jelca szabli husarskiej
W ramach pracy dobrano odpowiednią technologie i wykonano metodą odlewniczą jelec
szabli husarskiej. W pierwszej części referatu skupiono się na jelcu w historycznym aspekcie czyli:
pochodzenie, budowa, zastosowanie, funkcje. Opisano również technologie wykonania odlewu,
zastosowane materiały na modele, formy, stopy z jakich wykonane będą odlewy.
W drugiej części referatu przedstawiono opis szeregu procesów przygotowania i wykonania
odlewu jelca. Technologia wykonania zawierała w sobie: przygotowanie odpowiedniego pojemnika
do sporządzenia matrycy z elastomeru, wytwarzanie modeli woskowych, przygotowanie form
ceramicznych, przygotowanie form gipsowych. W trakcie badań podjęto próbę skrócenia czasu
przygotowania formy ceramicznej przez zaformowanie w masie ze szkłem wodnym modelu jelca
pokrytego jedynie dwoma warstwami masy ceramicznej. Po wykonaniu form zalano je kilkoma
rodzajami stopów: żeliwem sferoidalnym, mosiądzem, brązem i siluminem AK11. Z
przeprowadzonych doświadczeń wynika że najlepszym z badanych stopów, do odlewania elementów
o ściankach grubości rzędu 2mm, jest brąz krzemowy.
dr inż. Jan Mocek
487
Sekcja Przedsiębiorczości, Jakości,
Zarządzania i Finansów
488
Łukasz BIAŁECKI, rok I mgr
SKN „MODELOWANIA W FINANSACH”
Zastosowanie samoorganizujących się sieci neuronowych do
prognozowania cen miedzi.
Wykorzystanie różnych technik analizy szeregów czasowych pozwala na opracowywanie
nowych metod wyznaczania przyszłych wartości szeregu. W ten sposób dzięki analizie historycznych
cen spot i kontraktów terminowych jesteśmy w stanie przewidywać m. in. przyszłe wartości cen
ważnych surowców, które znajdują się w obrocie giełdowym, w tym także miedzi. Miedź jest jednym
z najważniejszych surowców wydobywanych w Polsce, a prognozowanie cen tego metalu, podobnie
jak srebra, należy do stałych programów badań Koła Naukowego Modelowanie w Finansach. Obok
heurystycznych metod analizy technicznej, najpopularniejszą z metod prognozowania cen miedzi jest
ARIMA jako intuicyjnie prosta autoregresyjna metoda liniowa, która służy też często jako benchmark.
W niniejszym referacie zostanie przedstawiona metoda oparta o samoorganizujące się mapy
Kohonena, które należą do grupy metod oparte o sieci neuronowe. Metoda ta należy do nieliniowych,
która przy odpowiednio dobranej konfiguracji sieci, może dawać bardzo dobre rezultaty. Wyniki
prognozowania cen miedzi spot otrzymane przy pomocy sieci Kohonena, bazujące na parametrach
takich jak rozmiary mapy dwuwymiarowej Kohonena, ilość iteracji w trakcie uczenia się sieci
neuronowej oraz punkt od którego następuje predykcja zostaną porównane z rezultatami metody
ARIMA o optymalnie dobranych parametrach. Wykazane zostanie w ten sposób, że metoda bazująca
na sieci neuronowej przynosi lepsze rezultaty.
prof. nadz. dr hab. inż. Andrzej M. Skulimowski
489
Michał KASIŃSKI, rok II mgr
SKN „TRANSPEED”
Kaizen w logistyce magazynowej
Kaizen, czyli filozofia ciągłego doskonalenia, jest częścią japońskiej kultury. Właśnie w
procesie ciągłych, korzystnych zmian opartych na tym podejściu wielu specjalistów upatruje jednego z
powodów sukcesu gospodarczego Japonii. Nic dziwnego więc że na przestrzeni lat także zachodnie
firmy przejęły ten sposób myślenia i z powodzeniem wprowadzają go w swojej działalności,
niezależnie od branży w jakiej działają. Również w branży logistycznej, gdzie konkurencja jest bardzo
duża, przedsiębiorstwa intensywnie pracują nad polepszeniem jakości swoich usług bez znacznego
zwiększania kosztów.
W referacie omówione zostaną istota filozofii Kaizen, jej cele i zasady, a także sposoby
praktycznego ich wykorzystania na przykładzie centrum dystrybucyjnego.
Opisano także w jaki sposób zachęca się do zaangażowania w Kaizen wszystkich pracowników
zakładu, oraz jakie oszczędności można w ten sposób uzyskać.
dr hab. inż. Marek Karkula
490
Witold KOĆWIN, rok III
SKN „LIDER”
Zastosowanie zautomatyzowanych garaży piętrowych jako sposób na
nowe inwestycję w centrach miast
W latach 2004-2015 liczba samochodów na polskich drogach zwiększyła się ponad
dwukrotnie (z 12 do 25 milionów). Siłą rzeczy, wolne grunty w centrach miast przeznaczone pod
inwestycję opanowywane są przez auta, blokując tym samym inne, często bardziej atrakcyjne
propozycję zagospodarowania przestrzeni. Ciekawą alternatywą dla zwykłych stanowisk
parkingowych, garaży podziemnych oraz klasycznych garaży wielopoziomowych mogą być
zautomatyzowane garaże piętrowe, pozwalające kilkukrotnie zredukować obszar zajmowany przez
zaparkowane samochody. Jeżeli do centrów polskich miast rozsądnie wprowadzi się tego typu
rozwiązanie, istnieje szansa na powstanie nowych, atrakcyjnych inwestycji oraz udogodnień dla
mieszkańców.
Artykuł jest próbą analizy zwiększających się nakładów inwestycyjnych w miastach jak
również sprawnych i efektywnych rozwiązań logistycznych.
dr Bożena Boryczko
491
Karol KUBAS, rok III
SKN „LIDER”
Problematyka kont bankowych wybieranych przez studentów.
Porównanie i badania.
Porównanie ofert wiodących banków działających na polskim rynku uwzględniając różne
kryteria: ROR, konta oszczędnościowe, bankomaty, karty do konta, karty kredytowe, dodatkowe
bonifikaty.
Przedstawienie wyników badań preferencji wyboru przez środowisko akademickie kont
bankowych.
492
Aleksandra LASZCZKOWSKA, rok III
SKN „TRANSPEED”
TRANSPORT MIEJSKI W KRAKOWIE A INNOWACYJNOŚĆ
Jednym z najważniejszych udogodnień dla mieszkańców Krakowa było wprowadzenie
niskopodłogowych tramwajów i autobusów. Dzięki temu osoby niepełnosprawne nie mają już
problemów z wjechaniem wózkiem inwalidzkim do pojazdu. Podłoga opuszczana jest na wysokość
poniżej poziomu osi kół. Stanowi to również ogromne ułatwienie dla osób z wózkami dla dzieci oraz
dla ludzi starszych, dla których kilkustopniowe schody przy drzwiach stanowiły niemały problem.
Władze transportu publicznego w Krakowie starają się jak najbardziej ułatwić poruszanie się
po mieście osobom niepełnosprawnym. Kolejną grupą, do których wyciągają rękę są osoby
niewidome i niedowidzące. W ostatnim czasie na ulicach Krakowa zaczęły pojawiać się pojazdy ze
specjalnie podświetlanymi poręczami oraz przyciskami opisanymi dodatkowo literami alfabetu
Braille’a.
Kolejne unowocześnienia wprowadzone na przestrzeni ostatnich kilku lat w Krakowie, to
elektroniczny oraz głosowy system informacji pasażerskiej. Jest to nie tylko ogromne udogodnienie
dla osób niewidomych i słabowidzących, ale dla wszystkich pasażerów komunikacji miejskiej w
Krakowie. Głosowe informowanie o kolejnych przystankach, przebiegu trasy i możliwości przesiadki
na inne linie niesamowicie ułatwia poruszanie się po mieście osobom nieznającym Krakowa. Turyści
przyjeżdżający do naszego miasta bez problemu trafią w każdy punkt miasta.
mgr inż. Krzysztof Jurczyk
493
Katarzyna MADEJA, rok III
SKN „TRANSPEED”
PRZEZ NEURONY DO SERCA
Co sprawia, że potencjalni odbiorcy chcą kupować produkty? Kiedy i w jaki sposób kształtuje
się decyzja o zakupie? Czy istnieje magiczny klucz do umysłu konsumenta? Czy możliwe jest, by
urządzenia rejestrujące pracę mózgu mogły pomóc firmom w procesie poznawania upodobań klientów
i mechanizmów, które nimi kierują? Przez pochylenie się nad tematem neuromarketingu, w pracy
podjęto próbę odpowiedzi na powyższe pytania.
Rys. 1 Budowa mózgu
Źródło: https://www.fizyka.umk.pl/~duch/Wyklady/img/atbrain.gif [dostęp: 1 marca 2015 r.]
494
Wojciech MARCINKOWSKI, rok II
Hanna FARON, rok III
SKN „KINEMATICS”
Koło AGH - Racing
Symulacja Warunków Rynkowych w Sektorze Publicznym na
Przykładzie Koła Naukowego AGH Racing
Celem artykułu jest przybliżenie działalności koła naukowego AGH-Racing, przynależącego
do projektu o międzynarodowych charakterze-Formuła Student, dającego okazję młodym inżynierom
z całego świata szanse na sprawdzenie talentu i wiedzy w rzeczywistym świecie, pod presją czasu i
wymagań projektowych.
Każdego roku zespół rozpoczyna proces budowy samochodu wyścigowego od formacji
zasobów ludzkich. W przypadku sektora publicznego, do którego zaliczyć można uczelnie publiczne,
to koła naukowe stanowią strukturę zrzeszającą studentów o wspólnych zainteresowaniach i poziomie
determinacji. Ze względu na naukowy charakter projektu symulujący warunki rynkowe, mają oni
szanse na weryfikację dotychczas zdobytej wiedzy w praktyce.
Wysoki poziom innowacyjności i konkurencyjności partycypujących w projekcie Formuły
Student zespołów, wymaga budowy inteligentnego systemu organizacyjnego charakteryzującego się
wysoką dynamiką. Wiąże się to z koniecznością rozdzielania obowiązków, wyznaczania priorytetów,
dobierania optymalnych rozwiązań co niejednokrotnie oznacza kompromis pomiędzy dostępną
technologią, a ograniczonym budżetem. Właściwy dobór wytycznych już w fazie projektowej pozwala
sprawnie przejść do etapu wdrożeniowego, będącego procesowo zorientowaną realizacją projektu.
Weryfikację oraz ocenę całorocznej pracy jak i wysiłku włożonego w proces budowy
samochodu wyścigowego stanowią cztery konkurencje dynamiczne oraz trzy statyczne podczas
zawodów. Informacje zwrotne płynące podczas konkursu są bardzo istotnym elementem monitoringu
efektywności działania koła AGH-Racing, jak i głównym kryterium wyznaczania długoterminowych
celów i koniecznych usprawnień w zespole.
dr inż. Daniel Prusak
495
Klaudia ONYSZKIEWICZ, rok III
SKN „TRANSPEED”
NOWE TRENDY W POJAZDACH TRANSPORTU MIEJSKIEGO
W KRAKOWIE
Aktualnie na miejski transport w Krakowie składają się tramwaje oraz autobusy. Początki
transportu miejskiego w tym mieście datuje się na lata 1867-1875 w zależności od źródeł. Pierwsi
krakowscy pasażerowie podróżowali omnibusami zaprzężonymi w konie. Przewoził on jednorazowo 8
osób wraz z kierowcą. Kolejnym przełomem w dziejach transportu publicznego w Krakowie było
wprowadzenie elektryfikacji. Premierowy przejazd tramwajem zasilanym prądem odbył się
17.03.1900r. o godz.11.00. Ówczesny tramwaj był w stanie przewieźć jednorazowo 15 pasażerów z
pierwszej i drugiej klasy łącznie. W klasie pierwszej znajdowało się 6 foteli obitych pluszem w
kolorze czerwonym, a w drugiej 8 miejsc siedzących na drewnianej ławie. I tak od 15 pasażerów z
XIX w. doszliśmy do w pełni zautomatyzowanych, komfortowych, szybkich, ekologicznych i
nowoczesnych tramwajów. Autobusy miejskie na krakowskich ulicach pojawiły się trochę później, bo
w roku 1927. Na obecną chwilę, w posiadaniu Miejskiego Przedsiębiorstwa Komunikacyjnego w
Krakowie jest 523 autobusów. Dodatkowo 86 autobusami dysponuje firma Mobilis Sp. z o.o., która od
01.04.2008r. również obsługuje krakowskie linie komunikacji miejskiej. Wśród wszystkich autobusów
99% jest niskopodłogowych, a udział pojazdów klimatyzowanych jest równy 46%.
496
Iwona PIĄTEK, rok III
SKN „LIDER”
Zastosowanie wybranych metod zarządzania jakością w firmach
produkcyjnych
Autorka prezentacji analizuje zagadnienia dotyczące jakości oraz zarządzania jakością.
Zostaną przedstawione instrumenty wykorzystywane przy wdrażaniu systemu zarządzania jakością.
Szczególną uwagę zwrócono na zasady: zero defektów i ciągłego doskonalenia.
