Materiały konferencyjne

Transkrypt

AKADEMIA GÓRNICZO – HUTNICZA
Im. Stanisława Staszica w Krakowie
53. Konferencja
STUDENCKICH KÓŁ NAUKOWYCH
Pionu Hutniczego
Materiały konferencyjne
Kraków, 5 maja 2016
1
Komitet Organizacyjny Konferencji:
Andrysiak Joanna
Gołdasz Andrzej
Kiper Mateusz
Lytvynova Olena
Myśliwiec Fabian
Pieszka Monika
Pilarczyk Michał
Sajdak Wojciech
Stefański Sebastian
Wędrychowicz Mateusz
Zeidel Aleksandra
Kurcz Leszek – przewodniczący
Materiały konferencyjne pod redakcją:
Leszek Kurcz
Aleksandra Zeidel
Wojciech Sajdak
2
SPIS TREŚCI
WSTĘP ....................................................................................................................................... 5
I. STRUKTURA ORGANIZACYJNA STUDENCKICH KÓŁ NAUKOWYCH PIONU
HUTNICZEGO .......................................................................................................................... 7
II. 53. KONFERENCJA STUDENCKICH KÓŁ NAUKOWYCH PIONU HUTNICZEGO
AKADEMII GÓRNICZO - HUTNICZEJ ............................................................................... 18
1.
PROGRAM KONFERENCJI ....................................................................................... 19
2.
KOORDYNATORZY SEKCJI..................................................................................... 22
3.
STRESZCZENIA REFERATÓW ................................................................................ 25
Sekcja Akustyki, Biomechaniki i Bioinżynierii................................................................ 26
Sekcja Automatyki i Robotyki .......................................................................................... 41
Podsekcja 1 .................................................................................................................... 41
Podsekcja 2 .................................................................................................................... 62
Sekcja Ceramiki i Inżynierii Materiałowej ....................................................................... 77
Podsekcja 1 .................................................................................................................... 77
Podsekcja 2 .................................................................................................................... 93
Sekcja Elektroniki ........................................................................................................... 111
Sekcja Elektrotechniki i Elektroenergetyki i Elektrotermii ............................................ 127
Sekcja Energetyki i Techniki Cieplnej ........................................................................... 147
Podsekcja 1 .................................................................................................................. 147
Podsekcja 2 .................................................................................................................. 158
Sekcja Ergonomii ............................................................................................................ 171
Sekcja Fizyki i Matematyki ............................................................................................ 181
Sekcja Humanistyczna .................................................................................................... 199
Sekcja Informatyki .......................................................................................................... 208
Podsekcja 1 .................................................................................................................. 208
Podsekcja 2 .................................................................................................................. 225
Podsekcja 3 .................................................................................................................. 240
Podsekcja 4 .................................................................................................................. 254
Sekcja Inżynierii Metali .................................................................................................. 273
Sekcja Inżynierii Produkcji ............................................................................................. 293
Sekcja Inżynierii Spajania............................................................................................... 320
Sekcja Maszyn i Urządzeń Technologicznych ............................................................... 336
3
Sekcja Metaloznawstwa i Inżynierii Powierzchni .......................................................... 345
Podsekcja 1 .................................................................................................................. 345
Podsekcja 2 .................................................................................................................. 371
Sekcja Metalurgii i Recyklingu ...................................................................................... 397
Sekcja Odlewnictwa........................................................................................................ 409
Sekcja Przedsiębiorczości, Jakości, Zarządzania i Finansów ......................................... 420
Podsekcja 1 .................................................................................................................. 420
Podsekcja 2 .................................................................................................................. 431
Sekcja Przeróbki Plastycznej Metali ............................................................................... 444
Sekcja Technologi Paliw, Chemii i Ochrony Środowiska .............................................. 455
Sekcja Telekomunikacji i Technologii informacyjnych ................................................. 474
III.
WYTYCZNE DLA AUTORÓW PUBLIKACJI ........................................................ 486
IV.
KONKURS „DIAMENTY AGH” .............................................................................. 489
4
WSTĘP
Studenckie Koła Naukowe AGH prowadzą swoją działalność od blisko dziewięćdziesięciu lat
(rejestracja pierwszego koła naukowego MSS w 1927 roku). Działalność studentów w Kołach
Naukowych to szerokie spektrum tematyki naukowo - badawczej ale również działalność na rzecz
promocji wiedzy i nauki, ochrony dziedzictwa myśli inżynierskiej, kultury, integracji czy też
prowadzona z niezwykłym zaangażowaniem działalność charytatywna. Wszystkie te działania
nacechowane są zaangażowaniem, autentycznością i młodzieńczym zapałem, i bardzo często
wykraczają poza mury Uczelni, miasta czy nawet kraju. Praca studenta w Kole Naukowym jest
przedłużeniem i poszerzeniem procesu dydaktycznego realizowanego w ramach programów
kształcenia, w tym, w zakresie kształtowania i rozwijania umiejętności praktycznego zastosowania
wiedzy już w okresie studiów. Daje to możliwość lepszego przygotowania przez uczelnie absolwenta
w zakresie aplikacji wiedzy w przyszłej praktyce zawodowej. Dobrowolna praca w Kole Naukowym
zwiększa satysfakcję studenta z wykonywanych zadań i mobilizuje do stałej poprawy osiąganych
wyników w nauce, a więc przyczynia się również do osiągania lepszych efektów kształcenia.
53.Konferencja Studenckich Kół Naukowych pionu hutniczego to kolejne ważne wydarzenie w
działalności Kół Naukowych Akademii Górniczo - Hutniczej i prezentacja dorobku naukowego
studentów w ostatnim roku. Zgłoszono blisko pięćset referatów przygotowanych przez ponad pięciuset
studentów, członków studenckich Kół Naukowych z AGH, ale także z Kół Naukowych z innych
uczelni, w tym zagranicznych. Referaty prezentowane będą w 30 sekcjach i podsekcjach
tematycznych. Dodatkowo autorzy wyróżnionych, w towarzyszącym sesji konkursie referatów mają
możliwość opublikowania swoich osiągnięć naukowych w specjalnym zeszycie naukowym
zawierającym recenzowane, najczęściej pierwsze w ich dorobku publikacje naukowe. Ale jeszcze
bardziej imponujące są wszystkie duże i małe sukcesy poszczególnych 83 Kół Naukowych,
skupionych w Pionie hutniczym, osiągnięte w ostatnim roku i również to, że nadal utrzymuje się
zainteresowanie studentów działalnością w Kołach Naukowych. Rośnie także zainteresowanie
pracodawców i środków masowego przekazu pomysłami młodych naukowców i przyszłych
inżynierów „z wyższej półki”, przyczyniając się tym samym do popularyzacji nauki w szerszym
wymiarze i wzrostu wartości wykształcenia. Jest to jeden z ważnych elementów realizacji przez
Akademię Górniczo - Hutniczą misji szkoły wyższej.
To dzięki przychylności władz rektorskich i władz większości wydziałów oraz zaangażowaniu
pracowników opiekunów kół naukowych możliwa jest obecnie działalność studentów w ponad stu
Kołach Naukowych zarejestrowanych w AGH i w znakomitej większości aktywnie realizujących
swoje zadania. Aktualny wykaz Kół Naukowych skupionych w pionie hutniczym i ich opiekunów
naukowych, a także koordynatorów sekcji tematycznych pomieszczono w dalszej części gdzie
zamieszczono także streszczenia wszystkich referatów zgłoszonych na 53.Konferencję i inne
5
informacje związane z działalnością Kół Naukowych. Do rozwoju tej działalności przyczynia się także
konkurs na dofinansowanie najciekawszych projektów i pomysłów studentów działających w Kołach
Naukowych pod nazwą „Grant Rektorski”. Efektem realizacji „grantów” były także sukcesy Kół
Naukowych w krajowych i międzynarodowych konkursach i wystawach dotyczących innowacyjnych
projektów i konstrukcji. Szczegóły i informacje na ten temat odnaleźć można m.in. na internetowych
stronach poszczególnych kół, publikacjach uczelnianych, prasie, radiu i w telewizji.
Realizacja tak dużego przedsięwzięcia nie byłaby możliwa bez przychylności i pomocy wielu ludzi
aktywnie wspierających studencki ruch naukowy w naszej Uczelni. Pragnę wyrazić słowa uznania i
gorących podziękowań władzom rektorskim, opiekunom - koordynatorom sekcji tematycznych,
władzom dziekańskim, w szczególności Wydziału IMiIP, studentom i doktorantom członkom Kół
Naukowych, Zarządowi Studenckiego Towarzystwa Naukowego i Zespołowi redakcyjnemu
wydawnictwa STN oraz Zarządowi Akademickiego Klubu Żeglarskiego AGH. Szczególne
podziękowania za wkład pracy w przygotowanie 53.Konferencji kieruję pod adresem Opiekunów kół koordynatorów sekcji tematycznych oraz Komitetu organizacyjnego w osobach: inż. Joanna
Andrysiak, inż. Olena Lytvynowa, Monika Pieszka, inż. Aleksandra Zeidel, dr inż. A. Gołdasz, inż.
Mateusz Kiper, inż. Fabian Myśliwiec, Michał Pilarczyk, mgr inż. Wojciech Sajdak, inż. Sebastian
Stefański, mgr inż. Mateusz Wędrychowicz.
Życzę wszystkim opiekunom kół i studentom, autorom referatów oraz ich opiekunom naukowym
satysfakcji z działalności w studenckim ruchu naukowym. Studentom życzę dodatkowo, aby praca w
kole naukowym była zachętą do podejmowania nowych ciekawych wyzwań i przepustką do sukcesu
w ich przyszłej karierze zawodowej.
6
I.