Przedstawiono szereg metod stosowanych w firmach i przedsiębiorstwach
związanych z
zagadnieniami jakości. Istotnym elementem artykułu jest charakterystyka oraz schemat działania
trzech wybranych metod: QFD – „Dom jakości”, wykres Ishikawy - diagram przyczynowo-skutkowy
oraz SWIFT – technika „Co jeśli?”.
Podsumowanie artykułu stanowi analiza porównawcza wyżej wymienionych metod oraz
korzyści jakie mogą uzyskać przedsiębiorstwa wprowadzając powyższe rozwiązania.
497
Katarzyna PIECHNIK, rok II mgr
SKN „MODELOWANIA FINANSOWEGO”
CDS - NARZĘDZIE DO TRANSFEROWANIA RYZYKA
KREDYTOWEGO
Credit default swap (CDS), czyli swap ryzyka kredytowego jest jednym z najpopularniejszych
i najbardziej podstawowych kredytowych instrumentów pochodnych, które śmiało można nazwać
innowacją na rynkach finansowych przełomu XX i XXI wieku.
Konstrukcja tego instrumentu w istocie jest bardzo prosta. CDS to umowa, w której w
przypadku zaistnienia uzgodnionego zdarzenia kredytowego, jedna strona transakcji zobowiązuje się
spłacić drugiej stronie transakcji należności innego dłużnika, otrzymując w zamian ustalone okresowe
wynagrodzenie. W ten sposób ryzyko kredytowe zostaje przesunięte na inny podmiot.
W niniejszej pracy przedstawiony zostanie matematyczny model wyceny CDS wraz z
przykładem jego zastosowania. Omówione zostaną także istotne zmiany legislacyjne, jakie nastapiły
w 2009 po opublikowaniu przez organizację International Swaps and Derivatives Association tzw. Big
Bang Protocol, które znacząco zmodyfikowały sposób handlowania omawianymi w prezentacji
instrumentami.
dr Grzegorz Goryl
498
Katarzyna SKOWROŃSKA, rok III
SKN „TRANSPEED”
PROCES PRODUKCJI STYROPIANU
Styropian to sztywne tworzywo sztuczne wytworzone przez formowanie granulek spienionego
polistyrenu, o strukturze komórek zamkniętych, wypełnionych powietrzem. Polistyren jest to polimer
termoplastyczny. Polistyren w postaci handlowej ma formę granulatu o średnicy od 0,2 do 2,5 mm.
Czysty polistyren jest kruchy, przezroczysty, ma właściwości dielektryczne, jest palny.
W referacie omówiono kolejne procesy związane z jego produkcją, a mianowicie:
•
spienianie – czyli spienianie polistyrenu spienialnego przy pomocy maszyny (spienienarki)
zasilanej nasyconą parą wodną o odpowiednim ciśnieniu. W skład urządzenia wchodzą: zbiornik,
ślimak oraz zbiornik pośredni.
•
formowanie – ma miejsce w specjalnie przystosowanej do tego maszynie. Forma składa się ze
szkieletu, do którego na stałe przytwierdzone jest pięć ścian komory formowania. Po zamknięciu
ściany, forma jest zabezpieczana mechanizmem ryglującym. Para doprowadzana jest układem rur i
kolektorów do wszystkich ścian formy. Surowiec jest zasypywany do komory formowania, która w
momencie całkowitego napełnienia komory wstępnie spienionym styropianem, zostaje zamknięta i
szczelnie odcina kanał zasypowy od dostępu pary z komory. Do formy podłączany jest układ
wytwarzania – podciśnienia („próżnia”). Do świeżego surowca dodawany jest regranulat z węzła
dozującego, pochodzący ze ścinków powstających w dalszym etapie płyt styropianowych.
•
cięcie – linia cięcia bloków styropianowych może działać w cyklu sterowanym automatycznie
lub ręcznie. Blok przesuwający się na stole głównym jest wprowadzany w główną ramę tnącą go na
płyty o zadanej grubości. Jednocześnie obcinany jest naddatek górny i dolny. Po rozcięciu na płyty
ma obcinane naddatki boczne.
Ponadto omówiono główne własności fizyko-chemiczne tego tworzywa, główne jego rodzaje
oraz płaszczyzny zastosowań ze szczególnym naciskiem na kwestię izolacji.
499
Piotr ŚLEDŹ, rok III
SKN „TRANSPEED”
PROCESY PRODUKCYJNE I TECHNOLOGICZNE W
PRZETWÓRSTWIE ALUMINIUM
W początkowej części pracy przedstawiłem surowiec, jakim jest aluminium, jego własności
oraz gałęzie przemysłu, w których jest wykorzystywany. Następnie zamieściłem klasyfikację tej rudy,
ze względu na dodatki stopowe oraz wielkość światowej produkcji. Kolejną część mojej pracy stanowi
szeroka charakterystyka Huty Aluminium Konin, w tym sekcje dotyczące podstawowej produkcji,
formy własności, specyfikacji zatrudnienia, rynków zbytu oraz głównych konkurentów. W dalszej
części referatu skupiłem się na etapach przetwórczych w produkcji aluminium – począwszy od
rozdrabniania rudy w specjalnych kruszarkach, przechodząc przez ekstrakcję tlenku glinu w procesie
Bayera, następnie kalcynację, elektrolizę, elektrorafinację, a skończywszy na odlewaniu. Jednym z
wniosków, które można wyciągnąć z mojej pracy, jest to, że czyste aluminium posiada stosunkowo
niskie parametry wytrzymałościowe, dlatego stosuje się stopy, które po odpowiedniej obróbce cieplnej
mają wytrzymałość nawet kilkakrotnie większą. Stopy aluminium cechują się korzystnym parametrem
konstrukcyjnym, tzn. stosunkiem wytrzymałości do ciężaru właściwego. Mój referat zakończyłem
opisem możliwych prognoz przyszłości w przemyśle opierającym się na wykorzystaniu aluminium.
500
Joanna WLEZIEŃ, rok III
SKN „LIDER”
Planowanie procesu produkcyjnego w przemyśle metali nieżelaznych.
Autorka artykułu analizuje problematykę planowania procesu produkcyjnego. Opiera się na
przykładach firm działających w przemyśle metali nieżelaznych, które produkują konkurencyjne dla
siebie produkty.
Artykuł ten ma na celu ukazanie różnych strategii planowania procesu produkcyjnego, ze
szczególnym uwzględnieniem metod wyznaczania czasu realizacji operacji technologicznych, ryzyka
z nimi związanego oraz krótkich i długookresowych planów strategicznych wybranych
przedsiębiorstw.
Omawiając zagadnienia autorka skupia się na zanalizowaniu metod, porównaniu zarządzania
w każdej z przykładowych firm, a także interpretacji poszczególnych czynników warunkujących
końcową cenę wyrobu.
501
Elżbieta ZELEK, rok II mgr
VAR, A JEGO MODYFIKACJA, CZYLI CVAR - WARUNKOWA
WARTOŚĆ NARAŻONA NA RYZYKO
W niniejszej pracy miernikiem ryzyka określa się wartość narażoną na ryzyko - VaR, oraz jej
modyfikację, warunkową wartość narażoną na ryzyko - CVaR. VaR definiuje się jako stratę, która z
pewnym prawdopodobieństwem, w określonym czasie nie zostanie przekroczona.
Miarą alternatywną, której własności wykazują teoretycznie więcej zalet, jest CVaR. Jest to
oczekiwana wartość straty zakładając, że strata ta przekroczy poziom VaR. Przewagą CVaR nad
wskaźnikiem VaR jest fakt, iż sprzyja on dywersyfikacji. Warunkowa wartość narażoną na ryzyko ma
jednak również wady - nie jest tak prosta jak VaR i w efekcie trudniej jest ją zrozumieć.
Mimo swoich słabszych stron VaR jest miarą ryzyka coraz bardziej popularną i coraz częściej
używaną wśród ludzi odpowiedzialnych za zarządzanie ryzykiem w instytucjach na całym świecie.
dr inż. Jerzy Dzieża
502
Michał ZIĘBA, rok III
Architektura bazy wiedzy wykorzystywanej do prognozowania zmian
indeksów giełdowych
Na wstępie przedstawimy motywację zainteresowania problematyką projektowania i
wykorzystania baz wiedzy, w kontekście modelowania rynków finansowych. Prace takie prowadzone
są od kilkunastu lat w ramach Koła Naukowego Modelowania w Finansach. W referacie omówione
zostaną architektura informatyczna i poszczególne elementy nowej wersji bazy wiedzy, która
wykorzystuje dane udostępniane bezpośrednio przez Giełdę Papierów Wartościowych w Warszawie
(GPW) w ramach wspólpracy z naszym Kołem. W szczególnosci, omówimy także zagadnienia
związane ze specyfiką dostępnych danych giełdowych, takich jak notowania intraday (tick-bytick)dające pełny obraz rynku giełdowego i pozwalające na bieżącą analizę sesji, czy też dane
podsumowujące sesję oraz inne produkty informacyjne GPW. Wśród nich są m.in. wskaźniki rynku
giełdowego wyliczane na podstawie wyników notowań oraz danych udostępnianych przez emitentów
oraz wskaźniki poszczególnych spółek giełdowych. Na przykładach przeanalizujemy możliwości,
jakie daje wykorzystanie takiej bazy wiedzy. Nawiążemy także do wcześniejszych prac z tego zakresu
prowadzonych w ramach Koła Naukowego latach ubiegłych.
503
Jakub ZWOLIŃSKI, rok II mgr
SKN „MODELOWANIA W FINANSACH”
METODY WIELOKRYTERIALNEJ OCENY RYZYKA
FINANSOWEGO INWESTYCJI INNOWACYJNYCH
Członkowie Koła Naukowego Modelowania w Finansach od kilku lat uczestniczą w promocji
innowacyjnych przedsięwzięć gospodarczych podejmowanych przez studentów i pracowników AGH.
Ważnym elementem wspierania takiej działalności jest ocena ryzyka planowanych projektów
wdrożeniowych wynalazków i pozostałych innowacji. Projekty takie studenci, doktoranci i
pracownicy
AGH
mogą
rejestrować
w
bazie
danych
online
na
stronie
http://www.pbf.pl/innowacje/index.php. Aplikacja zarządzająca bazą oblicza również podstawowe
wskaźniki dyskontowej efektywności inwestycji, takie jak NPV, Payback Time (PT), IRR i MIRR.
Ocena ryzyka inwestycji innowacyjnych dokonywana była do tej pory metodą histogramową, która
pozwalała określić wariancję NPV metodą symulacji. W niniejszym referacie proponujemy inną
metodę, oparta o bezpośrednie, analityczne wyznaczanie rozkładu prawdopodobieństwa NPV jako
sumy rozkładów dla poszczególnych okresów planowania inwestycji i na tej podstawie obliczyć
można odchylenie i semiodchylenia standardowe NPV. W podobny sposób można wyznaczyć te
parametry dla, IRR, MIRR i PT, otrzymując wielokryterialną ocenę ryzyka inwestycji. Wskazane
wyżej metody obliczeniowe zostaną porównane dla kilku charakterystycznych typów inwestycji. Dla
portfela inwestycji, dla którego wyznaczone zostały oceny efektywności, możliwa jest
wielokryterialna ocena i wizualizacja wskaźników w układzie współrzędnych Rentowność-Ryzyko,
przy czym rentowność obliczana jest jako iloraz wartości oczekiwanej NPV i zdyskontowanej
wartości inwestycji.
504
Sekcja Przeróbki Plastycznej Metali
505
Piotr BEDNARCZYK, rok II mgr
Wpływ odkształcania w plastycznej matrycy wyprasek Ti-Al
otrzymanych w procesie SHS na ich mikrostrukturę i własności
Wyroby wykonane ze stopów układu Ti-Al mogą stanowić alternatywę dla aktualnie
stosowanych nadstopów niklu i żelaza. Wykazują one wyjątkową odporność na pracę w wysokich
temperaturach - odznaczają się wysoką żaroodpornością i żarowytrzymałością. Ich unikalne własności
wynikają z odmienności struktury w stosunku do materiałów metalicznych. Obecność wiązań
kowalencyjnych sprawia, że nie tracą one wraz ze wzrostem temperatury zarówno własności sprężystych
oraz plastycznych, tak jak wyroby ze stali czy nadstopy niklu. Mikrostruktura faz α 2 i γ zachowuje
stabilność do uzyskania temperatury topnienia.
W referacie przedstawiono wyniki badań wpływu odkształcania w plastycznej matrycy
wyprasek otrzymanych metodą SHS tj. samorozwijającej się syntezy wysokotemperaturowej oraz
metodą prasowania na gorąco. Skład chemiczny próbek był wolny od dodatków stopowych. Wypraski
poddano kuciu w temperaturze 1200°C na prasie śrubowej. Efektem było dogęszczenie materiału SHS
z 2 na 3,35 g/cm3. Badania mikrostruktury wytrawionych zgładów odczynnikiem Weck’a ujawniły
istnienie struktury typu „duplex”, składającej się z ziaren fazy γ oraz ziaren utworzonych z
naprzemiennie ułożonych płytek faz γ i α2 (rys.1). W celu uzyskania informacji o własnościach
mechanicznych otrzymanych odkuwek przeprowadzono badanie twardości na powierzchni i przekroju
próbek, a także poddano je próbie statycznego zginania. Przeprowadzona liniową oraz punktową
analizę EDS, która potwierdziła obecność struktury „duplex” w badanym materiale. Analiza
przeprowadzona na powierzchni oraz na przekroju materiału wykazała jednorodność otrzymanego
materiału. Badanie porowatości na powierzchni zgładów z zastosowaniem programu ImageJet 1.47
wykazała istnienie porów w ilości 3 – 4%.
Rysunek 7. Mikrostruktura odkuwki 8 - powiększenie 100x
506
Krzysztof BEDNARSKI, rok II mgr
UNIWERSALNY SYSTEM KOMPUTEROWY DO
PROJEKTOWANIA TECHNOLOGII WALCOWANIA BLACH NA
GORĄCO
Projektowanie procesów oraz cykli produkcyjnych wiąże się często z wykorzystaniem
czasochłonnych procedur obliczeniowych połączonych z zastosowaniem wielo-iteracyjnych metod
optymalizacji. Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku technologii walcowania blach na gorąco,
gdzie kluczowe etapy procesu, jak np.: chłodzenie laminarne, mogą być sterowane przez kilka a nawet
kilkanaście parametrów. Celem pracy było stworzenie systemu dla optymalizacji procesu walcowania
wyrobów płaskich. Podstawową cechą systemu jest możliwość dowolnego konfigurowania wirtualnej
linii walcowniczej, a następnie wykonanie symulacji numerycznych z wykorzystaniem architektur
sprzętowych wysokiej wydajności. System został zaprojektowany w architekturze klient-serwer, gdzie
część kliencką stanowi graficzny interfejs umożliwiający konfigurację linii walcowniczej. Część
serwerowa składa się z pośrednich warstw umożliwiających przeprowadzenie właściwych obliczeń
numerycznych. Program numeryczny oferuje obliczenia własności materiału w oparciu o modele
mechaniczny, cieplny oraz rozwoju mikrostruktury. System umożliwia wprowadzanie własnych
modeli materiału. Wynikiem obliczeń jest rozkład temperatury, odkształceń oraz naprężeń na
przekroju pasma, a także udział poszczególnych faz wraz z rozmiarem ziarna. Dodatkową
funkcjonalnością programu jest posiadanie biblioteki analizy wrażliwości oraz optymalizacji, celem
zidentyfikowania najbardziej istotnych parametrów sterujących procesem. Dzięki wykorzystaniu
architektur wysokiej wydajności rozwiązanie gwarantuje przeprowadzanie symulacji w bardzo
krótkim czasie, a także zakolejkowanie zadań analizy wrażliwości bądź optymalizacji w sposób
zrównoleglony. System został zweryfikowany dla przypadku projektowania cyklu walcowania blach
ze stali dla przemysłu motoryzacyjnego. W niniejszej pracy przedstawiono najważniejsze wyniki
przeprowadzonych symulacji.
prof. dr hab. inż. Maciej Pietrzyk
507
Remigiusz BŁONIARZ, rok II mgr
OPRACOWANIE TECHNOLOGII KSZTAŁTOWANIA
OBJĘTOŚCIOWEGO STALI DAMASCEŃSKIEJ
Stal damasceńska jest specyficznym materiałem wymykającym się kryteriom obowiązującym
we współcześnie wykorzystywanej klasyfikacji stali. Ze względu na skład chemiczny najbliżej jest jej
do stali bardzo wysoko węglowych UHCS. Mikrostrukturalnie jej budowa jest najbardziej zbliżona do
stali szybkotnących, natomiast z uwagi na obecność dodatków mikrostopowych można by ją również
zaliczyć do stali mikrostopowych. Ze względu na bardzo wysoką zawartość węgla (1,2 – 1,8%) mieści
się ona również w kategorii stopów możliwych do kształtowania w warunkach nadplastyczności.
Jednak cechą, która zdecydowanie wyróżnia stal damasceńską spośród wyżej wymienionych
jest to, że wbrew współcześnie występującym w dziedzinie metalurgii trendom, w materiale tym
występuje i to celowo zintensyfikowana bardzo duża segregacja. Z tego wynika, że przeróbka
plastyczna nie może być prowadzona w sposób powszechnie obowiązujący dla współcześnie
wykorzystywanych stopów, a konieczne staje się umiejętne wykorzystanie wiedzy, jaką daje
zrozumienie procesów ich kształtowania, do zastosowania jej dla materiału, który jest przedmiotem
prezentowanych badań.
dr inż. Maciej Rumiński
508
Adrian CHMURA, rok III
MODELOWANIE PĘKANIA ZMĘCZENIOWEGO Z
WYKORZYSTANIEM AUTOMATÓW KOMÓRKOWYCH
Zagadnienie modelowania zniszczenia materiału poddawanego cyklicznym obciążeniom
mechanicznym i cieplnym jest w centrum zainteresowania naukowców od wielu lat. Opracowanych
zostało wiele modeli o różnym stopniu skomplikowania i o różnych możliwościach obliczeniowych.
Spośród licznych rozwiązań dostępnych w literaturze naukowej wyróżnić należy mechaniczne modele
zniszczenia dla materiałów ciągliwych. Obecnie w modelowaniu zjawisk zachodzących w materiałach
coraz częściej wykorzystuje się metody dyskretne, w których mikrostruktura jest uwzględniana w
sposób jawny. Przykładem są automaty komórkowe (CA), które w niniejszej pracy wykorzystane
zostały do opisu inicjacji i propagacji pęknięć w wyniku zmęczenia cieplnego. Wykorzystano
koncepcję dla pełzania przedstawioną w publikacjach naukowych.
W niniejszej pracy przedstawiono ogólną koncepcję modelu na bazie automatów
komórkowych dla zjawiska zmęczenia cieplnego i opisano reguły przejścia. Stworzone reguły oparte
zostały o sparametryzowane funkcje prawdopodobieństwa i pozwoliły na odzwierciedlenie procesu
pękania odwzorowującego zachowanie rzeczywistego materiału. Wstępne symulacje wykonano dla
próby zmęczenia cieplnego przeprowadzonej na stanowisku badawczym w Politechnice
Wrocławskiej. W pracy przedstawione zostały wyniki jakościowe otrzymane z symulacji Metodą
Elementów Skończonych w skali makro i automatów komórkowych w skali mikro.
Wyniki otrzymane dla modelowania rzeczywistego procesu przemysłowego pokazały
zgodność. Inicjalizacja pękania ma miejsce najczęściej na granicy ziaren na powierzchni próbki, gdzie
narzędzie styka się z materiałem. Propagacja pęknięcia następuje wówczas w głąb materiału po
granicy między ziarnami Natomiast najrzadziej materiał pęka w środku próbki wewnątrz ziarna. Dane
wejściowe do modelu pękania w skali mikro pozyskane były z symulacji numerycznych
rzeczywistego testu zmęczeniowego. Obliczenia przeprowadzono z wykorzystaniem oprogramowania
Forge.
509
Paweł PIASECKI, rok II mgr
ANALIZA PROCESU TŁOCZENIA NA GORĄCO W
KONTEKŚCIE KSZTAŁTOWANIA WYBRANYCH ELEMENTÓW
NADWOZIA SAMOCHODOWEGO
Przemysł motoryzacyjny nieustannie rozwija się w kierunku poprawy bezpieczeństwa,
zredukowania emisyjności oraz kosztów produkcji pojazdów samochodowych. Spełnienie
wymienionych celów jest możliwe do osiągnięcia poprzez zastosowanie lekkich elementów
konstrukcji karoserii wykonanych z nowoczesnych gatunków stali. Kształtowanie elementów z ultra
wysokowytrzymałych stali UHSS (z ang. Ultra High Strength Steel) w klasycznym procesie tłoczenia
przy temperaturze pokojowej jest ograniczone przez niską zdatność materiału do tłoczenia wynikającą
z ich niskiej plastyczności oraz występowania znacznego sprężynowania powrotnego. Dlatego
tłoczenie na gorąco jest coraz częściej stosowaną alternatywą łączącą zalety niskiego naprężenia
płynięcia materiału w zakresie austenitycznym, minimalnego sprężynowania powrotnego, oraz
możliwością uzyskiwania wysokich własności wytrzymałościowych w wyniku obróbki cieplnej przy
zredukowanej grubości elementu.
Celem
opracowania
jest
przedstawienie
mikrostrukturalnych,
mechanicznych
i technologicznych aspektów procesu kształtowania blach na gorąco w warunkach nieizotermicznych,
w którym proces tłoczenia zachodzi jednocześnie z hartowaniem kształtowanego elementu
bezpośrennio w narzędziach (rys. 1).
Wsad
Nagrzewanie
Podajnik
Kształtowanie
i hartowanie
Gotowa
wytłoczka
Rys. 1 Kolejne etapy procesu tłoczenia na gorąco
Analiza została oparta na przykładzie zastosowania procesu przy wytwarzaniu wybranych
elementów nadwozia samochodowego, gdzie uwidacznia się wysoki potencjał technologii w
optymalizacji konstrukcji nadwozia samochodu
dr inż. Marek Packo
510
Jarsław PODOBA, rok II
BADANIA ZMIAN STRUKTURALNYCH PODCZAS KUCIA ŁUPKI Z
DOŚWIADCZALNEGO WYTOPU DYMARSKIEGO
Przedmiotem badań jest była łupka z doświadczalnego wytopu dymarskiego. Badano zmiany
strukturalne zachodzące w materiale podczas nagrzewania wsadu i kucia na gorąco.
Nagrzewnie i kucie wsadu odbywało się metodami tradycyjnymi: nagrzewanie w węglu
drzewnym i kucie ręczne na kowadle.
Łupkę przekuto wstępnie do postaci kęsiska o wymiarach : 64 mm x 23 mm x 19 mm, a
następnie uformowano klin o wymiarach: 68,6 mm x 22,5 mm x 17,7 mm oraz : 4,5 mm x 29.2 mm w
miejscu skurym najbardziej.
Zmiany strukturalne uzależniono od stopnia przekucia w danym miejscu przekroju klina.
Rys. 1 Próbka po skuciu na kształt "klina"
dr inż. Ireneusz Suliga
511
Tomasz ROKICKI, rok I mgr
Projekt i konstrukcja urządzenia wspomagającego zwijanie drutu w
procesie ciągnienia
Motywacją projektu była automatyzacja kontroli zwijania drutu na szpuli w procesie
ciągnienia, bądź w dowolnym innym procesie przemysłowym o podobnym charakterze.
Nierównomierne rozłożenie zwoi drutu na szpuli zwijającej wprowadza ryzyko zmiennego rozkładu
sił działających na drut mogących prowadzić do jego uszkodzenia, bądź niezgodności końcowych
parametrów fizycznych z założonymi. Tytułem braku optymalnych dla tego zagadnienia sterowników
na rynku, powstała konieczność zaprojektowania i skonstruowania urządzenia elektromechanicznego
spełniającego tę funkcję.
Prace nad urządzeniem zostały podzielone na dwa etapy. Etap pierwszy, projektowy, miał na
celu przygotowanie projektów mechanicznych i elektronicznych urządzenia, jak i algorytmów
sterowania. W trakcie drugiego etapu, wdrożeniowego, produkt został fizycznie zrealizowany. Część
projektowa opierała się o modelowanie w oprogramowaniu CAD, symulacje wytrzymałościowe,
tworzenie algorytmów odpowiadających docelowym przypadkom użycia, czy występującym
sytuacjom wyjątkowym w trakcie procesu. Zwieńczeniem tej części prac był model 3D urządzenia,
schemat obwodu elektrycznego oraz algorytm działania urządzenia. Kolejnym etapem była realizacja
projektu, tj. produkcja mechaniki urządzenia, przygotowanie obwodu elektrycznego oraz
zaprogramowanie mikrokontrolera. Ideą przyświecającą na każdym etapie prac było stworzenie
urządzenia działającego w sposób niezawodny, bezinwazyjnie integrującego się z zastanym
stanowiskiem pracy, jednocześnie zapewniając prosty w obsłudze interfejs użytkownika.
Wynikiem działań jest urządzenie elektromechaniczne sterowane mikroprocesorowo
przemieszczające prowadnicę drutu bazując na prędkości obrotowej szpuli zwijającej, zliczające
długość nawiniętego materiału oraz kontrolujące stan zerwania drutu. Produkt znajduje zastosowanie
w funkcjonującym stanowisku badawczym służącym do realizacji procesu ciągnienia cienkich drutów
z biozgodnych stopów magnezu z przeznaczeniem na resorbowalne nici chirurgiczne.
dr inż. Piotr Kustra
512
Paweł SKIBA, rok II mgr
Kucie swobodne płyt wielkogabarytowych
Praca przedstawia analizę procesu kucia swobodnego wielkogabarytowych płyt z wlewka o
masie 35 Mg, wykonaną przy użyciu komercyjnego programu QForm 7, pod kątem uzyskania
pożądanych naroży, sprawdzenia prawidłowości przekucia materiału oraz wydajności stosowanych
parametrów kucia i nagrzewania. Do wsadu wykorzystywanego w modelowaniu numerycznym
celowo wprowadzono liniowe nieciągłości symulujące wady odlewnicze występujące we wlewkach.
Zbadano również mechanizm ich zamykania w procesach spęczania oraz wydłużania.