STRUKTURA ORGANIZACYJNA STUDENCKICH
KÓŁ NAUKOWYCH PIONU HUTNICZEGO
7
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: Magdalena NOWAK
http://www.metaloznawcy.cba.pl
3. KOŁO NAUKOWE ENERGETYKÓW „CALORIA”
Opiekun Koła: dr inż. Monika KUŹNIA
Przew. Koła: Małgorzata TOKARSKA
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.edu.pl
5. KOŁO NAUKOWE „POWIERZCHNIA”
Opiekun Koła: dr inż. Izabela KALEMBA - REC
Przew. Koła: Klaudia KRAJ
http://www.powierzchnia.agh.edu.pl
6. KOŁO NAUKOWE „METALSOFT”
Opiekun Koła: dr inż. Łukasz RAUCH
Przew. Koła: Szymon FURMAN
http://galaxy.uci.agh.edu.pl/~ms/
8
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 AUGUSTYN - PIENIĄŻEK
Przew. Koła: Marzena STUPKIEWICZ
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 „FOKUS”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Paweł ROTTER
Przew. Koła: Jakub PORĘBSKI
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 „ELEKTROTERMII”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Aleksander SKAŁA
Przew. Koła: Norbert KUDER
http://www.kaniup.agh.edu.pl/
9
15. 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
16. KOŁO NAUKOWE „INTEGRA”
Opiekun Koła: dr inż. Marek DŁUGOSZ
dr inż. Paweł SKRUCH
Przew. Koła: Rafał BURZA
http://www.integra.agh.edu.pl
17. KOŁO NAUKOWE „MEDIAFRAME”
Opiekun Koła: dr inż. Tomasz Stanisław ORZECHOWSKI
Przew. Koła: Nina SUWAJ - KOZŁOWSKA
18. KOŁO NAUKOWE „GLIDER”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Jarosław WĄS
Przew. Koła: Damian MALARCZYK
http://www.glider.agh.edu.pl
19. KOŁO NAUKOWE „MACKN”
Opiekun Koła: dr inż. Jacek PIWOWARCZYK
Przew. Koła: Michał PLUTECKI
http://www.mackn.agh.edu.pl
20. KOŁO NAUKOWE „SHADER”
Opiekun Koła: dr inż. Igor WOJNICKI
Przew. Koła: Maciej SIWEK
http://www.shader.agh.edu.pl
21. KOŁO NAUKOWE „BIOMED”
Opiekun Koła: dr inż. Agata NAWROCKA
Przew. Koła: Kamelia NIEMCZYK
http://www.knbiomed.agh.edu.pl
22. KOŁO NAUKOWE „BIOMETR”
Opiekun Koła: dr inż. Andrzej SKALSKI
Przew. Koła: Magdalena KUCHARSKA
http://www.biometr.agh.edu.pl
23. KOŁO NAUKOWE „VIFACTORY”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Piotr MAJ
Przew. Koła: Kinga KASIAK
http://www.student.agh.edu.pl/~knvif/
10
24. KOŁO NAUKOWE „VOLT”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Zygfryd GŁOWACZ, prof. n. AGH
Przew. Koła: Adam MIARKA
25. KOŁO NAUKOWE „AVADER”
Opiekun Koła: mgr inż. Tomasz KRYJAK
Przew. Koła: Marcin JARUSZEK
WYDZIAŁ INFORMATYKI, ELEKTRONIKI
I TELEKOMUNIKACJI
26. KOŁO NAUKOWE „ELEKTRONIKÓW”
Opiekun Koła: mgr inż. Łukasz KRZAK
Przew. Koła: Mateusz KUBASZEK
http://www.kne.agh.edu.pl/
27. KOŁO NAUKOWE „TELEPHONERS”
Opiekun Koła: dr hab inż. Marek NATKANIEC
Przew. Koła: Mateusz BEREZIŃSKI
http://kolo.kt.agh.edu.pl/
28. KOŁO NAUKOWE „BIT”
Opiekun Koła: dr inż. Rafał DREŻEWSKI
Przew. Koła: Szymon SEGET
http://knbit.edu.pl/
29. 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
30. KOŁO NAUKOWE ERGONOMII „KOMFORT”
Opiekun Koła: dr inż. Cezary KASPRZAK
Przew. Koła: Jakub JAWORSKI
http://kmiw.imir.agh.edu.pl/kn_komfort/
31. KOŁO NAUKOWE „DECYBEL”
Opiekun Koła: mgr inż. Sebastian PAKUŁA
Przew. Koła: Jakub GÓRSKI
http://www.decybel.agh.edu.pl/
11
32. KOŁO NAUKOWE „CYBORG”
Opiekun Koła: dr inż. Mariusz GIBIEC
Przew. Koła: Bartosz MOCZAŁA
http://home.agh.edu.pl/~mgi/cyborg/
33. KOŁO NAUKOWE „SENSOR”
Opiekun Koła: dr inż. Marcin NAWROCKI
Przew. Koła: Mateusz OLEK
34. KOŁO NAUKOWE „MECHANIKÓW”
Opiekun Koła: dr inż. Krzysztof ZAGÓRSKI
Przew. Koła: Łukasz POTĘPA
35. KOŁO NAUKOWE „TECHNO”
Opiekun Koła: prof. dr hab. inż. Andrzej ŚWIĄTONIOWSKI
Przew. Koła: Michał BARAN
http://www.techno.agh.edu.pl/
36. KOŁO NAUKOWE „MECHABAJT”
Opiekun Koła: dr inż. Wojciech CIESIELKA
Przew. Koła: Łukasz CHMIELOWSKI
37. KOŁO NAUKOWE „KINEMATICS”
Opiekun Koła: dr inż. Daniel PRUSAK
Przew. Koła: Radosław JAGIEŁŁO
http://www.kinematics.agh.edu.pl/
38. KOŁO NAUKOWE „CONTROLLERS”
Opiekun Koła: dr inż. Piotr MICEK
Przew. Koła: Karol Adrianek
http://student.agh.edu.pl/~contro/
39. KOŁO NAUKOWE „ENERGON”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Jacek ZIMNY, prof. n. AGH
Przew. Koła: Natalia KUT
40. KOŁO NAUKOWE „NEW - TECH”
Opiekun Koła: mgr inż. Tymoteusz TURLEJ
Przew. Koła: Michał ŻEGLEŃ
41. KOŁO NAUKOWE „ASTROCUBE AGH”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Alberto GALLINA
Przew. Koła: Krzysztof WENDA
12
WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ I CERAMIKI
42. KOŁO NAUKOWE CERAMIKÓW „CERAMIT”
Opiekun Koła: dr inż. Waldemar PICHÓR
Przew. Koła: Justyna MINKIEWICZ
http://student.uci.agh.edu.pl/~ceramit/
43. KOŁO NAUKOWE „NUCLEUS”
Opiekun Koła: dr inż. Juliusz LESZCZYŃSKI
Przew. Koła: Mateusz HAJDUN
http://www.nucleus.agh.edu.pl/
44. KOŁO NAUKOWE „CERAMIKA ARTYSTYCZNA”
Opiekun Koła: dr inż. Janusz PARTYKA
Przew. Koła: Dorota KUBAŃDA
45. KOŁO NAUKOWE „ADAMANTIUM”
Opiekun Koła: prof. dr hab. inż. Jerzy LIS
Przew. Koła: Adrian GRABOŚ
WYDZIAŁ ODLEWNICTWA
46. KOŁO NAUKOWE „ZGAREK”
Opiekun Koła: dr Paweł Żak
Przew. Koła: Kamil MACIĄG
47. KOŁO NAUKOWE „ARTEFAKT”
Opiekun Koła: dr inż. Aldona GARBACZ - KLEMPKA
Przew. Koła: Adrianna KANIA
48. KOŁO NAUKOWE „ALCHEMIST”
Opiekun Koła: dr Urszula LELEK - BORKOWSKA
Przew. Koła: Bartosz DĘSOŁ
http://www.alchemist.agh.edu.pl/
WYDZIAŁ METALI NIEŻELAZNYCH
49. 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/
13
50. KOŁO NAUKOWE „TYTAN”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Grzegorz BOCZKAL
Przew. Koła: Piotr KOKOSZ
http://www.tytan.agh.edu.pl/
51. KOŁO NAUKOWE „DOSKONALENIE JAKOŚCI”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Krzysztof ŻABA
Przew. Koła: Katarzyna KORFANTY
http://www.kn-jakosc.agh.edu.pl/
52. KOŁO NAUKOWE „ALUMINATI
Opiekun Koła: dr inż. Łukasz WZOREK
Przew. Koła: Gabriela PIWOSZ
53. KOŁO NAUKOWE „LIDER”
Opiekun Koła: dr Bożena BORYCZKO
Przew. Koła: Witold KOĆWIN
http://www.lider.agh.edu.pl/
54. KOŁO NAUKOWE „PROMET”
Opiekun Koła: dr inż. Piotr ULIASZ
Przew. Koła: Justyna WIECHEĆ
http://www.promet.agh.edu.pl/
WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA
55. KOŁO NAUKOWE „MENTOR”
Opiekun Koła: dr inż. Jerzy DUDA
Przew. Koła: Łukasz WARDZAŁA
http://mentor.zarz.agh.edu.pl/
56. KOŁO NAUKOWE „KADRA”
Opiekun Koła: mgr Wojciech KOWALIK
Przew. Koła: Konrad ZYCH
http://www.kadra.zarz.agh.edu.pl/
57. KOŁO NAUKOWE „@TREND”
Opiekun Koła: dr inż. Janusz OPIŁA
Przew. Koła: Kamil BABEL
http://www.trend.zarz.agh.edu.pl/
58. KOŁO NAUKOWE „MENADŻER PRODUKCJI”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Wiktor KUBIŃSKI, prof. n. AGH
Przew. Koła: Magdalena MUSZYŃSKA
http://www.mp.zarz.agh.edu.pl/
14
59. KOŁO NAUKOWE „TRANSPEED”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Marek KARKULA
Przew. Koła: Tomasz NOBIS
http://www.lkn.zarz.agh.edu.pl/