Wykorzystując wyniki badań modelowania numerycznego oraz doświadczenia przemysłowe
opracowano konkurencyjną technologię wytwarzania wielkogabarytowych płyt, którą zweryfikowano
wykorzystując takie same kryteria, jak w przypadku dotychczas stosowanego procesu.
Rys. 1 Płyta wielkogabarytowa kuta swobodnie:
a – widok gotowej odkuwki; b – wynik symulacji komputerowej w programie QForm 7
mgr inż. Paweł Chyła
dr inż. Sylwia Bednarek
513
Bartłomiej SPRYCHA, rok I mgr
SKN „METALSOFT”
Opracowanie interfejsu wymiany danych pomiędzy metodą elementów
skończonych a modelem automatów komórkowych.
Podczas modelowania procesów przemysłowych często okazuje się, iż zastosowana metoda
obliczeniowa jest niewystarczająca i nie zapewnia dobrej jakości wyników, bądź też czas obliczania
symulacji jest zbyt długi. Jedną z najpopularniejszych metod numerycznych do rozwiązywania
zagadnień inżynierskich jest metoda elementów skończonych (MES). Problemem może być fakt, iż
MES sprawuje się bardzo dobrze dla skali makro, jednak przy skali mikro, którą cechują różnorakie
nieciągłości jej stosowanie okazuje się być niejednokrotnie niewystarczające. W związku z
powyższym w literaturze naukowej można znaleźć szereg prac dotyczących tworzenia nowych metod
obliczeniowych, które są w stanie wspomóc rozwiązanie MES.
Opracowywanie nowych metod numerycznych doprowadziło do powstania między innymi
koncepcji automatów komórkowych. Idea automatów komórkowych polega na zastąpieniu zbioru
skomplikowanych równań opisujących zachowanie się wielu układów fizycznych, przestrzenią
komórek. Układ taki jest z góry określony jednoznacznymi regułami przejścia. W przeciwieństwie do
MES metoda ta bardzo często stosowana jest w obliczeniach dla skali mikro. Jednak ponownie
okazało się, iż stosowanie pojedynczej metody do obliczeń jest niewystarczające przy pewnej klasie
problemów. Rozwiązaniem jest stosowanie kilku metod rozwiązywania danego problemu zarówno w
skali makro czy mikro. Przykładem takiej metody może być łączenie wcześniej wspomnianych
automatów komórkowych i metody elementów skończonych.
Niniejsza praca poświęcona jest opracowaniu interfejsu wymiany danych pomiędzy metodą
elementów skończonych a metodą automatów komórkowych. W ramach pracy dokonano również
analizy pod kątem jakości uzyskanych wyników interpolacji z wykorzystaniem różnych metod, a także
stworzono program w języku JAVA SE.
dr hab. inż. Łukasz Madej, prof. AGH
514
Przemysław STEC, rok I mgr
SKN „PROMAT”
Analiza parametrów kucia matrycowego odkuwki kołnierza
stosowanego w motoryzacji
W niniejszej pracy dokonano opracowania technologii kucia matrycowego, odkuwki kołnierza
stosowanego w przemyśle motoryzacyjnym. Część badawcza polegała głównie na analizie
parametrów kucia tj. rozkład intensywności odkształcenia, rozkład temperatur, oraz rozkład naprężeń
średnich. Część badawcza obejmowała również sześć symulacji wykonanych w programie QForm,
które przedstawiały procesy kucia odkuwki. Między poszczególnymi symulacjami/procesami, zostały
wprowadzone w sposób świadomy pewne różnice - w celu dokonania analizy i porównania
otrzymanych wyników. Różnice dotyczyły głównie przebiegu procesu technologicznego, jak również
wielkości stosowanego wsadu.
Kołnierz, na którym przeprowadzane są badania jest szeroko stosowany w przemyśle
motoryzacyjnym, głównie jako element zawieszenia. Poddana badaniom odkuwka kołnierza należy do
odkuwek osiowo-symetrycznych, które w przemyśle przeróbczym powodują istotne problemy,
głównie podczas opracowywania technologii.
Niniejszy projekt zrealizowany został we współpracy z zakładem przemysłowym.
dr inż. Aneta Łukaszek-Sołek
515
Anna TOMCZAK, rok I mgr
SKN „PROMAT”
ANALIZA PROCESU KUCIA ODKUWKI MATRYCOWEJ O
ZŁOŻONYM KSZTAŁCIE W WARUNKACH FIRMY GK FORGE.
Analizę procesu kucia matrycowego wykonano na przykładzie odkuwki typu obudowa
uchwytu produkowanej dla niemieckiej firmy Haltergehause. Jest to proces kucia matrycowego na
prasie hydraulicznej 1500T. Odkuwka o złożonym kształcie wykorzystywana jest jako uchwyt
montowany w szynach kolejowych (zwrotnicach). Istotnym parametrem decydującym o własnościach
odkuwki jest kształt przedkuwki. Analizy i oceny procesu dokonano opierając się o obliczenia
numeryczne dla różnycn wariantów przedkuwki, analizując rozkład intensywności odkształcenia,
rozkład temperatur oraz naprężeń średnich. Jako wsadu użyto pręt ośrednicy Φ45mm.
Po określeniu objętości i masy wsadu zaprojektowano kształt przedkuwki i odkuwki.
Zbudowano ich wirutalne modele oraz zaprojektowano odpowiednie narzędzia. Do stworzenia
wszystkich modeli został użyty program SolidWorkd 2014, a następnie wyeksportowano je do
programu Qform 3D. Symulacja komputerowa pozwala dokładnie przewidzieć płynięcie materiału
oraz umożliwia analizę wypełnienia matryc czy wykrycie obszarów występowania potencjalnych wad
wyrobu. Po zakończeniu obliczeń w programie Qform, zostały przedstawione 4 warianty kucia
wybranej odkuwki. Na podstawie wyników zostanie wybrany najlepszy z wariantów kucia.
Dodatkowo odkuwka firmy Haltergehause posiada wadę, która wystąpiła w czasie produkcji.
Symulacje w programie Qform powinny umożliwić identyfikację wady oraz wprowadzenie korekt
kształtu wsadu i przedkuwki, umożliwiające jej eliminacje. Będzie to propozycja własnego
rozwiązania weliminowania wady. Dodatkowym zadaniem w projekcie jest przedstawienie symulacji
związanej z analizą wytrzymałościową konstrukcji odkuwki w rzeczywistych warunkach jej pracy –
zastosowanie w konstrukcjach zwrotnic kolejowych. Do symulacji zostanie wykorzystana nakładka
MES dostępna w programie SolidWorks 2014.
Rys. 1. Model odkuwki zaprojektowany w programie SolidWroks oraz przedstawienie
rzeczywistego zastosowania odkuwki.
516
Zaprojektowanie różnych wariantów realizacji procesu zapewnia wykonanie odkuwki bez wad
z poprawnym wypełnieniem wykroju matrycującego na gotowo. Obliczenia numeryczne pozwalają
na wybranie najkorzystniejszego rozwiązania technologicznego zapewniającego zmniejszenie zużycia
materiału wsadowego, ograniczenie kosztów produkcji oraz uzyskanie odkuwki o wysokiej jakości.
517
Krystian ZYGUŁA, rok I mgr
SKN „PROMAT”
KONSTRUKCJA KRZYWEJ TWARDOŚCI STALI X5CrNi18-10 W
OPARCIU O PRÓBĘ ŚCISKANIA
Celem przeprowadzonych w ramach pracy badań doświadczalnych było skonstruowanie
krzywej twardości dla stali austenitycznej odpornej na korozję o symbolu X5CrNi18-10.
Początkowy etap badań obejmował przygotowanie serii próbek z wybranej stali do próby
jednoosiowego ściskania. Celem zminimalizowania tarcia zastosowano próbki Rastiegajewa z
czołowymi wytoczeniami, w których umieszczono środek smarujący (parafinę). Próbki poddano
próbie jednoosiowego ściskania na maszynie wytrzymałościowej INSTRON 1196, każdą z coraz
większym obciążeniem. Podczas doświadczenia mierzono siłę nacisku oraz wysokość i średnicę
próbki po ściskaniu. Znając wymiary próbki przed operacją wykonano obliczenia wielkości
odkształcenia dla każdej ze ściskanych próbek.
Kolejnym etapem badań było przygotowanie zgładów do pomiaru twardości. W tym celu
trzynaście ściskanych próbek oraz próbka wsadowa zostały zainkludowane w durakrylu, a po jego
zastygnięciu szlifowane i polerowane na automatycznej polerko-szlifierce. Po uzyskaniu odpowiedniej
jakości powierzchni przystąpiono do badania twardości na przekrojach poprzecznych próbek. Do
przeprowadzenia pomiarów twardości metodą Vickersa użyto twardościomierza Zwick 3212002.
Rys. 1. Schemat próbki przeznaczonej do próby beztarciowego ściskania oraz zgłady do pomiaru
twardości z zaznaczonymi punktami pomiaru.
518
Wyniki otrzymane podczas próby jednoosiowego ściskania oraz na podstawie pomiarów
twardości posłużyły do wykonania wykresu krzywej twardości. Przypisując wartości HV2śr do
odpowiednich wartości odkształcenia, uzyskano zbiór punktów. Następnie przy pomocy programu
matematycznego punkty aproksymowano krzywą wielomianową. Uzyskano w ten sposób równanie
opisujące krzywą twardości. Wyznaczona w ten sposób charakterystyka umożliwia opis umocnienia
odkształceniowego badanego materiału pod względem jakościowym i ilościowym.
dr inż. Maciej Rumiński
519
Sekcja Technologii Paliw, Chemii i Ochrony Środowiska
520
Mateusz BIELECKI, rok II mgr
Grzegorz BARAN, rok II mgr
SKN „FUELS”
Zawiesiny węglowo-wodne jako alternatywne paliwo w transporcie i
energetyce
Zawiesiny węglowo-wodne CWS (Coal Water Slurry) są paliwami komponentowymi, których
składnikami są mocno rozdrobniony węgiel, woda oraz dodatki modyfikujące. Zawartość węgla w
tego rodzaju paliwie, która bezpośrednio przekłada się na jego wartość opałową, powinna być
możliwie jak największa. W zależności od kierunku wykorzystania zawiesiny udział węgla może
mieścić się w zakresie 40÷70%. W ostatnich latach obserwowany jest znaczący wzrost
zainteresowania suspensjami węglowo-wodnymi jako paliwami do opalania kotłów i silników.
Zastosowanie suspensji obniża koszty wytwarzania energii oraz pozwala ograniczyć zanieczyszczenie
środowiska.
W pracy wykonano zawiesiny węglowo-wodne dla dwóch wybranych węgli kamiennych.
Zbadano najważniejsze właściwości użytkowe zawiesin wodno-węglowych takie jak stosunek węgla
do wody, stabilność, gęstość, lepkość oraz płynność, gdyż w głównym stopniu determinują one jakość
otrzymanego paliwa. Ponadto zbadano wpływ uziarnienia oraz wybranego dodatku poprawiającego
właściwości reologiczne otrzymanych zawiesin.
mgr inż. Tadeusz Dziok
521
Kinga GÓRKA, rok I mgr
Dagmara POKWICZAŁ, rok I mgr
SKN „COAL&CLAY”
Modyfikacja Li4Ti5O12 jonami miedzi lub niklu dla lepszych właściwości
elektrochemicznych anody do baterii litowych
Spinel litowo-tytanowy Li4Ti5O12 może stanowić materiał anodowy w akumulatorach
litowych. Spinel ten ma określoną budowę krystaliczną, a w miejsce litu i tytanu można wprowadzić
jony pierwiastków d-elektronowych, aby zmodyfikować właściwości elektrochemiczne i transportowe
tego spinelu. Autorki zaproponowały takie modyfikacje, a zastosowanymi jonami są kationy niklu lub
miedzi. Badania wykazały zmiany tych właściwości, w zależności od warunków syntezy. Badania
woltamperometrii cyklicznej i spektroskopii impedancyjnej potwierdziły, że wprowadzając jony niklu
lub miedzi do podsieci litu lub tytanu można modyfikować właściwości ogniw litowych z materiałem
anodowym Li4Ti5O12.
mgr inż. Anna Drobniak
522
Anna KORZENIEWSKA, rok I mgr
SKN „REDOX”
Analiza zawartości rtęci w powietrzu i w aerozolach atmosferycznych.
Powszechnie wiadoma jest szkodliwości rtęci, jednak nie wszyscy jesteśmy świadomi, że na co dzień
jesteśmy narażeni na wdychanie jej. Nie tylko rtęci zawartej bezpośrednio we wdychanym powietrzu,
ale
także
na
aerozolach
atmosferycznych
zawartych
w
powietrzu.
Wynika
to z właściwości aerozoli atmosferycznych. Ponieważ składają się one z cząstek, które są obecne
w każdym powietrzu zarówno na zewnątrz jak i wewnątrz pomieszczeń. Związane jest
to z faktem, że rtęć adsorbuje się na stałych cząstkach wdychanych przez nas. Mimo, iż stanowi ona
niewielki procent w składzie chemicznym, to może powodować znaczne zmiany
w organizmie człowieka, do którego dostaje się wraz z wdychanym powietrzem.