60. KOŁO NAUKOWE „MENEDŻER JAKOŚCI”
Opiekun Koła: dr inż. Bartosz SOLIŃSKI
Przew. Koła: Beata KOZŁECKA
61. KOŁO NAUKOWE „EKONOMETRYK”
Opiekun Koła: dr Jacek WOLAK
Przew. Koła: Marcin KAPERA
62. KOŁO NAUKOWE „EKONOMII”
Opiekun Koła: dr hab. inż. Stanisław SZYDŁO, prof. n. AGH
Przew. Koła: Łukasz WARDZAŁA
63. KOŁO NAUKOWE „uKOD”
Opiekun Koła: prof. dr hab. inż. Lubomyr PETRYSZYN
Przew. Koła: Wojciech REGULA
WYDZIAŁ ENERGETYKI I PALIW
64. KOŁO NAUKOWE „GREEN ENERGY”
Opiekun Koła: dr inż. Mirosław KWIATKOWSKI
Przew. Koła: Krzysztof KRZYSZYCHA
http://www.greenenergy.agh.edu.pl/
65. KOŁO NAUKOWE „SOLARIS”
Opiekun Koła: dr inż. Artur WYRWA
Przew. Koła: Maciej RACZYŃSKI
http://home.agh.edu.pl/~solaris/
66. KOŁO NAUKOWE „EKO – ENERGIA”
Opiekun Koła: dr inż. Krzysztof SORNEK
Przew. Koła: Rafał KRAJEWSKI
http://www.eko-energia.agh.edu.pl/
67. KOŁO NAUKOWE „FENIKS”
Opiekun Koła: dr inż. Bogdan SAMOJEDEN
Przew. Koła: Michał PYTEL
http://www.feniks.agh.edu.pl/
15
68. KOŁO NAUKOWE „IGNIS”
Opiekun Koła: mgr inż. Wojciech KALAWA
Przew. Koła: Dominika GARDAS
http://www.ignis.agh.edu.pl/
69. KOŁO NAUKOWE „REDOX”
Opiekun Koła: dr inż. Katarzyna STYSZKO
Przew. Koła: Anna KORZENIEWSKA
http://www.redox.agh.edu.pl/
70. KOŁO NAUKOWE „COAL&CLAY”
Opiekun Koła: dr hab. Danuta OLSZEWSKA
Przew. Koła: Małgorzata SUROWIC
71. KOŁO NAUKOWE „FUELS”
Opiekun Koła: mgr inż. Tadeusz DZIOK
Przew. Koła: Dorota KRYSA
http://www.tdfuels.agh.edu.pl/
72. KOŁO NAUKOWE „HYDROGENIUM”
Opiekun Koła: prof. dr hab. inż. Janina MOLENDA
Przew. Koła: Piotr TRZASKA
http://www.hydrogenium.agh.edu.pl/
73. KOŁO NAUKOWE „URANIUM”
Opiekun Koła: dr. hab. Ludwik PIEŃKOWSKI, prof. n. AGH
Przew. Koła: Jadwiga NAJDER
74. KOŁO NAUKOWE „NABLA”
Opiekun Koła: dr. hab. inż. Janusz DONIZAK
Przew. Koła: Przemysław REJCZAK
WYDZIAŁ FIZYKI I INFORMATYKI STOSOWANEJ
75. KOŁO NAUKOWE „BOZON”
Opiekun Koła: dr Beata OSTACHOWICZ
Przew. Koła: Michał KUD
http://www.bozon.fis.agh.edu.pl/
76. KOŁO NAUKOWE „KERNEL”
Opiekun Koła: dr inż. Antoni DYDEJCZYK
Przew. Koła: Krzysztof STACHAŃCZYK
http://kernel.fis.agh.edu.pl/
16
77. KOŁO NAUKOWE „KERMA”
Opiekun Koła: dr inż. Joanna CHWIEJ
Przew. Koła: Grzegorz BLACHIŃSKI
http://kerma.fis.agh.edu.pl/
WYDZIAŁ MATEMATYKI STOSOWANEJ
78. KOŁO NAUKOWE „MODELOWANIA FINANSOWEGO”
Opiekun Koła: dr inż. Jerzy DZIEŻA
Przew. Koła: Hanna OTREMBA
http://www.knmf.agh.edu.pl/
79. KOŁO NAUKOWE „MATEMATYKÓW”
Opiekun Koła: dr Witold MAJDAK
Przew. Koła: Grzegorz MIKA
http://www.skm.ewms.pl/
80. KOŁO NAUKOWE „MATHPLAY”
Opiekun Koła: dr Marcin ZYGMUNT
Przew. Koła: Stanisław ZŁOTEK
81. KOŁO NAUKOWE „MATEMATYKÓW DYSKRETNYCH”
Opiekun Koła: dr Monika PILŚNIAK
dr Jakub PRZYBYŁO
Przew. Koła: Jakub KWAŚNY
MIĘDZYWYDZIAŁOWE
82. KOŁO NAUKOWE „KL IAESTE”
Opiekun Koła: dr inż. Mariusz MACHERZYŃSKI
Przew. Koła: Paweł SOLECKI
http://www.iaeste.agh.edu.pl/
83. KOŁO NAUKOWE „BLABEL”
Opiekun Koła: mgr Magdalena PABISIAK
mgr Anna CISOWSKA
Przew. Koła: Katarzyna NAWALANY
http://www.blabel.agh.edu.pl/
17
II.
53. KONFERENCJA STUDENCKICH KÓŁ
NAUKOWYCH PIONU HUTNICZEGO AKADEMII
GÓRNICZO - HUTNICZEJ
18
1. PROGRAM KONFERENCJI
19
5 maja 2016
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
I
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
 Podsekcja 4
XI.
INŻYNIERII METALI
XII. INŻYNIERII PRODUKCJI
 Podsekcja 1
 Podsekcja 2
XIII. INŻYNIERII SPAJANIA
XIV. MASZYN I URZĄDZEŃ TECHNOLOGICZNYCH
XV. METALOZNAWSTWA I INŻYNIERII POWIERZCHNI
 Podsekcja 1
 Podsekcja 2
XVI. METALURGII I RECYKLINGU
XVII. ODLEWNICTWA
XVIII. PRZEDSIĘBIORCZOŚCI, JAKOŚCI, ZARZĄDZANIA I
FINANSÓW
 Podsekcja 1
 Podsekcja 2
XIX. PRZERÓBKI PLASTYCZNEJ METALI
XX. TECHNOLOGII PALIW, CHEMII I OCHORNY
ŚRODOWISKA
XXI. TELEKOMUNIKACJI
I
TECHNOLOGII
INFORMACYJNYCH
20
A-0, XXX
B-1, s. 014
B-2, s. 135
D-1, s. 103/104
B-8, s. 018
A-3, s. 117
C-3, s. 501
B-1, s. H113A
D-4, s.118
B-4, s.312
D-1, s.102
D-10, s.123
D-8, s.H-67
C-2, s.429
D-1, s.119
D-14, s.107
D-14, s.119
A-2, s. HA102
D-14, s.307
D-14, s.220
A-2, s.17, s.39
B-3, s.3
A-2, s.3, s.5
B-5, s.609, s.819
A-2, s.101
D-8, s. amfiteatr.
A-2, s.111
D-14, s.3.2
B-4, s.209
B-3, s.320
D-5, s.01
12 maja 2016
Godz. 830
SESJA LAUREATÓW
20 maja 2015
Godz. 1330
STUDENCKA WIELKA MAJÓWSKA 2016
21
A-0
2. KOORDYNATORZY SEKCJI
22
Lp
1
2
3
Nazwa sekcji
Akustyki, Biomechaniki i
Bioinżynierii
Automatyki i Robotyki
Podsekcja 1
Podsekcja 2
Koordynatorzy
dr inż. Andrzej Skalski
dr hab. inż. Piotr Maj
dr inż. Marcin Nawrocki
dr inż. Mariusz Gibiec
dr hab. inż. Paweł Rotter
Ceramiki i Inżynierii Materiałowej
Podsekcja 1
dr inż. Juliusz Leszczyński
prof. dr hab. inż. Janina Molenda
dr inż. Waldemar Pichór
Podsekcja 2
4
5
6
7
8
9
10
mgr inż. Łukasz Krzak
Elektroniki
Elektrotechniki, Elektroenergetyki i dr hab. inż. Paweł Zydroń
Elektrotermii
Energetyki i Techniki Cieplnej
Podsekcja 1
mgr inż. Krzysztof Sornek
Podsekcja 2
mgr inż. Wojciech Kalawa
dr inż. Monika Kuźnia
dr inż. Cezary Kasprzak
Ergonomii
dr Beata Ostachowicz
Fizyki i Matematyki
mgr Anna Cisowska,
Humanistyczna
mgr Magdalena Pabisiak
Informatyki
Podsekcja 1
dr hab. inż. Jarosław Wąs
Podsekcja 2
dr inż. Wojciech Ciesielka
Podsekcja 3
prof. dr hab. inż. Lubomyr Petryshyn
Podsekcja 4
prof. dr hab. inż. Lubomyr Petryshyn
dr inż. Łukasz Wzorek
dr hab. inż. Grzegorz Boczkal
11
Inżynierii Metali
12
Inżynierii Produkcji
Podsekcja 1
Podsekcja 2
Inżynierii Spajania
Maszyn i Urządzeń Technologicznych
Metaloznawstwa i Inżynierii
Powierzchni
Podsekcja 1
Podsekcja 2
13
14
15
16
Metalurgii i Recyklingu
23
dr hab.inż. Wiktpor Kubiński
dr inż. Ewa Kubińska - Jabcoń
dr inż. Grzegorz Michta
dr inż. Krzysztof Zagórski
dr inż. Izabela Kalemba
mgr inż. Mateusz Kopyściański
dr hab. inż. Stanisław Pietrzyk
dr inż. Paweł Drożdż
17
Odlewnictwa
18
Przedsiębiorczości, Jakości,
Zarządzania i Finansów
Podsekcja 1
Podsekcja 2
Przeróbki Plastycznej Metali
19
20
21
dr Paweł Żak
dr inż. Aldona Garbacz - Klempka
dr inż. Bożena Boryczko
dr hab. inż. Marek Karkula
dr inż. Marek Wojtaszek
dr inż. Maciej Rumiński
Technologii Paliw, Chemii i Ochrony mgr inż. Tadeusz Dziok
Środowiska
dr hab. inż. Marek Natkaniec
Telekomunikacji i Technologii
Informacyjnych
24
3. STRESZCZENIA REFERATÓW
25
Sekcja Akustyki, Biomechaniki i Bioinżynierii
Acoustics, Biomechanics and Bioengineering
26
Kamil BOBROWSKI, rok V
Maciej JANICKI, rok V
Akademia Górniczo – Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
SKN „SPECTRUM”
SYSTEM BEZPRZEWODOWEGO AKUSTYCZNEGO POZYCJONOWANIA
URZĄDZEŃ WBUDOWANYCH I MOBILNYCH
Referat
dotyczy
sieci
samodzielnych
energooszczędnych
nadajników
komunikujących się z urządzeniem mobilnym lub urządzeniem wbudowanym realizujących
kompletny system pozycjonowania oparty na zastosowaniu częstotliwości ultradźwiękowych.
Prezentowanym zastosowaniem systemu jest określanie pozycji urządzeń poprzez
zastosowanie komunikacji bezprzewodowej zarówno poprzez technologię Bluetooth jak i za
pomocą fal akustycznych. W projekcie została również zaimplementowana funkcja
autopozycjonowania sieci nadajników, dzięki użyciu triangulacji hiperbolicznej i komunikacji
radiowej. Przedstawiony zostanie odpowiednio zamodelowany sygnał akustyczny pozwoli na
poprawną detekcję pomimo występujących zakłóceń ale również na przekazanie użytecznej
informacji, przykładowo mogącej umożliwić poprawną identyfikację poszczególnych
nadajników. Wszystkie nadajniki są zaimplementowane jako niskoprądowe, energooszczędne
urządzenia, pozwalając na długi czas działania na baterii. Dane są analizowane za pomocą
odpowiednich algorytmów lokalizacyjnych oraz przetwarzania sygnału cyfrowego.
Opracowane rozwiązanie jest uniwersalne i możliwe do implementacji jako część innych
projektów
w wielu
zdywersyfikowanych
dziedzinach
takich
jak
lokalizacja
w pomieszczeniach, określanie pozycji w obiektach użyteczności publicznej, przestrzeniach
magazynowych ale również w przestrzeniach otwartych.
Opiekun naukowy referatu:
mgr Mariusz Mąsior
27
Krzysztof BURSA, rok I
Barbara CHACHURSKA, rok I
Agnieszka TRACZ, rok I
Wydział Odlewnictwa
SKN „ARTEFAKT”
Dominik Mukrecki
Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu
Wydział Lekarski
PROJEKT, BADANIE MODELU I PRÓBA WYKONANIA POKRYCIA
PROTEZY KOŃCZYNY DOLNEJ ORAZ JEGO MOCOWANIA
Z WYKORZYSTANIEM TECHNOLOGII FDM
Protetyka kończyn stanowi temat trudny i wymagający dla zajmujących się nim. Jest
on także interdycyplinarny - wymaga współpracy inżynierów kilku gałęzi techniki oraz
medyków różnych profesji. Przy tak szerokim horyzoncie współpracy trudno zachować
spójność działań w każdym kierunku. Obecnie dostępne rozwiązania cechuje różnorodność
oraz wysoki stopień zaawansowania technicznego, jak również indywidualne dopasowanie do
danego pacjenta. Tym niemniej, autorzy niniejszego referatu zauważyli małą ilość rozwiązań
cechujących się walorami wizualnymi na poziomie innym, niż estetyczne wykonanie
technicznych detali oraz próby imitacji naturalnej kończyny. W związku z tym zrodził się
pomysł na wykonanie designerskich pokryć protez.
Pierwszym etapem będzie skan 3D protezy kończyny dolnej, będącej na wyposażeniu
koła naukowego. Na bazie otrzymanego skanu zostanie zaprojektowany model z pomocą
oprogramowania CAD, który miałby być docelowo wykonany w technologii FDM
z wykorzystaniem filamentu MoldLay. Taki model posłużyłby do wykonania formy
odlewniczej metodą wosku traconego a następnie stworzeniu pokrycia z glinu,
domieszkiwanego innnymi metalami nieżelaznymi. Z uwagi na innowacyjny charakter
projektu, w ramach tego referatu autorzy chcą skupić się na projekcie i jego analizie
z wykorzystaniem odpowiedniego oprogramowania.
Obok pokrycia istotne są również elementy mocujące, możliwie najmniej ingerujące
w konstrukcję protezy właściwej. Twórcy podejmą próbę jego zaprojektowania i zaprezentują
wypracowane koncepcje. Tym niemniej, przewiduje się co najmniej kilka iteracji każdego
z etapów pracy w dłuższej perspektywie czasowej. Rozwinięte projekty i nowe koncepcje
zostaną przedstawione w przyszłości.
dr inż. Aldona Garbacz-Klempka
28
Klaudia Cholewik, rok I mgr
Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
SKN „VIFACTORY”
OPROGRAMOWANIE MONITORUJĄCE PACJENTÓW WSPOMAGANYCH
MECHANICZNIE PROTEZAMI SERCA
Projekt został przygotowany pod kątem wdrożenia w Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii im.
prof. Zbigniewa Religi w Zabrzu. Jego założeniem było wykonanie wielofunkcyjnego
oprogramowania przystosowanego do długoterminowego działania. Implementację systemu
monitorującego poprzedziło opracowanie algorytmu detekcji zasysania ściany komory serca w czasie
mechanicznego wspomagania pompami pulsacyjnymi ReligaHeart EXT.
Do chwili obecnej obserwacja zdarzeń niepożądanych była możliwa tylko w przypadku, kiedy
lekarz przypadkowo znalazł się obok wspomaganego mechanicznie pacjenta w czasie trwania takiego
zdarzenia. Wprawdzie sygnały uzyskane z pomp pulsacyjnych były na bieżąco przesyłane na monitory
i mogły być z powodzeniem zidentyfikowane przez wprawne oko lekarzy, ale nie były analizowane
matematycznie ani statystycznie, a stan niepożądany wielokrotnie nie był odczuwalny przez samych
pacjentów, co sprawiało, że personel medyczny nie był informowany o wystąpieniu i trwaniu stanu
zagrażającego zdrowiu i życiu chorego.
Największą wartością dodaną niniejszego projektu jest system automatycznej analizy danych
realizowanej w ciągu kilkuset milisekund od ich zebrania i połączonej z systemem alarmującym
personel medyczny. Opiera się on na nieinwazyjnym pomiarze przepływu krwi w kaniuli pompy oraz
ciśnienia pneumatycznego sterującego pracą pompy. Automatyczna analiza danych pozwala na
minimalizację czasu oczekiwania na reakcję i szybkie podjęcie odpowiednich kroków w celu
udzielenia pomocy. Drugim ważnym komponentem jest dedykowana platforma do analizy dostępnych
wyników. Na podstawie zebranych wcześniej wyników możliwy jest dobór najlepszych parametrów
automatycznego rozdziału badań na przebiegi stanu normalnego i stanu zasysania ściany komory
serca.
Rys.1. Ekran główny programu monitorującego.
29
Piotr CIĄŻYŃSKI, rok I mgr
Przemysław WĘGRZYNOWICZ, rok I mgr
SKN „SPECTRUM”
APLIKACJA INTERNETOWA DO NAUKI JĘZYKA MIGOWEGO
W ramach referatu przedstawiony zostanie projekt aplikacji internetowej służącej do
nauki gestów języka migowego z automatyczną oceną ich poprawności. Użytkownik, po
wejściu na stronę internetową aplikacji, ma możliwość obejrzenia nagrań z poprawnym
wykonaniem gestu. Następnie za pomocą kamery internetowej nagrywana jest próba
wykonania gestu przez użytkownika. Nagranie wysyłane jest na serwer, gdzie dokonywana
jest jego ocena. Wynik rozpoznania prezentowany jest w skali procentowej.
Interfejs aplikacji zrealizowany jest jako interaktywna strona internetowa
w standardzie HTML5, z użyciem frameworku Bootstrap oraz AngularJS. Gesty
rozpoznawane są przez moduł wykorzystujący bibliotekę HTK. Rolę pośredniczącą między
przeglądarką, a modułem rozpoznającym gesty, pełni serwer Node.js z wykorzystaniem
frameworku Express.js oraz Socket.io.
Rys. 1 Interfejs aplikacji
W module rozpoznającym gesty wykorzystano wiedzę i narzędzia opracowane
w ramach projektu Wirtualny Tłumacz Komunikacji Migowej (WITKOM). Ekstrakcja cech
z nagrania wideo wykorzystuje algorytm przepływu optycznego w kolejnych ramkach
nagrania. Do rozpoznawania gestu i oceny jego poprawności wykorzystano Ukryte Modele
Markowa, jako jedną z metod uczenia maszynowego.
dr inż. Jakub Gałka
30
Monika DANIEC, rok I mgr
SKN „IMPLANT”
ROZPOZNAWANIE OBRAZÓW STŁUCZENIA STOPY
Z ZASTOSOWANIEM WYBRANYCH METOD PRZETWARZANIA
Wśród licznych dziedzin nauki i techniki, które w ostatnich dekadach przeżyły
gwałtowny rozwój, znajduje się także daignostyka obrazowa. Wraz z rosnącą liczbą technik
pozyskiwania obrazów medycznych, rośnie także liczba zdjęć, które muszą zostać
przeanalizowane przez wykwalifikowanego lekarza, stąd pojawiła się potrzeba ich
automatycznego przetwarzania, rozpoznawania i klasyfikowania.