Życie w zurbanizowanym i uprzemysłowionym mieście, jakim jest Kraków, wiąże się
z narażeniem na wdychanie z powietrza różnego rodzaju cząstek pochodzących ze źródeł lokalnych,
napływających z innych obszarów, mieszających się i utrzymujących się nad
Krakowem, ze względu na jego wyjątkowe położenie geograficzne.
W pracy przedstawiono sezonowe zmiany zawartości rtęci w cząstkach PM2,5 pyłu zawieszonego
oraz w powietrzu w Krakowie.
Aerozole zbierane były na wysokości 10 m n.p.m., 3 m powyżej wysokości koron drzew. Stacja
pomiarowa usytuowana była w centrum Krakowa, na dachu budynku D-11 należącego
do Akademii Górniczo-Hutniczej przy ulicy Kawiory 26, który znajduje się w samym centrum miasta.
Stężenie frakcji aerozoli PMx wyznaczono wagowo. Zawartość rtęci została oznaczona
z wykorzystaniem analizatora MA-3000 firmy Nippon Instruments Corporation. Jest
to automatyczny analizator, który służy do oznaczania całkowitej zawartości rtęci w próbkach stałych,
ciekłych oraz gazowych metodą rozkładu termicznego próbki, amalgamacji na złocie oraz pomiaru
absorpcji atomowej i nie wymaga wcześniejszego przygotowania próbki.
W pracy przedstawiono sezonowe zmiany zawartości rtęci w cząstkach PM2,5 pyłu zawieszonego
oraz w powietrzu w Krakowie.
dr inż. Katarzyna Styszko
523
Dorota KRYSA, rok III
Paulina OLUCHA, rok III
Alicja MROWIŃSKA, rok III
SKN „FUELS”
Katalityczne zgazowanie węgli parą wodną
W pracy zbadano wpływ wybranych katalizatorów na przebieg procesu zgazowania węgli parą
wodną. Badania wykonano metodą termowolumetryczną przy wykorzystaniu reaktora ze złożem
stałym. W celu oceny katalizatorów zbadano kinetykę tworzenia się wybranych produktów gazowych:
metanu, tlenku i ditlenku węgla oraz wodoru. Dodatkowo wyznaczono wydajności tworzenia się
produktów gazowych.
524
Mateusz KRZAK
Anita BEDNARZ
SKN „FENIKS”
Zużyte opony samochodowe jako surowiec do otrzymywania węgli
aktywnych.
Celem niniejszego projektu jest analiza możliwości wykorzystania stałej pozostałości po
pirolizieopon jako surowca do produkcji węgla aktywnego. Karbonizat został poddany aktywacji
fizycznej a następnie naniesiono na powierzchnię wybrane związki azotowe. Przeanalizowano
możliwość zastosowania otrzymanych węgli aktywnych do usuwania ditlenków węgla i siarki z gazów
odlotowych.
dr inż. Paweł Baran
525
Marta MARCZAK, rok II mgr
Mateusz KARCZEWSKI, rok II mgr
Tomasz MAZURKIEWICZ, rok II mgr
SKN „ FUELS”
Wpływ warunków pirolizy biomasy na jakość karbonizatu
Zasoby energetyczne od zawsze grały kluczową rolę dla rozwoju cywilizacyjnego
społeczeństwa i dlatego lokalizacja blisko złóż paliw kopalnych jest dla wielu krajów kluczowym
czynnikiem decydującym o niezależności gospodarczej. Ostatnie trendy energetyczne sugerują jednak,
aby paliwa kopalne stopniowo zastępować czystszymi rozwiązaniami, zwanymi zbiorczo
odnawialnymi źródłami energii (OZE). Problemem z wdrożeniem nowych rozwiązań są wysokie
koszty inwestycyjne i często odpowiednie wymogi lokalizacyjne. Wśród nich istnieje jednak
rozwiązanie będące dużo mniej uzależnione od lokalizacji i stwarzające możliwość wykorzystania
istniejących instalacji: spalania biomasy. Do największych zalet takiego rozwiązania należą: Obniżona
emisja CO2 i innych zanieczyszczeń, takich jak metan, jakościowo zbliżony skład chemiczny do
konwencjonalnych paliw węglowych, bardzo mała zawartość siarki w biomasie sprawia, że używanie
jej przyczynia się do obniżenia emisji związków siarki i azotu do atmosfery.
Trzy ostatnie zalety należą do głównych przyczyn, dla których spalanie biomasy często
rozważa się w formie jej jednoczesnego spalania z konwencjonalnymi paliwami tzw. współspalanie
biomasy. Niestety, biomasa dla takiego użytkowania wykazuje szereg problemów, takich jak: niższe
wartości opalowe, wyższe koszty transportu oraz potencjalnie niekorzystny wpływ niektórych
związków z biomasy na pracę urządzeń (zjawisko korozji).
W celu zredukowania złego wpływu biomasy na instalację spalania, obniżenia kosztów
transportu i zwiększenia wartości opałowych jedną z rozważanych opcji jest wcześniejsza piroliza
paliwa (dla temperatur 200-300°C zwana także toryfikacją). Dokładne warunki, w których biomasa
powinna ulegać wstępnej pirolizie oraz jej wpływ na jej właściwości jako paliwo nie zostały jednak w
pełni zbadane. Celem badań było sprawdzenie wpływu różnych temperatur pirolizy na podstawowe
właściwości biomasy – łupin pistacji oraz orzechów laskowych i ich skutkującą przydatnością do
zastosowań jako paliwo do współspalania z paliwami węglowymi.
mgr inż. Dorota Makowska
526
Michał MĄCZKO, rok II mgr
Aleksandra KLICH, rok II mgr
Jakub WEŁNA, rok II mgr
Mateusz MURZYN, rok II mgr
SKN „FENIKS”
Opracowanie preparatyki katalizatora manganowego do selektywnej
katalitycznej redukcji tlenku azotu (II)
Głównymi źródłami emisji tlenków azotu są energetyka, transport, procesy przemysłowe i
wypalanie biomasy. Szacuje się, że podczas spalania paliw kopalnych aż 90% emitowanych tlenków
azotu jest w postaci NO, natomiast pozostałość stanowi NO2 oraz znikomy udział N2O.
Celem doświadczenia było stworzenie katalizatora, którego zadaniem byłaby redukcja NOx do
cząsteczkowego azotu oraz tlenu. Materiałem aktywnym użytym do procesu był ditlenek manganu
(MnO2) naniesiony na zeolit.
Katalizator ten pełni istotną funkcję, ponieważ usuwa ze spalin tlenek azotu (II), który sam w
sobie nie jest szkodliwy dla środowiska, lecz utlenia się on do tlenku azotu (IV). Tlenek ten jest silnie
toksyczny, jest po tlenkach siarki głównym związkiem powodującym powstawanie kwaśnych deszczy.
Aktywację katalizatora prowadzono w temperaturze 600 oC, proces należy do procesów
wysokotemperaturowych. Sporządzono katalizator składający się z tlenku manganu (IV) oraz z
silikażelu pełniącego funkcję nośnika. Podjęto próbę doboru najefektywniejszego stosunku materiału
aktywnego do nośnika oraz doboru korzystnych warunków temperaturowych.
Rys. 1 Schemat aparatury (1- butla z gazem, 2- zawór redukcyjny, 3 – reaktor,
4- przepływomierz, 5- analizator)
dr inż. Bogdan Samojeden
527
Jakub NIEWIEDZIAŁ, rok I mgr
SKN „COAL&CLAY”
Modyfikacja materiału anody baterii litowej węglem
Baterie litowe to wielki potencjał innowacji. Ilość prac poświęconych ich produkcji,
modyfikacji, formie, bezpieczeństwu użytkowania wciąż rośnie. Spinel Li4Ti5O12 jest jednym z
materiałów, którego skład można modyfikować bez naruszenia jego struktury krystalicznej. Kolejnym
elementem modyfikacji baterii litowej może być zastąpienie tego materiału anodowego kompozytem
spinelu i sacharozy. Autor przeprowadził testy baterii z zaproponowanym kompozytem, jako
materiałem anodowym i zaproponował kolejne etapy optymalizacji takiego materiału. Czy dodatek
sacharozy poprawił pracę baterii? Czy obecność jonów niklu i miedzi w składzie kompozytu zmienia
właściwości elektrochemiczne proponowanej anody? W prezentacji zostały przedstawione wyniki
testów.
528
Marta NOWIŃSKA, rok II mgr
Monika OCIEPKA, rok II mgr
Paulina WOJTASIK, rok II mgr
SKN „REDOX”
Oznaczanie wybranych pozostałości farmaceutyków w próbkach
środowiskowych
Dynamicznie rozwijający się rynek farmaceutyczny i zwiększenie spożycia leków przekłada
się na wzrost zanieczyszczenia środowiska wodnego farmaceutykami i produktami ich częściowego
rozkładu. Do środowiska wodnego ponadto emitowanych jest wiele innych związków pochodzących z
szerokiego stosowania środków pielęgnacji osobistej, środków czyszczących i dezynfekcyjnych.
Wśród nich należy wymienić triklosan, związek bakteriobójczy czy bisfenolA, popularny
przeciwutleniacz. Związki te są uwalniane do środowiska głównie wraz ze ściekami komunalnymi i
jako substancje w dalszym ciągu czynne biologicznie mogą stanowić ekotoksyczne zagrożenie dla
organizmów wodnych i człowieka [1-3]. Długotrwałe narażenie na obecność substancji aktywnych
biologicznie jakimi są farmaceutyki może powodować wiele nieprzewidywalnych zmian już na
poziomie molekularnym w komórkach organizmów [4]. Stopień ich usuwania nie jest całkowity w
związku z tym uwalniane są w postaci pierwotnej lub w postaci metabolitów wraz ze ściekami
oczyszczonymi do środowiska wodnego [5-8].
Celem niniejszych badań jest oznaczanie wybranych pozostałości farmaceutyków w próbkach
środowiskowych.
Analiza zawartości badanych związków prowadzona jest z zastosowaniem ekstrakcji do fazy
stałej SPE, chromatografu gazowego sprzężonego ze spektrometrią mas, GC Trace 1310 MSn ITQ
900 firmy Thermo Scientific. Ze względu na charakter jonowy badanych związków konieczne jest
stosowanie
procedury
derywatyzacji
z
zastosowaniem
BSTFA
–
N,Obis(trimetylosililo)trifluoroacetamid.
Literatura
[1]
M. Carballa, F. Omil, J.M. Lema, M.a. Llompart, C. Garcı́a-Jares, I. Rodrı́guez, M. Gómez, T. Ternes,
Water Research 38 (2004) 2918.
[2]
S. Castiglioni, R. Bagnati, R. Fanelli, F. Pomati, D. Calamari, E. Zuccato, Environmental Science &
Technology 40 (2005) 357.
[3]
K. Styszko-Grochowiak, K. Sosnowska, J. Gołaś, Gaz, Woda i Technika Sanitarna 9 (2009) 52
[4]
J. Dębska, A. Kot-Wasik, J. Namieśnik, 34 (2004).
[5]
C.G. Daughton, T.A. Ternes, Environmental Health Perspectives 107(Suppl 6) (1999) 907.
[6]
P. Drillia, S.N. Dokianakis, M.S. Fountoulakis, M. Kornaros, K. Stamatelatou, G. Lyberatos, Journal of
Hazardous Materials 122 (2005) 259.
[7]
K. Styszko, K. Sosnowska, P. Wojtanowicz, J. Golas, J. Gorecki, M. Macherzynski, Archives of
Environmental Protection 36 (2010) 81.
[8]
A. Tauxe-Wuersch, L.F. De Alencastro, D. Grandjean, J. Tarradellas, Water Research 39 (2005) 1761.
dr inż. Katarzyna Styszko
529
Sylwia OLEJNIK
SKN „FENIKS”
Wykorzystanie popiołów lotnych do syntezy mezoporowatych sit
molekularnych
Temat przedstawia wyniki eksperymentalnej syntezy materiałów mezoporowatych typu
MCM-41 otrzymanych na bazie popiołów lotnych z polskich elektrociepłowni. W wyniku
przeprowadzonych analiz (XRD, SEM, powierzchnia i rozkład mezoporów) określono parametry
(skład popiołu, pH syntezy, ilość surfaktantu, wpływ dodatków) wpływające na jakość otrzymanego
materiału.
530
Maciej OLSZEWSKI, rok I mgr
Przemysław MAZIARKA, rok I mgr
SKN „ FUELS”
BUDOWA STANOWISKA BADAWCZEGO W CELU
OPRACOWANIA WYDAJNEJ METODY KATALITYCZNEJ
KONWERSJI ODPADÓW Z TWORZYW SZTUCZNYCH DO
WYSOKOENERGETYCZNYCH PALIW CIEKŁYCH I
GAZOWYCH
Celem projektu jest opracowanie metody wysokowydajnej
katalitycznej konwersji odpadów z najczęściej występujących w Polsce
tworzyw sztucznych. Jako produkty procesu otrzymane zostały paliwa ciekłe
oraz gazowe o wysokiej wartości energetycznej. Badania obejmowały
obserwacje przebiegu reakcji konwersji tworzyw sztucznych w różnych
warunkach temperaturowych. Podczas projektu został przeanalizowany także
wpływ katalizatorów na termiczno-katalityczną konwersję odpadów.