Celem projektu było stworzenie i zaimplementowanie w środowisku Matlab technik
pozwalających na przetwarzanie i klasyfikację zdjęć stłuczonej oraz zdrowej stopy
wykonanych aparatem w telefonie komórkowym. Zaproponowane rozwiązania były
skuteczne, co daje potencjalne możliwości na rozwój w kierunku aplikacji mobilnych
służących na przykład do monitorowania przebiegu procesu gojenia się ran czy sińców.
dr inż. Adam Głowacz
31
Dominik GROCHALA, rok I mgr
Marcin KAJOR, rok I mgr
Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
SKN „IMPLANT”
SYSTEM DO AKWIZYCJI BIOSYGNAŁÓW AKUSTYCZNYCH
Projekt stanowi dedykowany system, pozwalający na długoczasową rejestrację
diagnostycznych sygnałów akustycznych. Spełnia on również funkcjonalności urządzenia
telemedycznego, dzięki zapewnieniu szybkiej i bezpiecznej transmisji danych medycznych na
odległość. System zbudowany jest z dwóch zasadniczych modułów. Pierwszy z nich
odpowiedzialny jest za analogową obróbkę sygnału, celem podniesienia jego jakości oraz
dostosowania do wymogów elementu bezpośrednio odpowiedzialnego za akwizycję.
Kolejnym blokiem funkcjonalnym jest moduł cyfrowy. Odpowiedzialny jest on za cyfryzację
sygnału, zapisywanie go na nośnik, jak również transmisję bezprzewodową. Część cyfrowa
odpowiedzialna jest również za realizację interfejsu użytkownika oraz sterowanie parametrów
toru sygnałowego.
Wspomniane bloki realizowane są przez dwa obwody drukowane umieszczone na
dwóch płytkach. W ramach realizacji projektu, zostały one wykonane, zmontowane
i uruchomione. Następnie, przy użyciu omawianej platformy zarejestrowano biosygnały
akustyczne.
Rys. 1 Schemat blokowy urządzenia
Niewątpliwie bodźcem motywującym do dalszego rozwoju projektu, jest możliwość
jego praktycznej aplikacji w aktywnych systemach nadzoru pacjenta, które w coraz większym
stopniu wykorzystuje współczesna medycyna i nowoczesna diagnostyka.
dr inż. Eliasz Kańtoch
32
Aleksandra HABRAT, rok II mgr
SKN „BIOMETR”
OCENA METROLOGICZNA CZUJNIKA KINECT ONE W KONTEKŚCIE
DOKŁADNOŚCI REKONSTRUKCJI POWIERZCHNI
Celem niniejszej pracy jest przeprowadzenie oceny metrologicznej sensora Kinect v2
dla
systemu
Windowspod
kątem
rekonstrukcji
powierzchniw trójwymiarowej
przestrzeni.W projekcie
zostaną
wykorzystane
różneprzedmioty
wzorcowe
o
skomplikowanych i trudnych do odwzorowania kształtach. Dokładna odległośćbadanego
obiektu od sensora zostanie wyznaczona przezprecyzyjny dalmierz laserowy Leica
DISTOO.Znajomość rzeczywistych wymiarów badanych obiektów, a także ich oddalenia od
czujnika pozwolina wykonanieanalizytzw. mapy głębokościwyznaczonej przez lokalizator
Kinect.
Planowane jest także rozszerzenie projektu o interaktywną piaskownicę.Rozwiązanie
to przewiduje budowę stanowiska składającego się z piaskownicy oraz umieszczonych nad
nią sensora Kinect i projektora Philips PicoPix. Przeprowadzona wcześniej ocena
metrologiczna pozwoli na kalibrację kontrolera Kinect, który będzie na bieżąco rejestrował
zmiany w ukształtowaniu powierzchni piasku. Uzyskana mapa będzie przetwarzana na obraz
siatki topografii terenu, który będzie nakładany na piasek przez rzutnik umieszczony nad
pojemnikiem.
dr inż. Mirosław Socha
33
Wojciech Kot, rok I mgr
SKN „VIFACTORY”
BUDOWA OPROGRAMOWANIA DO PRODUKCJI
POLIURETANOWYCH MEMBRAN I JEGO INTEGRACJA
Z SYSTEMEM BAZODANOWYM
Celem projektu było stworzenie oprogramowania pozwalającego na odpowiednich
stanowiskach na półautomatyczne wytwarzanie membran poliuretanowych- elementów
pompy pneumatycznej stosowanej w protezach serca. Realizacja została przeprowadzona przy
współpracy i na zlecenie Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii im. Prof. Zbigniewa Religi
w Zabrzu. Praca została wykonana w ramach zadania Utworzenie wysoko specjalistycznej
platformy naukowo – technologicznej, w celu prowadzenia kompleksowych prac badawczych
i rozwojowych w zakresie protez serca, będącego elementem programu Polskie Sztuczne
Serce.
Wytwarzanie membrany na stanowisku produkcyjnym wykonywane jest metodą
laminowania czyli nakładania kolejnych warstw. Projekt zakłada możliwość ciągłej akwizycji
i kontroli warunków pracy (temperatura, wilgotność) oraz precyzyjne manewrowanie
siłownikami, na co składa się proces produkcji kolejnych warstw docelowej membrany.
W ramach pracy został zaimplementowany moduł do komunikacji z bazą danych i moduł
raportowania procesu produkcji.
Rys. 1 Stanowisko produkcyjne membran poliuretanowych
Oprogramowanie jest obecnie używane w Laboratorium Technologicznym Pracowni
Sztucznego Serca Fundacji Rozwoju Kardiochirurgii w Zabrzu do wytwarzania
poliuretanowych membran.
mgr inż. Aleksandra Krzyżanowska
34
Alicja KRYSIAK, rok II mgr
SKN „BIOMETR
APLIKACJA WSPOMAGAJĄCA ĆWICZENIA FIZYCZNE
Z WYKORZYSTANIEM CZUJNIKA KINECT ONE
Celem przedstawionego projektu, jest wykonanie aplikacji pozwalającej na
kontrolowanie oraz rejestrowanie wykonywanych ćwiczeń fizycznych przy użyciu sensora
Kinect v2, działającego pod systemem Windows. Funkcjonalność zaproponowanego
rozwiązania zakłada możliwość oceny wykonanego ruchu, zgodnie z przyjętymi normami.
Oprócz wymienionych powyżej opcji systemu, planowane jest wprowadzenie ‘wirtualnego
trenera personalnego’ dającego możliwość zaplanowania sekwencji wykonywanych ćwiczeń
i analizę ich poprawności.
Jakość przedstawionego rozwiązania zostanie poparta wykonaną analizą
metrologiczną dokładności lokalizacji punktów charakterystycznych w przestrzeni
trójwymiarowej, odpowiadającym położeniu anatomicznemu większych stawów człowieka.
Zgodność merytoryczna projektu zostanie skonsultowana z trenerem personalnym.
Aplikacja może zostać wykorzystana przez osoby indywidualne oraz przez
wykwalifikowaną kadrę w ośrodkach fizjoterapii. Dzięki wykorzystanym narzędziom może
stanowić skuteczny oraz tani system wspomagający oraz nadzorujący wykonywane przez
użytkownika ćwiczenia.
mgr inż. Daria Hemmerling
35
Magdalena KUCHARSKA, rok II mgr
SKN „BIOMETR”
HOLOGRAFICZNA MAPA MÓZGU
Celem projektu jest stworzenie aplikacji do trójwymiarowej wizualizacji obrazów
medycznych mózgu. Zadaniem aplikacji będzie trójwymiarowa rekonstrukcja obrazu na
podstawie badań pochodzących z rezonansu magnetycznego lub tomografii komputerowej.
Na uzyskanym obrazie będzie możliwość ściągania poszczególnych warstw, tak by można
było uwidocznić interesujące struktury na poszczególnych przekrojach.
Aplikacja posiadać będzię również narzędzia do analizy i przetwarzania obrazów.
Dzięki temu w łatwy sposób będzie można przedstawić struktury ptologiczne oraz ich
położenie w trójwymiarowej rekonstrukcji obrazu.
Uzyskany obraz będzie można obracać i skalować zarówno za pomocą myszy
i klawiatury, jak i za pomocą czunika Kinect. Pozwoli to na sterowanie obrazem za pomocą
gestów, bez konieczności dotykania sprzętu komputerowego. Użytkownik będzie miał
możliwość wyświetlenia obrazu na monitorze,a także za pomocą rzutnika holograficznego.
Realizowany projekt może znaleźć zastosowanie w gabinetach diagnostycznych oraz
na salach operacyjnych. Jego główną zaletą, będzi bowiem brak konieczności używania
myszy bądź dotykania ekranu, na którym wyświetlany będzie obraz.
36
Justyna MORAWSKA, rok II mgr
SKN „BIOMETR”
INTELIGENTNY WIZJER - DETEKCJA I ROZPOZNAWANIE TWARZY
OSÓB ZNAJDUJĄCYCH SIĘ ZA DRZWIAMI Z WYKORZYSTANIEM
TABLETU I WIZJERA OPTYCZNEGO.
Celem projektu badawczego jest stworzenie aplikacji na tablet, która wykorzystując
wbudowaną kamerę oraz wizjer optyczny w drzwiach, przeprowadzałaby detekcję oraz
rozpoznawanie twarzy na zarejestrowanych obrazach. Dodatkowo aplikacja ma informować
głosowo, czy dana osoba znajduję się w bazie gości, czy jest to osoba obca.
Z racji, iż większość tabletów i smartphonów posiada teraz system Android, aplikacja
zostanie napisana na ten właśnie system. W implementacji kodu zostanie wykorzystana
biblioteka OpenCV, która posiada zoptymalizowane algorytmy przydatne w przetwarzaniu
obrazów i uczeniu maszynowym.
Poza typowymi zastosowaniami, takimi jak kontrola bezpieczeństwa, realizowany
projekt może stać się sporym udogodnieniem dla osób starszych, osób poruszających się na
wózku inwalidzkim, posiadających problemy ze wzrokiem i niewidomych, dla których
korzystanie ze standardowego wizjera może być uciążliwe.
Projekt jest kontynuacją pracy dyplomowej inżynierskiej „Inteligentny wizjer do
drzwi”.
dr inż. Mirosław Socha
37
Anna Musiał, rok I mgr
SKN „VIFACTORY”
PROJEKT KOŁYSKI REAGUJĄCEJ NA PŁACZ DZIECKA
Niemowlę kojarzy stan kołysania z czasem, kiedy przebywało w łonie matki, czyli
z bezpieczeństwem. Dlatego dzieci są usypiane w kołyskach, bądź na rękach rodziców.
Często jednak zdarza się, że budzą się przedwcześnie i rodzice muszą zaczynać cały proces
usypiania od nowa. Kołyska reagująca na płacz byłaby znacznym odciążeniem dla rodziców
posiadających dziecko do roku życia.
Praca nad projektem została zapoczątkowana zebraniem i analizą próbek płaczu
dziecka. Na podstawie analizy częstotliwościowej sygnału wyekstrahowano
charakterystyczne parametry płaczu. W oparciu o uzyskane parametry oraz tor przetwarzania
sygnału mowy został napisany algorytm rozpoznawania płaczu, który jest sercem całego
projektu. Następnie napisano aplikację symulującą pracę kołyski w środowisku LabVIEW.
Ostatnim z etapów było napisanie samodzielnej aplikacji czasu rzeczywistego na platformę
myRIO. Zarówno symulacja jak i aplikacja na sprzęcie pomyślnie przeszłą testy skuteczności
(około 70%) i odporności na sygnały inne niż płacz.
Rys 1. Platforma myRIO oraz układ na płytce stykowej służący do testowania aplikacji.
Projekt jest w fazie rozwoju, planowane jest obniżenie kosztów poprzez
implementację algorytmu na mikrokontroler oraz zbudowanie fizycznego urządzenia, za
pomocą którego kołyska byłaby wprawiana w ruch.
mgr inż. Aleksandra Krzyżanowska
38
Maciej STANUCH, rok III
Ewelina MORAŃSKA, rok III
Sylwia GRUSZECZKA, rok I mgr
SKN „BIOMETR”
SKANER ŻYŁ I TĘTNIC
Celem projektu jest budowa skanera optycznego, emitującego światło widzialne oraz
podczerwone, opartego na diodach LED i IR, wykorzystując poznane właściwości
oddziaływania poszczególnych długości fal z ciałem człowieka. Następnym krokiem jest
rejestracja obrazu za pomocą specjalistycznych kamer oraz cyfrowe przetworzenie go w celu
uzyskania obrazu naczyń krwionośnych znajdujących się pod skórą. Takie rozwiązanie niesie
ze sobą wiele możliwych zastosowań takich jak lepsze uwidocznienie naczyń, ich oraz
identyfikacja możliwych do rozpoznania schorzeń np. żylaków kończyn dolnych czy też
zmian mogących wskazywać na obecność komórek nowotworowych. W tym momencie
podobne skanery są używane przez pielęgniarki przy pobieraniu krwi, bądź w technologiach
biometrycznych do rozpoznawania tożsamości osób m.in. w bankach lecz w tych
zastosowaniach pomijane są możliwości diagnostyczne takiej metody na czym skupia się
nasze rozwiązanie.
Metoda ta pozwala na inne spojrzenie na człowieka, szczególnie z perspektywy
światła podczerwonego a także na wykorzystanie technik przetwarzania obrazu aby wydobyć
to, co niewidzialne dla ludzkiego oka.
39
Marek Wodziński, rok II mgr
SKN „VIFACTORY”
STEROWANIE QUADROKOPTEREM ZA POMOCĄ SYGNAŁÓW BIOMEDYCZNYCH
PRZY UŻYCIU ALGORYTMÓW SZTUCZNEJ INTELIGENCJI I UCZENIA
MASZYNOWEGO
Celem projektu jest akwizycja, przetwarzanie odpowiednich sygnałów biomedycznych oraz
zaprojektowanie dedykowanych, warstwowych algorytmów sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego
służących do sterowania quadrokopterem.
Quadrokopter ze względu na ilość stopni swobody i zdecydowanie bardziej skomplikowany opis
dynamiki niż proste mobilne roboty naziemne stanowi ciekawy obiekt sterowania, na którym można testować
bardziej zaawansowane koncepcje i algorytmy, stawiając przed nimi odpowiednie wyzwanie. W projekcie rolą
quadrokoptera jest stanowienie reprezentatywnego obiektu potwierdzającego działanie zaproponowanych
algorytmów na szerszym gronie sterowalnych urządzeń.
Stosując szerszą definicję, jako sygnały biomedyczne traktowane są wszystkie obiekty niosące
informacje pochodzące z działań człowieka. Poza tradycyjnym podejściem, gdzie sygnałami biomedycznymi są
sygnały elektryczne pochodzące bezpośrednio z ciała człowieka do sygnałów biomedycznych zaliczane są
również gesty rąk, twarzy, komendy głosowe, bądź inne rzadziej nazywane tym mianem źródła informacji.
Sygnały poddawane są obróbce przez podstawowe algorytmy przetwarzania sygnałów oraz
dedykowane algorytmy regresji i klasyfikacji takich jak zhierarchizowana maszyna wektorów wspierających,
hybrydowe sieci neuronowe, bądź wielowymiarowa regresja logistyczna o zlinearyzowanej funkcji
sigmoidalnej, których rezultaty przekazywane są do kolejnego poziomu algorytmów klasyfikacji i regresji, które
w zależności od obiektu sterowania dokonują kolejnych decyzji lub oszacowań.
Urządzenia stosowane w projekcie to m.in. dedykowane układy PCB stanowiące shieldy do urządzenia
myRIO, Kinect X360, Leap Motion oraz inne mniej znane urządzenia. Oprogramowanie zostało
zaimplementowane w środowisku LabVIEW oraz w językach Python/C++, część bibliotek wymagało napisania
wrapperów w języku C#.
Rys. 1. Fragment oprogramowania zaprojektowanego w środowisku LabVIEW
Rezultat projektu stanowią gotowe biblioteki do sterowania quadrokopterem AR Drone 2.0 za pomocą
wybranych urządzeń, dedykowane algorytmy o stosunkowo wysokiej skuteczności oraz autorski model
tworzenia struktur uczących na potrzeby sterowania skomplikowanymi obiektami. Rezultaty projektu wzbudziły
zainteresowanie wśród podmiotów komercyjnych.
40
Sekcja Automatyki i Robotyki
Automatics and Robotics
Podsekcja 1
41
Radek GURÁŠ, 3rd grade
Vysoká škola Báňská – Technical University of Ostrava
University Study Programmes
Department of Control Systems and Instrumentation
VISUALIZATION OF APPLICATIONS ON HMI TOUCH PANEL
The bachelor thesis deals with the design of a visualization application for an
educational model which serves as a hardware support for PLC Siemens Simatic S7-1500 and
its use on the HMI touch panel, Siemens TP700 Comfort. In the introduction, the work
describes the PLC and HMI panel including their parts and their programming options. The
following part includes a proposal of a visualization and control of two educational
applications for the training model. In the next part, there is the procedure of making the PLC
program and HMI visualization described in detail including the possibility to control the
model via the touch panel. At the end of the work, there is a list of proposals for the
educational use of the thesis results in the classroom. Also a short manual for students created
as a resume is attached.
Fig. 1 The HMI panel
Bachelor thesis head:
Ing. Miroslav Mahdal, Ph.D.
42
Iryna Karpenko, rok I mgr
Kyiv National University of Technologies and Design, Ukraine
UTILITI COMFORT PROPERTIES OF TEXTILE MATERIALS OF
PADS FOR SHOES
Properties and utility comfort of textile for underwear, socks, sportswear, shoes and some
other products, which contact with a humans body, directly or indirectly depends of many factors,
such as geometrical and physical properties of textile materials - thickness, rok Volume weight,
porosity, sorption properties, permeability, thermal, electrical, optical properties and also their ability
to accumulate the moisture (sweat) in the structure of material; peculiarities of the surface and texture
of textile materials, which depends on fiber structure, type of interweaving, final processing, hardness,
roughness, the ability to create wrinkles, which influence on the level of contact with human skin; the
presence in textile material of irritants or allergens, as well as their ability to migrate under the
influence of heat and moisture.
One of the main parameter, which insures the feeling of comfort of clothes, is the value of
relative humidity of the underwear space. Therefore, when choosing materials for clothes the
humidity-exchange properties seem to be the most important. They are determined by the ability of
material to absorb the vapour- and liquid-drip moisture from the underwear space and to transport it to
environment. The increasing of humidity in the underwear causes the increasing of friction between
material and humans skin, and also create conditions of growing of harmful microorganisms.
In this work we determined the influence of moistening of materials for clothes, caused by the
absorption of sweat, on the value of the friction coefficient. Between the human skin and material.
Also it was investigated the influence of plant dyeing of materials on their biocidal properties. Friction
of textile materials plays an important role in the technology of clothing manufacture and has
a significant impact on the performance of these materials. Force opposing the relative movement of
one body to another in the plane of the surface of soprikos sions is called the sliding friction force.
The total frictional force is determined by two main factors: the forces of intermolecular
interaction and the interaction forces mechanical coupling materials are not valid over the entire
surface of contact mate rials, but only on the area of actual contact. Under the condition of the
cohesive forces along with the forces of sliding friction force is the total tangential force resistance.
Since the textile materials are characterized by an extremely uneven rough surface with deep
depressions and protrusions in all cases of contact of these materials will show the strength of the
tangential resistance. It is known, that the degree of interaction of textile materials can be
characterized with the value of the coefficient of tangential resistance, which is determined by the
method of inclined plane.