Pierwsza cześć projektu obejmowała zbudowanie stanowiska
naukowo-badawczego w którym przeprowadzony został zarówno proces
konwersji termicznej jak i katalitycznej. W pierwej części projektu
zaprojektowany został model reaktora, w którym umieszczone zostało złoże.
Wykonane zostały także modele najważniejszych części stanowiska. Na
drodze modelowania matematycznego zostały przeprowadzone analizy
zachowania się złoża ruchomego znajdującego w reaktorze. Reaktor
autorskiego pomysłu został wykonany, a także zaopatrzony w aparaturę
pomocniczą oraz pomiarową. Pierwszą część projektu zakończono doborem
odpowiednich warunków pracy dla reaktora. Wyznaczono je względem
modeli matematycznych oraz przeprowadzonych doświadczeń.
Druga część projektu dotyczyła warunków przeprowadzania procesu
konwersji. W pierwszej kolejności przeanalizowano wpływ temperatury na
wynik procesu konwersji dla określonego tworzywa. Następnie
przeanalizowane zostało oddziaływanie na proces konwersji selektywnego
katalizatora komercyjnego. Otrzymane produkty zbadano względem
Rys. 1 Model 3-D
zastosowania ich jako paliwo.
reaktora zastosowanego
w procesie
mgr inż. Mariusz Wądrzyk
531
Michał PYTEL, rok II mgr
Aneta POLISZEWSKA
SKN „FENIKS”
Sztuczny jedwab
W prosty sposób w warunkach laboratoryjnych otrzymano sztuczny jedwab. Jednym z
reagentów użytych w doświadczeniu był m.in kwas siarkowy (VI). Oszacowano wydajność reakcji,
rozpatrzono aspekt ekonomiczny produkcji sztucznego jedwabiu taką metodą, a ponadto wzięto pod
uwagę aspekt ekologiczny - czy ze zużytych płatków kosmetycznych otrzyma się takie same włókna
jak z „czystych” materiałów?
dr inż. Bogdan Samojeden
532
Marta SEKUŁA, rok II mgr
SKN „REDOX”
ZASTOSOWANIE ADSORBENTÓW WĘGLOWYCH W
USUWANIU FARMACEUTYKÓW Z WODY
W ostatnich latach zaobserwowano zwiększenie konsumpcji leków wśród ludzi, a co za tym
idzie zwiększenie ich produkcji. Statystyki wskazują, że ilość zażywanych leków
w społeczeństwie będzie się zwiększać. Wraz ze wzrostem produkcji leków, zwiększyło się również
zainteresowanie ich wpływem oraz ich metabolitów na środowisko naturalne.
Stosowane leki i ich metabolity trafiają do ścieków i wód. Problem stanowi jednak aktywność
biologiczna farmaceutyków, ich odporność na rozkład biologiczny oraz ich duże rozcieńczenie w
ściekach. Niestety większość oczyszczalni w Polsce nie jest przystosowana do usuwania
farmaceutyków, a ich obecność w środowisku naturalnym może przynieść fatalne skutki.
Farmaceutyki mogą powodować między innymi zaburzenia hormonalne zarówno u zwierząt jak i
ludzi, dlatego ważne jest znalezienie najbardziej efektywnego sposobu ich usuwania.
Celem pracy było otrzymanie sorbentu węglowego, który najskuteczniej absorbowałby
pożądane substancje. Ponadto dobranie optymalnych warunków środowiska, aby wydajność sorpcji
była jak najlepsza. Sorbenty otrzymano poprzez wypalanie karbonizatu uzyskanego z pirolizy opon
gumowych, a następnie naniesieno na karbonizat polimery takie jak: monoetylenoamina,
dietylenoamina i polietylenoimina (naniesione w roztworze wodnym oraz w roztworze alkoholowym).
Otrzymane sorbenty poddane zostały analizie sitowej, a następnie wybrane uziarnienie poddano
próbie sorpcji wybranych farmaceutyków. Dokonana została ocena efektywności sorpcji
farmaceutyków na poszczególnych modyfikacjach sorbentu węglowego. Analiza zawartości badanych
związków prowadzona jest z zastosowaniem ekstrakcji do fazy stałej SPE, chromatografu gazowego
sprzężonego ze spektrometrią mas, GC Trace 1310 MSn ITQ 900 firmy Thermo Scientific. Ze
względu na charakter jonowy badanych związków konieczne jest stosowanie procedury derywatyzacji
z zastosowaniem BSTFA – N,Obis(trimetylosililo)trifluoroacetamid.
533
Grzegorz SKALSKI, rok III
SKN „FUELS”
Opracowanie wzoru do obliczania kaloryczności polskich węgli
kamiennych
Kaloryczność jest jednym z najważniejszych parametrów jakościowych węgli stosowanych w
sektorze wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Kaloryczność węgla może być wyznaczana
zarówno doświadczalnie przy pomocy kalorymetru jak i metodami obliczeniowymi.
W literaturze tematycznej można znaleźć liczne wzory umożliwiające jej obliczenie. Niektóre
wzory dedykowane są dla wszystkich paliw stałych, a inne dla określonych grup: drewna i celulozy,
węgli brunatnych, czy koksów. Najczęściej wykorzystywanym wzorem jest uniwersalny wzór
Dulonga.
W pracy przedstawiono próbę wyznaczenia wzoru obliczeniowego dla polskich węgli
kamiennych. Do tego celu wykorzystano bazę wyników udostępnioną przez Katedrę Technologii
Paliw.
534
Łukasz SOWIŃSKI, rok I mgr
Przemysław MAZIARKA, rok I mgr
Marta MARCZAK, rok II mgr
Mateusz KARCZEWSKI, rok II mgr
SKN „ FUELS”
DEGRADACJA ZIARNOWA SORBENTÓW WAPNIOWYCH
STOSOWANYCH W KOTŁACH FLUIDALNYCH
Zastosowanie technologii spalania w warstwie fluidalnej pozwala ograniczyć emisję
zanieczyszczeń wydzielanych do atmosfery. W porównaniu do innych technologii jak na przykład
kotły pyłowe, nie wymagają one dodatkowych instalacji oczyszczających spaliny ze związków
zawierających siarkę, ze względu na możliwość użycia sorbentu tlenków siarki bezpośrednio w kotle.
Sorbenty wytwarzane na bazie związków wapnia stanowią najliczniejszą grupę reagentów
stosowanych w instalacjach odsiarczania spalin. W
polskiej energetyce oparto na nich około 99%
technologii odsiarczania spalin. Wynika to z ich
dostępności, małych kosztów zakupu oraz łatwości
utylizacji powstającego produktu stałego.
Celem podjętej pracy było opracowanie modelu
degradacji ziarnowej substratów, a w szczególności
sorbentu wapniowego stosowanego do odsiarczania
spalin w procesie fluidalnego spalania węgla. Projekt
został rozpoczęty od dobrania modeli zjawisk
zachodzących podczas procesu, które uzyskane zostały
z przeglądu branżowej literatury. Jako pierwszy
opracowano model charakterystyki złoża fluidalnego w
którym uwzględniono przepływy oraz średnice cząstek
znajdujących się w kotle. Następnie w projekcie
opracowano: model rozkładu ziarnowego sorbentu oraz
model kinetyki procesu odsiarczania spalin związkami
wapnia. W momencie połączenia ze sobą wszystkich
modeli zostały one poddane walidacji względem
rzeczywistych wyników otrzymanych w elektrowni.
Uzyskany został model odsiarczania spalin w elektrowni Jaworzno III, z którego wynika iż możliwa
jest optymalizacja procesu.
Wszystkie przedstawione rezultaty zostały otrzymane na podstawie analizy próbek węgla,
sorbentu wapiennego oraz popiołów z kotła fluidalnego działającego w elektrowni Jaworzno III, blok
nr 3 we wrześniu 2014.
mgr inż. Leszek Stępień
535
Małgorzata STOKŁOSA, rok III
Piotr MISIOR, rok III
Magdalena PAŁKA, rok III
SKN „FUELS”
Odsiarczanie węgla kamiennego w procesie suchego odkamieniania
W pracy przeanalizowano możliwość odsiarczania węgla kamiennego w procesie suchego
odkamieniania. W tym celu przebadano próbki nadaw, koncentratów i odpadów z procesu
odkamieniania na powietrznych stołach koncentracyjnych. Dla badanych próbek wykonano
podstawową analizę techniczną i oznaczono zawartość siarki. Na podstawie uzyskanych wyników
oceniono możliwość odsiarczania węgla kamiennego w tym procesie.
536
Małgorzata SUROWIEC, rok I mgr
SKN „COAL&CLAY”
Bateria litowa ze spinelem litowo-tytatowym
Czy wyobrażacie sobie dzisiaj życie bez baterii litowych? Gdzie się obejrzymy, widać
urządzenia zasilane z takich magazynów energii. Niektóre urządzenia wymagają większej ilości
energii, inne potrzebują jej niewiele. Nowoczesne, innowacyjne technologie rozwijane przez
producentów baterii pokazują, że wciąż możliwości budowy baterii litowych z różnymi materiałami
katodowymi, anodowymi i elektrolitami są nieograniczone.
Celem pracy było zaprezentowanie nowych trendów w materiałach flex – bateriach, które
maja elastyczne formy. Jednym z materiałów anodowych, zaproponowanych do tworzenia takich
materiałów jest modyfikowany spinel litowo-tytanowy. Autorka zsyntezowała taki materiał i zbadała
jego właściwości po względem możliwości zastosowania jako anody w bateriach litowych.
537
Grzegorz SZMIGIEL, rok II mgr
SKN „REDOX”
Porównanie chłonności sorpcyjnej względem ditlenku węgla próbek
węgli pochodzących z różnych pokładów polskiej kopalni węgla
kamiennego
W wielu krajach głównym paliwem do produkcji energii jest węgiel, którego głównymi
wadami jest duża emisja spalin. Uwalniają one do atmosfery duże ilości gazów cieplarnianych takich
jak ditlenek węgla. Problem nadmiernej produkcji spalin spowodował wzrost zainteresowania nad
sposobami magazynowania ditlenku węgla w naturalnych pokładach węgla kamiennego. Pomimo
nieznajomości dokładnej struktury węgla wiele badań dotyczących sorpcji układów ciało stałe-gaz
daje nadzieje na powodzenie tej metody.
Praca dotyczy porównania chłonności węgli kamiennych względem CO2 pochodzących z
różnych pokładów KWK m.in. Kopalni Pniówek. Chłonność sorpcyjną badano przy pomocy
nowatorskiego układu pomiarowego na odpowiednio wyciętych i przygotowanych kostkach węgla
kamiennego. Układ pomiarowy stanowiły tensometry przymocowane do kostek węgla, a także do
kostki granitowej służącej jako punkt odniesienia. Każdą z kostek umieszczono w uprzednio
przygotowanych pojemnikach z zaworem doprowadzającym gaz, następnie pojemniki umieszczono w
łaźni wodnej w celu zachowania stałej temperatury.
Głównym celem eksperymentu było potwierdzenie poprawnego działania aparatu
pomiarowego, jego uniwersalności, a także odtwarzalności. Dodatkowo pomiar ten miał na celu
ukazanie czy węgle pochodzące z różnych pokładów różnią się znacząco w aspekcie chłonności
sorpcyjnej gazów oraz jak można odnieść to do magazynowania ditlenku węgla w naturalnych
pokładach węgla kamiennego
dr hab. Katarzyna Zarębska
538
Katarzyna ŚWIĄTEK, rok II
SKN „FUELS”
Opracowanie i walidacja metody oznaczenia skandu w próbkach
węglowych i popiołowych techniką absorpcyjnej spektrometrii
atomowej z atomizacją elektrotermiczną.
Celem projektu było opracowanie oraz optymalizacja metody oznaczania zawartości skandu w
węglach oraz popiołach węglowych techniką absorpcyjnej spektrometrii atomowej z wykorzystaniem
kuwety grafitowej. Opracowanie tej procedury umożliwiło względnie szybkie i poprawne oznaczanie
skandu w próbkach węgli kamiennych i brunatnych, popiołach lotnych oraz mieszankach popiołowożużlowych.
Badania obejmowały opracowanie procedury przygotowania próbek do analizy, identyfikację
interferencji oraz dobór parametrów (programu temperaturowego oraz modyfikatorów) analizy na
spektrometrze. W celu potwierdzenia przydatności opracowanej metody do oznaczania skandu w
badanych próbkach, przeprowadzono jej walidację i określono parametry takie, jak: niepewność
wyniku, powtarzalność, granica oznaczalności itp.
Najlepszą powtarzalność i odzysk analitu uzyskano dla próbek roztwarzanych w
mineralizatorze mikrofalowym za pomocą mieszanki kwasów HNO3, HF i HClO4.
mgr inż. Dorota Makowska
539
Sekcja Telekomunikacji i Technologii
540
Ewelina BADAK, rok II
Bartosz DZIEWOŃSKI, rok II
SKN „TELEPHONERS”
Find ATM
Podstawową funkcjonalnością aplikacji jest wskazanie użytkownikowi najkrótszej drogi do
bankomatu. Zatem przykładowy schemat użycia wygląda następująco:
 pozycja użytkownika zostaje ustalona przy pomocy informacji z systemu GPS bądź zostaje
ręcznie ustalona przez użytkownika
 użytkownik otrzymuje listę bankomatów w zadanym promieniu.
Dodatkowo aplikacja poda użytkownikowi godziny, w których można skorzystać z bankomatu
oraz pokaże na mapie trasę do wyszukanego bankomatu, a także zaznaczy pozostałe dostępne
bankomaty w okolicy.
dr hab. inż. Marek Natkaniec
541
Maksymilian CHODACKI, rok III
Eryk LENIART, rok III
Alzheimer Tracker
Aplikacja jest przeznaczona dla osób opiekujących się chorymi na Alzheimera. Jej działanie
polega na tym, że przez użytkownika wyznaczany jest obszar, po którym chory może się poruszać.
Jeśli osoba ta wyjdzie poza ustalony teren, opiekun otrzyma wiadomość tekstową zawierającą
informację na ten temat oraz lokalizację chorego. Od momentu opuszczenia wyznaczonego obszaru
istnieje możliwość cyklicznego wysyłania wiadomości z bieżącą lokalizacją. Ma to zapobiec sytuacji
gdy osoba chora nie wiedziałaby jak wrócić do punktu wyjścia po zbyt dalekim oddaleniu się od
niego.
W przypadku gdy aplikacja nie ma dostępu do sygnału GPS’a, aktualna lokalizacja chorego
pobierana jest z innych źródeł. Aplikacja dostępna jest w dwóch wersjach językowych: polskim i
angielskim.
542
Antoni GRZANKA, rok III
Adam NIEDZIAŁKOWSKI, rok III
Rafał LIZOŃ, rok III
Dominik ROSIEK, rok III
Platforma do wieloosobowych gier internetowych
Celem projektu jest budowa platformy webowej wspierającej internetowe gry wieloosobowe
np. podczas spotkań integracyjnych lub imprez. W ramach realizacji projektu dostarczonych zostanie
kilka przykładowych gier wymagających współpracy wielu graczy. Ważnym aspektem projektu jest
elastyczność – w łatwy sposób będzie można dodawać nowe gry.
W skrócie, opracowana platforma umożliwi przekształcenie smartfonów graczy w
bezprzewodowe kontrolery do jednej, dużej gry.
Aplikacja będzie składać się z dwóch części – część serwerowa (Python) będzie zarządzać
plikami gier oraz kontrolować przebieg rozgrywki, a część kliencka (JavaScript) pozwoli na faktyczną
interakcję z innymi graczami i będzie mogła działać z laptopa lub smartfona (dzięki technologii
Cordova).
543
Michał GUMIELA, rok II
Grzegorz GAJOCH, rok II
Łukasz GURDEK, rok II
Rafał KOZIK, rok III
BUDOWA DOZYMETRU OPARTEGO O TRANZYSTORY
MOSFET PRZEZNACZONEGO DO MISJI KOSMICZNYCH
WRAZ Z BEZPRZEWODOWYM STANOWISKIEM
KALIBRACYJNYM
Podczas projektowania każdego urządzenia przeznaczonego do pracy w środowisku
kosmicznym należy wziąć pod uwagę wiele czynników, które umożliwią mu przetrwanie w tym
niegościnnym miejscu. Kluczowym parametrem dla systemów elektronicznych jest odporność na
promieniowanie jonizujące. Rozpędzone cząstki powodują problemy chwilowe – z j. ang. Single
Event Effects - jak również trwałą degradację komponentów. Projekt zakłada budowę niewielkiego i
taniego dozymetru pozwalającego określić dawkę pochłoniętą promieniowania jonizującego w czasie
misji satelitów typu CubeSat.
Jako element sensoryczny, dozymetr wykorzystuje tranzystory P-MOSFET Siliconix 3N163.
Zazwyczaj niepożądany efekt wbudowywania ładunku w izolator (SiO2) tranzystora, skutkujący
zwiększeniem napięcia progowego, został wykorzystany do pomiaru dawki pochłoniętej
promieniowania kosmicznego. Dozymetr charakteryzuje się poborem energii jedynie w momencie
odczytu i niewielkimi wymiarami, co pozwala na użycie w małych satelitach.
544
Paweł KAZIMIEROWICZ, rok II
Kacper ŻUK, rok II
QUADRUŚ – DRON AUTONOMICZNY
Celem projektu jest zbudowanie autonomicznego drona z rozbudowanym systemem nawigacji
przestrzennej, opartym między innymi o GPS, stereowizję oraz odległościomierze ultradźwiękowe.
Autonomia zapewniona będzie przez autorski software na wybranej platformie mobilnej z procesorem
ARM (np. smartphone), która komunikować się będzie z serwerem C&C poprzez Internet (WiFi /
sieci komórkowe), od którego będzie przyjmował polecenia postaci “przemieść się do punktu o
współrzędnych X, Y”, a następnie samodzielnie obliczał najlepszą trasę, omijał przeszkody etc.
Hardware:

Arduino Nano, z sensorami: IMU GY-80 oraz HC-SR04

Smartphone z systemem Android

ESC EMAX SimonK 4IN1 4x25A

Silniki EMAX MT-2216 810KV + Śmigła 10 x 4.5
545
Stanisław KOZIOŁ, rok II
Jakub KUBOWICZ, rok III
Mateusz GAWRON, rok II
mgr inż. Piotr KUBOWICZ
Łazik Marsjański Scout SoA
Projekt łazika marsjańskiego obejmuje wiedzę z wielu dziedzin dlatego też zdecydowaliśmy
się na zebranie zespołu międzywydziałowego i rozłożenie zadań między członków zespołu. Cały
projekt jest to łazik przygotowywany na zawody University Rover Challange.
Pierwszym ważnym systemem jest mechanika za którą odpowiedzialny jest Mateusz Gawron.
Rama będzie wykonana ze stopu aluminium zapewniającego wymaganą wytrzymałość potrzebną do
tego aby łazik nie uległ destrukcji.
Kolejną niemniej ważną częścią jest elektronika za którą odpowiedzialny jest Stanisław
Kozioł. Główną częścią projektu elektronicznego jest główny komputer pokładowy to płyta
rozwojowa Jetson TK1. Głównym założeniem jest modułowość.
Łączność zakłada równoległe połączenie na dwóch częstotliwościach 2,4 GHz oraz 900 MHz.
Oprogramowanie, za które są odpowiedzialni Piotr Kubowicz oraz Jakub Kubowicz, jest
podzielone na trzy, skomunikowane ze sobą części. Pierwszą z części oprogramowania jest aplikacja
klienta, działająca na komputerze z systemem Windows 7. Druga część oprogramowania, to aplikacja
serwerowa, działająca na płytce NVIDIA Jetson TK1. Trzecią częścią oprogramowania, jest
niskopoziomowy kod sterowania sprzętem dla mikrokontrolerów Atmela (ATMega328) .
Sterowanie ramieniem będzie odbywa się z pomocą serwomechanizmów wyposażonych w
enkodery i sterowniki PID, działające na mikrokontrolerach Atmel ATMega328. Oprogramowanie
klienta, podaje współrzędne kartezjańskie końcówki, oraz orientację kiści sferycznej. W
oprogramowaniu serwera (łazika), następuje konwersja na współrzędne złączowe za pomocą systemu
ANFIS, wygenerowanego w Matlabie.
546
Rafał LIZOŃ, rok III
Adam NIEDZIAŁKOWSKI, rok III
KrakBike - aplikacja miejska
“KrakBike” to aplikacja ułatwiająca planowanie podróży z wykorzystaniem rowerów
miejskich. Główną funkcjonalnością aplikacji ma być wyznaczanie takiej trasy dla użytkownika by
efektywnie wykorzystać sieć rowerów miejskich w Krakowie. Dostępne będą dwa tryby “eko” i
“fast”, które w zależności od aktualnych warunków oraz preferencji użytkownika wyznaczą nam
odpowiednią drogę. Oprócz tego przedstawione będą statystyki użytkownika (np. sumaryczna długość
przejechanych tras) oraz istotne z perspektywy rowerzysty informacje, takie jak nasilenie ruchu czy
poziom zanieczyszczenia powietrza. Aplikacja ma na celu promowanie komunikacji miejskiej, jazdy
na rowerze oraz zdrowego trybu życia.
547
Mateusz MAMALA, rok II
Robot kroczący - quadruped
Celem projektu jest budowa robota kroczącego, quadrupeda. Jego wykonanie pozwoli
na zapoznanie się z możliwością wykorzystania chodu zamiast kół w trudnym terenie. „Sercem”
robota będzie układ firmy AVR, ATxmega128A3U. Każda z czterech nóg będzie posiadać trzy
stopnie swobody. Pierwszym etapem projektu będzie wykonanie części mechanicznej, w skład
którego wchodzi: wycięcie ramy, wybór serwomechanizmów (Rys. 1), oraz zaimplementowanie
prostego algorytmu chodzenia.
Rys. 1 Koncept ramy robota.
Kolejnym krokiem będzie zapewnienie robotowi dynamiki ruchu, poprzez zastosowanie
czujników: żyrosokopu oraz akcelerometru. Zapewnią one możliwość odczytu położenia ramy w
przestrzeni i zapewnią stabilność. Na sam koniec planowane jest dodanie możliwości orientacji w
terenie poprzez zastsowanie czujników odlegołości i/lub kamery.
548
Grzegorz PIETRUSZA, rok III
Michał BARDZIŃSKI, rok III
Internetowy Kontroler Urządzeń
Celem projektu jest zaprojektowanie systemu do zdalnego kontrolowania urządzeń poprzez
sieć Internet. Projekt będzie się składał z mikrokontrolera FRDM-KL46Z, przekaźników, modułu
Bluetooth HC-06 oraz dowolnego urządzenia obsługującego aplikację webową. Internetowy Kontroler
Urządzeń umożliwi sterowanie (włączanie, wyłączanie, resetowanie) dowolnym urządzeniem
podłączonym do sieci elektrycznej poprzez aplikacje webową. Ponieważ aplikacja webowa będzie
dostępna w publicznej sieci internetowej możliwe będzie zarządzanie z dowolnego urządzenia (np.
komputera, tabletu, telefonu komórkowego).
Działanie projektu będzie polegać na przekazywaniu od serwera z aplikacją webowa do
mikrokontrolera informacji o żądanej akcji (włączenie, wyłączenie) oraz numeru urządzenia, którego
ta akcja dotyczy. Komunikacja będzie odbywać się również w drugą stronę (np. w celu przesłania
informacji z czujnika światła dostępnego na płytce KL46Z). Aplikacja webowa ma zapewniać
interaktywny sposób zarządzania, możliwość bezpiecznego logowania i przesyłu komend. Docelowo
projekt zakłada możliwość uruchomienia aplikacji na dowolnym dowolnym urządzeniu z systemem
opartym o Linux, m.in. Raspberry Pi lub telefon z systemem Android.
549
Klaudia POPKO, rok III
Dominik ROSIEK, rok III
Na szlaku
Celem projektu jest stworzenie aplikacji, która pozwoli na sprawne znalezienie szlaków
turystycznych odpowiadających naszej potrzebie. W programie będzie można wybrać miejsce
początkowe lub docelowe, długość trasy, poziom jej skomplikowania, itp. Po przeszukaniu bazy
danych otrzymamy listę szlaków spełniających zadane kryteria. Każda trasa będzie miała opisane
interesujące lokalizacje, zaznaczone na mapie zabytki, miejsca na ogniska, noclegi oraz inne
przydatne rzeczy i usługi. Jednym słowem stanie się swoistym przewodnikiem. Wybraną trasę będzie
można pobrać na telefon, co uniezależni użytkownika od konieczności stałego połączenia z
Internetem. Dzisiejsze urządzenia umożliwiają korzystanie z magnetometrów oraz odbiorników GPS,
co pozwoli na dokładniejsza lokalizację pozycji użytkownika w przypadku gdyby zszedł z
wyznaczonej trasy i chciał na nią powrócić.
Kolejnym znaczącym udogodnieniem będzie opcja tworzenia tras przez użytkowników, co
pozwoli na udokumentowanie szlaków, które nie znajdują się w żadnym przewodniku. Aplikacja
umożliwi również znalezienie towarzyszy podróży, w szczególności przewodników. Gotowa aplikacja
wraz z zaangażowaną społecznością w znaczący sposób przysłuży się do promocji pięknych szlaków
znajdujących się na terenie województwa małopolskiego.
550
Iga RYGIELSKA, rok II
Mateusz BEREZIŃSKI, rok II
Mobilna aplikacja "Click and Go" - planowanie podróży.
Celem projektu jest utworzenie nowoczesnej aplikacji, umożliwiającej całkowite
zaplanowanie podróży. Aplikacja jest stworzona dla grupy młodych osób, które pragną zorganizować
swoją podróż w ciągu 5 minut, a następnie wyruszyć w drogę.
Dzięki aplikacji „Click and Go” mamy możliwość wyboru docelowego miejsca podróży,
sposobu transportu oraz rodzaju noclegu. Cały koszt podróży zostaje automatycznie przeliczony,
podsumowany i przedstawiony użytkownikowi. Ponadto projekt przewiduje zrealizowanie operacji
zapłaty w formie przelewu i rezerwacji wybranych przez siebie opcji transportu i noclegu, m.in.
poprzez wysłanie wiadomości email. Wygodą, jaką oferuję aplikacja, jest wykonanie wszystkich
wyżej wymienionych czynności po kliknięciu jednego przycisku.