Based on studies to determine tangential resistance material substrate can be concluded that
the best such material is pure cotton jersey weave different. Its value is tangential resistance is greater
than the jersey of polyester and other synthetic yarns, and, consequently, greater is the force of friction
and adhesion that occur when you move one surface to another.
Ph.D. Ing. Oksana Smachylo
43
TETYANA KOLESNYK, rok I
WRITING MATERIAL FROM THE CRAFTED LEATHER
In very ancient times the most common form of books was a papyrus scroll. For the
production of papyrus marsh plant Cyperus papyrus family Sedge used. Modern books are the form of
codex in the form of a notebook folded in half and stitched on the fold sheets of writing material,
folded in a soft or hard cover. Benefits of the codex usage are to save the volume, in a convenient use
of the book with the repeated appeals to the individual parts of the text when browsing or laying.
Papyrus scrolls transition to the codeх associated with the spread of parchment. Despite the fact that in
the early period papyrus codeх have been more common than parchment, fragility, brittleness and
more shabby of papyrus sheets with frequent flipping have actualized the search of materials of other
texture. Such material at that time was the parchment. His flexibility and durability was determine
variety of books format, opportunity of writing on both sides, the ability to wash the text written with
water-soluble ink (palimpsests), the application of the new text, etc. Parchment was made of the skins
of various animals: donkeys, calves, rams, sheeps and goats. It was a rather expensive material, as for
the production of books in the volume of several hundred pages had to kill a herd of animals a hundred
heads. In different countries there are different varieties of parchment: thicker, rigid and more thin,
soft (e.g., rok Velvety velen); white, color (e.g., yellow and expensive purple) and very rare black. It
had its own technology for manufacturing. When currying parchment skins of animals subjected to
a series of operations, during which at the first time pelage, epidermis and subcutaneous tissue was
removed. Then polished and ironed surface of the skin. As one technology treated only one side of the
skin from the flesh side, on the other were treated with both sides: flesh and surface. To remove the fat
in the surface of parchment rubbed chalk. Modern methods of producing of leather writing parchment
lies in the fact that the skin after liming (called pelts), dehairing, fleshing, splitting and washing
exposing to deliming, bleaching, drying and polishing.
Because parchment is a very strong and durable material, a relatively large number of
manuscripts preserved till our days in good condition. As shown by microscopic examination, the
main component of parchment made from animal skin is collagen, which is the content of 90% by
weight of dry matter. The surface topography of parchment from flesh and grain side is formed by
collagen fibrils and fibers oriented in different directions. Characteristic properties of parchment are its
alkalinity and high hygroscopicity. The most common parchment defects after long-term storage can
be divided into mechanical, chemical and biological damages. These include the warping of sheets
without loss of elasticity and the loss of elasticity with simultaneous gluing sheets and cornification;
transparency; breakthroughs; cuts; shedding of ink; loss of individual fragments; biodegradation.
There are different methodological approaches to the restoration and preservation of manuscripts on
parchment. The main operations of the restoration is the removal of dirt, removal of deformation,
bonding and strengthening of degraded fragments, hardening of the paint layer of illuminated
manuscripts. Justification of the choice of research methods, as well as to provide methods for
production of parchment, approaching in their properties to the samples of the old, it is important to
preserve the cultural heritage objects, in the restoration of ancient books and manuscripts.
Olga Andreyeva, prof. dr Hab. Ing.
Lesia Mаistrenko, Ph.D. Ing.
44
Svitlana Kolesnyk, rok I mgr
PROPERTIES OF SHEEPSKIN AFTER PROPERTIES
PROCESSING IN ORGANIC SOLVENTS
The aim of the research - to explore the possibility of using the emulsion systems of
reverse type (RE) for cleaning and degreasing of sheepskin. Comparison of methods of wool
half-finished product processment and picking the most effective method; development of
sheepskin purification technology. Treatment of half-finished product and fur products and
restore its consumer properties is the most time consuming and problematic task.
Since, the processes of degreasing and cleaning fur skins are often accompanied by
a bleaching process, the combination of processes emulsion degreasing and bleaching furs
ensure optimal removal of fat and other contaminants from the surface of hair and skin tissue
and help remove the natural color of pigmented hair and yellowness of natural hair.
Degreasing effect is the destruction of fat cells and circular mil to free fatty acids, which are
easily removed.
So, the next stage of work was to determine the effectiveness of the process
degreasing furs and bring the advantages of emulsion technology over the classical treatment
in alkaline solutions SAA. For research used samples of sheepskin, which already contained
about 20-30% of fatty substances, but to compare these methods and to obtain more accurate
data on samples additionally applied a small amount of lanolin dissolved in chloroform.
Analyzing the received data and assessing the appearance of samples can be concluded
that further processing solutions SAA is inappropriate because the calculated volume of
solution is not sufficient for wetting samples and subsequent weighing showed no lanolin in
the samples. However, the measurement of the index of refraction demonstrated a slight
presence of lanolin.
Obviously, it is necessary to ensure optimum quality degreasing and bleaching furs
and keeps of intermolecular bonds with high chemical resistance in the outer layer. This can
be achieved with trim hair inverse emulsion system based on organic solvents, made up of
which are included water and hydrogen peroxide solution in the emulsified state.
Thus, emulsion treatment of half-finished product promotes more effective protection
of hair from the effects of solvent and bleach, to preserve its structure and integrity of the rod
hair. Analysis of the achieved results has proved the possibility and feasibility of new
approaches to the treatment of medical sheepskins and wool sheepskins for prevention of
childhood diseases, using emulsion systems of reverse type based on organic solvents.
Ph.D. Ing. Oksana Smachylo
45
Victoriia KOSHELNYK, rok III,
Maryna KANDALOVSKA rok I mgr
Khmelnytsky National University, Ukraine
APPLICATION OF THE CORRELATIONAL ANALISYS FOR
ASSESSMENT OF EFFICIENCY OF SOLVENTS
The ability of solvents to dissolve different substances proves their use as detergent and linked
to the ability to remove pollutants from materials and transport them during wash process. This
property depends on many characteristics of liquids, their chemical nature, molecular weight, polarity,
solubility parameter, nature and solubility of pollutants.
The dependence of washing action of organic solvents on their physical and chemical
characteristics during dry cleaning in non-aqueous media was studied with taking into account the
characteristics of solvents: density, surface tension, rok Viscosity, electrical conductivity, dipole
moment, dielectric constant, solubility parameter δ Hildebrand, 3-D-parameter solubility δt Hansen,
efficient intermolecular pressure, cohesive pressure, internal pressure, polarity parameter of DimrothN
Reichardt ET(30), normalized parameter of polarity ET , parameter of basicity β, parameter of acidity
α, parameter of polarity and polarizability π * (Kamlet and Taft), parameters Aj and Vj (Swain), donor
number DN and acceptor number AN (Gutman), parameter of ionizing ability (Grunwald and
Winstein), solubility parameter (polarity - polarizability) SPP, basicity SB and acidity SA, polarity
index SPI (Shyder), mixing number (M-number) (Godfrey). Washing ability of solvents
(tetrachloroethylene and petroleum spirit) was determined with photometric standard methods.
We used the correlational analysis and correlational equations which link kinetic, spectral or
thermodynamic characteristics of solvents with their washing ability. The correlational coefficients
Pearson rij were calculated, which correspond to a strong connection between the considered
parameters and properties of solvents. The significance of the correlational coefficients was checked
on the basis of Student's t-criterion with regard to the appropriate level of importance and number of
degrees of freedom.
It was determined that dielectric constant, solubility parameters of Hildebrand and Hansen,
polarity parameter of Dimroth-Reichardt, parameter of polarity and polarizability, acidity and basicity
parameters and M-number significantly influence on the washing ability of studied solvents. Also
there is a correlation between the values of the washing ability of solvent (rij>0,7), which were defined
for polyester fabrics and threads, that confirms the reliability of the measurements and the obtained
results.
The study shows that the solubility of electrolytes in solution and therefore their washing
ability depends primarily on the cumulative effect of interactions between molecules of the solvent
and solute that is associated with their polarity. Using these parameters enables to provide for mutual
solubility of the solvent and solute and optimize the composition of mixed solvents for dry cleaning.
dr.hab ing. Svitlana Karvan
46
Bohdana LEPETKO, rok I mgr
Mykyta LEBEDIEV, rok I mgr
SIMULATION OF THE PROCESS OF DRYING OF TEXTILES
The process of drying of materials in the dry cleaning machine takes place at a speed that
depends on the form of interaction of the solvent with processed materials, mechanism of movement
in the solvent and temperature. To simulate the drying process of polyamide (PA) textile materials
from organic solvents at temperature 20, 40, 60, 800C we used the special laboratory equipment:
analytical scales were connected with drying box, in which there was one scale. Drying kinetics was
characterized with change of amount of solvent in the material for period of time, which can be
expressed in terms of concentration of solvent in the vapor medium (C*).
The data indicated that the curves of kinetics of drying of PA threads, processed with organic
solvents, were described by a 4th-degree polynomial and we calculated its coefficients: C* = A0 + A1·
τ + A2· τ 2 + A3· τ 3 + A4· τ 4.
For tetrachloroethylene and petroleum spirit the coefficient A4 increases with increasing
temperature of drying, that is, equation C* = f (τ) approaches to the 3rd- degree polynomial with
decreasing temperature of drying.
The drying speed is determined by decrease of the concentration of solvent in the fibre dC F*
for some infinitely small time interval dτ, that is, it is expressed by the ratio: V = dC F* / dτ. The speed
of drying was determined using the kinetic curve by the way of graphical differentiation: speed drying
was expressed by tangent of the angle of inclination of the tangent that drawn to the point of the curve
corresponding to the concentration of the solvent. The results can be represented as curves of speed of
drying and recovery that are drawn in the coordinates: speed of drying (V) – solvent concentration in
PA fibres (CF*, %): CF* = 100 – C*.