„Click and Go” jest wizjonerską wersją aplikacji demo, pokazującą możliwości przyszłego
rozwoju krótkich i tanich podróży, dostępnych dla każdego, kto korzysta z przenośnych urządzeń
mobilnych.
dr hab. inż. Marek NATKANIEC
551
Michał RZEPKA, rok III
Piotr JAGLARZ, rok III
Aplikacja mobilna do rozpoznawania punktów POI
Celem projektu jest budowa aplikacji mobilnej na platformę Android, której zadaniem będzie
oznaczanie punktów POI (point of interest) obecnych na obrazie rejestrowanym przez kamerę.
Aplikacja będzie wykorzystywała w tym celu czujniki stosowane obecnie w smartfonach, m.in.
akcelerometr, magnetometr, odbiornik GPS. Możliwe zastosowania to m.in. lokalizacja budynków lub
rozpoznawanie szczytów górskich.
Efektem działania aplikacji będzie wyświetlenie informacji dotyczącej rozpoznanych punktów
składającej się ze znacznika oraz odpowiedniego podpisu na ekranie urządzenia. Dane będą na bieżąco
aktualizowane oraz umieszczane bezpośrednio na obrazie otrzymanym z kamery.
552
Marek TROJAN, rok III
Przemysław KARBOWNIK, rok III
Interaktywny wyświetlacz sferyczny
Projekt jest kontynuacją Globusa RGB zaprezentowanego na ubiegłorocznej konferencji Kół
Naukowych. Zasada działania pozostanie niezmieniona: wykorzystując zjawisko persistence of vision
(bezwładność wzroku) oraz technikę multipleksowania w czasie obrotowa obręcz z zamontowanymi
na jej połowie diodami tworzy iluzję wyświetlacza w kształcie sfery. 64 diody RGB zamontowane na
łuku pozwalają na uzyskanie obrazu o rozdzielczości 128 x 64 px i teoretycznie nieograniczonej
liczbie kolorów. W praktyce, projekt przewiduje wykorzystanie 7 podstawowych kolorów z
kombinacji barw RGB.
Tegoroczne modyfikacje przewidują m. in. ulepszenia mechaniczne (poprawa stabilności,
redukcja hałasu, zwiększenie szybkości obrotowej), ale także funkcjonalne. Wykorzystany zostanie
transoptor szczelinowy dla zapewnienia synchronizacji obrotów oraz moduł Bluetooth do komunikacji
szeregowej z obracającym się mikrokontrolerem, co pozwoli np. na wysyłanie z telefonu
komórkowego tekstu, który ma zostać przedstawiony na wyświetlaczu. Kolejną modyfikacja będzie
zastąpienie 8-bitowego AVR-a procesorem z 32-bitowym rdzeniem ARM Cortex M0+ na płytce
Freescale Kinetis KL25Z lub KL46Z. Zostaną również zaprojektowane i wytrawione płytki PCB, na
których znajdą się pozostałe peryferia.
Rys. 1 Koncepcja pracy wyświetlacza sferycznego
553
Mateusz WYDRA, rok II
Tomasz CHYROWICZ, rok III
Domowa sieć sensorowa
Celem projektu jest budowa sieci sensorycznej, mającej na celu monitorowanie
bezpieczeństwa mieszkańców oraz ich dobytku. Planowane jest użycie takich sensorów jak czujniki
dymu, czadu i ruchu. Dodatkowo zaprojektowana zostanie stacja bazowa lub interfejs webowy,
służący do nadzorowania urządzeń oraz obsługi zintegrowanego systemu alarmowego. Urządzenia
zostaną wyposażone w moduł do komunikacji za pomocą fal radiowych w paśmie częstotliwości
2.4GHz. W roli kontrolerów zbierających dane z czujników zostaną użyte układy z rodziny AVR.
Celem cząstkowym jest opracowanie i zaimplementowanie protokołu pozwalającego na
sprawną komunikację, wyszukiwanie urządzeń podpiętych do sieci, wymianę informacji oraz
uzyskanie zwiększenia zasięgu poprzez dokładanie kolejnych urządzeń. Przewidziana jest również
kompatybilna wersja o zmniejszonej funkcjonalności, aby możliwe było użycie nawet
mikroprocesorów o bardzo ograniczonej ilości pamięci.
W celu zapewnienia wysokopoziomowego interfejsu użytkownika oraz umożliwienia
zdalnego monitoringu pomieszczeń zostanie dołączony popularny mikrokomputer – Raspberry Pi,
który pozwoli na zdalny dostęp do systemu nie tylko za pomocą sieci Internet, ale również prostych
komend wysyłanych za pomocą sieci GSM.
554
Gerard ŻMUDA, rok II
Przemysław TOMECKI, rok II
Badanie wpływu technik połączeń włókien optycznych na parametry
transmisji sygnału
Światłowód jest przezroczystą, zamkniętą strukturą z włókna szklanego, wykorzystującą światło
jako nośnik informacji. Ponieważ długość produkowanych odcinków kabli najczęściej oscyluje w
okolicach 2 km, dlatego ważnym elementem technologii światłowodowej jest sposób łączenia ze sobą
kolejnych odcinków światłowodów lub metoda podłączania ich do urządzeń aktywnych. Celem
realizacji opisywanego projektu, było przebadanie wpływu rodzaju połączeń na parametry transmisji
sygnału, i porównanie praktycznie uzyskanych wartości z teoretycznymi parametrami takich połączeń.
W technice połączeń włókien optycznych stosuje się głównie dwa rodzaje połączeń: połączenie
spawane oraz połączenie mechaniczne. Wykonujemy obliczenia teoretyczne dla obu typów połączeń,
korzystając ze wzoru na całkowitą teoretyczną stratę sygnału według normy ISO 11801:202 oraz
TIA/EIA 568B:
𝑎0 = 𝑃 + 𝐴1 + 𝐾 ∗ 𝐿1 + 𝐴2
Gdzie P – strata sygnału wynikająca z optycznego splotu [dB]; A – strata sygnału na adapterze [dB];
K – strata sygnału na każdy kilometr światłowodu [dB]; L – długość światłowodu [km];
Następnie wykonujemy pomiary dla badanych rodzajów połączeń i porównujemy wyniki.
4
Strata sygnału [dB]
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Ilość połączeń
Wartości
teoretyczne
(Połączenie
spawane)
Wartości
rzeczywiste
(Połączenie
spawane)
Wartości
teoretyczne
(Połączenie
mechaniczne)
Wartości
rzeczywiste
(Połączenie
mechaniczne)
Rys. 1 Porównanie wartości teoretycznych oraz rzeczywistych.
Zauważamy, że połączenie mechaniczne ma porównywalne wartości teoretyczne oraz rzeczywiste,
natomiast połączenie spawane, ze względu na złą jakość trzeciego spawu, znacznie odbiega od
wartości teoretycznej.
555
Stowarzyszenie STUDENCKIE TOWARZYSTWO
NAUKOWE
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica
ogłaszają:
XVII konkurs na najlepszą pracę dyplomową
„Diamenty AGH”
pod patronatem Jego Magnificencji Rektora AGH
Konkurs odbywa się w dwóch kategoriach:
najlepsza praca teoretyczna
najlepsza praca aplikacyjna
Uczestnikami Konkursu mogą być studenci AGH, którzy
zdali egzamin dyplomowy w regulaminowym terminie
Wyróżnione w Konkursie prace są prezentowane na specjalnej wystawie
w Bibliotece Głównej AGH
Wręczenie głównych nagród i statuetek „Diamenty AGH” dla zwycięzców Konkursu
odbywa się podczas uroczystości inauguracji roku akademickiego
Informacje dotyczące Konkursu i Regulamin dostępne są na stronie
http://www.stn.agh.edu.pl/
556
1. Publikacje należy przesłać do 30.06 br. na adres [email protected] /należy podać nr telefonu i adres email do korespondencji/. Tekst powinien być sformatowany wg poniższych wytycznych, w osobnych plikach
należy przesłać rysunki i wykresy (format .jpg, skala szarości, 600 dpi). Należy przesłać 2 wersje artykułu – z
rysunkami i bez nich. Do artykułu należy dołączyć recenzję Opiekuna naukowego referatu lub innego
Recenzenta w przypadku, gdy współautorem jest Opiekun. Wzór recenzji do pobrania na stronie
www.stn.agh.edu.pl
2. Publikacja powinna się składać z artykułu na podstawie referatu oraz w języku polskim i angielskim
streszczeń i tytułu referatu.
3. Publikacja powinna składać się z parzystej liczby stron oraz nie przekraczać objętości 6 stron.
4. Tekst na stronie formatu A4 z marginesami lustrzanymi: górny, dolny i wewnętrzny – 3 cm, zewnętrzny – 2
cm, nagłówek i stopka – 1 cm.
Tekst artykułu: czcionka Times New Roman 12 pt. wyjustowany, wcięcie pierwszego wiersza 1 cm
Nazwisko autora: czcionka Times New Roman 14 pt. wyśrodkowany, odstępy przed akapitem 54 pt., po
24 pt., przypisy do nazwisk wyróżnione * umieszczone na dole strony czcionką Times New Roman 10 pt
Tytuł: czcionka Times New Roman 14 pt. wyśrodkowany, pogrubiony, odstępy przed akapitem 42 pt.,
po 36 pt., pisany dużymi literami
Rozdział: konspekt numerowany liczbami arabskimi, czcionka Times New Roman 12 pt, pogrubiony,
wyjustowany, odstępy przed i po akapicie 12 pt. Podrozdziały powinny mieć numerację 1.1. 1.2. itd.
Streszczenie: całość wcięta od lewej o 3 cm
Nazwisko autora: czcionka Times New Roman 12 pt., wyrównany do lewej, odstępy po akapicie 6
pt.
Tytuł: czcionka Times New Roman 12 pt, pogrubiony, wyjustowany, odstępy przed akapitem 6 pt.
i po 18 pt.
Tekst: czcionka Times New Roman 10 pt, wyjustowany, wcięcie pierwszego wiersza 0,7 cm
Streszczenie polskie i angielskie oddzielone poziomą linią o grubości ½ pt.
5. Na początku maszynopisu należy podać pełne imiona i nazwiska wszystkich autorów, a w przypisie u dołu
pierwszej strony tytuły i stopnie naukowe.
6. Obowiązuje układ jednostek SI. Wszystkie wzory muszą być ponumerowane w tekście (np.(10)) i napisane
czytelnie z wyróżnieniem wykładników i indeksów oraz dużych i małych liter (należy stosować ujednolicony
opis użytych symboli – przykład w szablonie).
7. Wszelkie wypunktowania powinny być ujednolicone i stosowane wg szablonu.
8. Streszczenia w języku polskim i angielskim, będące notką informacyjną do celów dokumentacji
bibliograficznej, winny zawierać: nazwiska i inicjały autorów oraz tytuł pracy, a jego objętość nie może
przekraczać 15-20 wierszy.
9. Literatura (powołania w języku oryginału lub transkrypcji językowej):
Wydawnictwa zwarte (np. książki) – Nazwiska i inicjały autorów: tytuł. Miejsce wydania, wydawca,
rok wydania.
Wydawnictwa ciągłe (np. artykuły w czasopismach) – Nazwiska i inicjały autorów. Nazwa czasopisma,
tom (rok) strona pierwsza
Wydawnictwa okresowe:
Skrypty uczelniane (lub prace habilitacyjne) – Nazwiska i inicjały autorów: tytuł. Miejsce
wydania, wydawca, rok wydania (Wyd...-skrypt uczel. nr..., lub seria:..., zesz. spec. nr...).
Prace doktorskie - Nazwisko i inicjały autora: tytuł. Praca doktorska. Uczelnia, wydział, rok
(maszynopis,
niepublikowana)
Materiały konferencyjne – Nazwiska i inicjały autorów: tytuł. Nazwa, miejsce i data konferencji.
Miejsce wydania i wydawca, rok wydania, strony od-do.
Inne materiały – Nazwiska i inicjały autorów: tytuł. Typ działalności naukowej. Uczelnia,
wydział, rok (maszynopis, niepublikowane).
557
W innych przypadkach mają zastosowanie wytyczne zawarte w PN-79/N-01222 i PN-82/N01152.01. Na literaturę należy się powoływać przez podanie w tekście, w nawiasie kwadratowym,
numerów według których uporządkowana jest literatura.
10. Rysunki – dobrej jakości, podpis (1 wiersz – podpis wyśrodkowany, 2 wiersze i więcej – wyjustowany)
poniżej w formacie: Rys. 1. Podpis czcionką 10 pt. Odstępy przed i po rysunku 12 pt.
11. Tabele – podpisy nad tabelami (wyjustowane) w formacie Tabela 1. Podpis czcionką 10 pt. Odstęp przed i
po tabeli 12 pt.
558
559

Sekcja Informatyki

Transkrypt

Podobne dokumenty

próba bilansu dwóch dekad Początek dyskusji nad referatem prof

Tematy projektów edukacyjnych : 1. Język angielski – „ A five day

ZARZĄDZENIE Nr 6/2017 WÓJTA GMINY KOBYLNICA z dnia 12

Opiekun medyczny

Szanowni Państwo, Wyniki konkursu fotograficznego

Społeczna przestrzeń Internetu

Program