Fig. 1. The curves of speed of drying PA threads at 60°С:
1 – threads treated with tetrachloroethylene;
2 – threads treated with petroleum spirit
The optimum duration of drying of PA materials were determined on the basis of kinetic
curves of drying of PA threads at different temperatures, which were used in subsequent research.
dr. ing. Olga Paraska
47
VIACHESLAV LISNIKOVSKIY, rok I
RESOURSE-SAVING CHROMIUM TANNING FOR LEATHER
MANUFACTURING
Nowadays, more than 80 % of all leather materials are produced with the use of chromium
tanning. The use of basic chromium sulphate provides high physical-mechanical and hygienic
properties of the finished leather. However, this type of tanning cannot be considered environmentally
and cost effective for leather production. The reason is not complete absorption of chromium
compounds from solutions. About 40 % of chromium compounds remain in the wastewater and this
requires additional means for their purification. The disadvantages are also associated with the
problem of the use of chromium waste, instability of properties of chromium compounds during
prolonged storage and likelihood of creation of hexavalent chromium. These disadvantages are to be
eliminated through partial replacement of chromium compounds with other mineral or organic tanning
agents, optimization of tanning parameters, multiple reuse of tanning solutions, the introduction of
masking agents.
Relevant production of leather is through the development of skin tanning method with partial
replacement of chrome tanning agents. For this purpose, the use of the modified montmorillonite
variances is proposed in order to address environmental and resource issues.
Modifications of montmorillonite dispersions are perform gradually. Firstly, 6,0 % of sodium
carbonate from weight of dry mineral is used, and then the modification of the basic chromium sulfate
with the consumption of 2,5 % Cr2O3 from weight of the mineral is performed.
The research on efficiency of stabilization of collagen dispersions, which are modified with
montmorillonite dispersions showed a positive effect on receiving leather with high temperature
shrinking. Also found high levels of absorption of chromium compounds structure of the dermis.
The use of modified montmorillonite dispersions for tanning reduces the concentration of
chromium oxide in the used tanning fluid by 30 %. Improving the efficiency of absorption of
chromium compounds is included in use of montmorillonite, which has a high adsorption surface and
in dermis appear more active sites for the binding of chromium compounds. This increases the
connection of chromium oxide in the dermis and the increase in temperature of leather shrinking. The
experimental leathers have high physical and mechanical properties. The elongation of leathers, which
were obtained with the use of montmorillonite dispersion, at 1,5-7,0 %, but the leathers have lower
rigidity. The results of chemical structure suggest that the experimental leathers have high mineral
content, but this index exceeds control samples by 5 %. The use of modified montmorillonite
dispersions for tanning pelts provides increased to 4,7 % of yield area, 3,5 % of the thickness, at 18 %
volumetric yield. The optimal option involves a 16 % reduction in consumption of chrome tanning
agent.
Olena Mokrousova, prof. dr Hab. Ing.
Maria Maruhlenko, PhD student
48
Vladan NAJDEK, 3rd year
Vysoká škola Báňská – Technical univerzity of Ostrava
Department of Control Systems and Instrumentation
APPLICATION OF RASPBERRY PI 2 WITH LCD TOUCHSCREEN
This contribution describes the possibilities for application of Raspberry Pi 2 in
combination with the official touchscreen for Raspberry Pi. In the beginning there is a brief
hardware characteristics of Raspberry Pi and its software support. Then I documented
operating systems which can be used with this device especially Raspbian and Windows IoT
and their installation process. Next there is a description of different kinds of peripheral
devices and their commissioning with main focus on the official touchscreen and the internet
connection.
Pic. 1: Raspberry Pi 2 with LCD touchscreen.
In the end there is a description of possibilities of application development in different
technologies and programming languages, especially Kivy, the Python framework for multitouch applications, and Mono, the open source implementation of .NET framework, with
GTK# toolkit. To demonstrate the possibilities of Raspberry Pi 2 with touch control I have set
up an application that uses Kivy based interface to control home automation systems of
a model Lego house. Finally I proposed possible application of Raspberry Pi with touchscreen
based on the information that I gathered.
Bachelor thesis head:
Assoc. Prof. Marek Babiuch, Ph.D.,MSc.
49
Andrii Nicheporuk, PhD student, Bohdan Savenko, rok I
POLYMORPHIC VIRUSES DETECTION BASED ON THE MODIFIED
EMULATORS IN CORPORATE NETWORK
Using and distribution of the computer technologies in all areas of modern life is accompanied
with the development and computer viruses spread. Computer viruses infect files or change the link to
an item to gain control over them. Also, using their own copies they carry out further spread.
Polymorphic viruses create new copies and they differ every during new infection. Figure 1 shows the
modern trends of new malicious software spread on users' computers (according to AV Comparatives
laboratory, http://www.av-comparatives.org).
Fig. 1 The emergence of new malware for years
The difficulty of polymorphic viruses’ detection is caused by using the transformations
techniques by them. It allows to create different copies every time virus is start it’s functioning. Due to
that fact the detection using signature technique is almost impossible.
Therefore, the actual task is to develop new technique to detect the polymorphic viruses,
which would allowed them to perform detection without using signatures of known code.
Beside the decoder (decryption routine) and the body of the virus (payload) the polymorphic
viruses uses the mutation (mutation engine) in its structure. That’s why the polymorphic viruses
detection is complex task. The main function of the mutations block is to form altered copy of decoder
for each next generation of virus.
Although copies of polymorphic viruses have different signatures, their feature is that the code
is unchanged (change of signatures is reached by encrypting of the virus body using a new key). The
scheme of the polymorphic virus functioning is shown in Figure 2.
In order to detect polymorphic viruses, the emulation of execution of the suspicious file is
performed. In some situation the usage the code emulation on computer system can be determined by
polymorphic viruses.
In order to solve the problem we propose to implement code emulation on each host of the
corporate network using modified emulators. It will make it possible to find the polymorphic
descriptors’ similarities. On the Figure 3 a scheme of identification and classification of polymorphic
viruses in a corporate network is shows.
50
Fig. 2 The scheme of the polymorphic virus functioning
Fig. 3 The scheme of identification and classification of metamorphic viruses in a corporate
network
Hosts are the part of the local network. The main function of hosts is the implementation of
emulation execution of suspicious programs and sending results to the server. The server is used to
analyze the results of the emulation process obtained from the hosts.
Each program that comes from the Internet to the host is checked by the suspicion programs’
analyzer and is sent to the other hosts of the network. If the suspicious behavior of program is
observed, it goes to the emulation block for getting the possible modified version of this file.
At the next stage the comparison of the program before emulation with this program after the
emulation is performed. The comparison process is to partition of the encryptors of two programs’
versions into the functional blocks and block comparing them using its metrics. The obtained vectors
of each host are sent to the server, where the conclusion about belonging of suspicious programs to
one of class of polymorphic viruses is performed. Information about the conclusion is sent to the host,
which contains suspicious program, and the program is blocked.
The proposed approach for polymorphic viruses’ detection is able to:
- increase the efficiency of polymorphic viruses detection;
- detect new unknown polymorphic viruses;
- use technique in corporate network as the antivirus tool.
Prof., dr. Oksana Pomorova
51
Kacper NIEWCZAS, rok III
Mateusz OLEK, rok III
Piotr PATEREK, rok III
Maciej SERWIN, rok III
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
SKN „SENSOR”
KONCEPCJA MOBILNEGO ROBOTA KONTROLNO-POMIAROWEGO
Z HYBRYDOWYM SPOSOBEM PRZEMIESZCZENIA
Przedmiotem naszego referatu będzie przedstawienie koncepcji modelu robota
mobilnego przeznaczonego do pracy w warunkach trudnych, niebezpiecznych oraz
niedostępnych dla człowieka. Koncepcja zakłada hybrydowy sposób przemieszczenia.
Głównym sposobem poruszania będą koła, zapewniające szybkość i stabilność ruchu.
W wypadku napotkania przeszkód, niemożliwych do pokonania na kołach, robot ma
wykorzystać odnóża kroczne, dzięki którym będzie zdolny pokonać schody, wzniesienia,
nierówności terenu.
Funkcja kontrolno - pomiarowa będzie zrealizowana przez moduł wyposażony
w czujniki pomiarowe zamontowane na korpusie modelu. Zakłada sie możliwość dodawania
lub zmiany wybranych czujników lub zespołów w celu dostosowania opracowanego modelu
robota do różnych środowisk pracy i realizowanych zadań. Modułowość i możliwość dodania
lub zmiany odpowiednich zespołów zapewni łatwe dostosowanie modelu robota do różnych
środowisk pracy i realizowanych zadań.
W pracy przedstawiono koncepcję przyjętego rozwiazania konstrukcyjnego, układu
sterowania modelem oraz sposób łączności i przesyłu danych odczytywanych z czujników.
Rys. 1 Model w pozycji jezdnej
Rys. 2 Model w pozycji krocznej
52
Tomasz Palacz, II rok
Mieszko Mieruński, II rok
SKN „INTEGRA”
ROBOTYCZNA PLATFORMA SZACHOWA
Projekt zakłada stworzenie dwóch zautomatyzowanych plansz szachowych
wyposażonych w mikrokomputer oraz robota kontrolującego figury na szachownicy.
Pojedyncza platforma ma umożliwiać użytkownikowi rozgrywkę z robotem wspieranym
przez zaawansowane algorytmy szachowe. Natomiast dwie platformy mogą posłużyć dwóm
użytkownikom do rozgrywki przez sieć Internet, dzięki zastosowaniu technologii
bezprzewodowej. Prostota projektu planszy polega na wyeliminowanie ramienia robota do
przesuwania figur i wykorzystanie pola magnetycznego. Doda to estetyki, drastycznie
zmniejszy koszt oraz ułatwi korzystanie z szachownicy.
Projekt realizowany jest od czerwca 2015 i jest już w zaawansowanej fazie. Ma też za
sobą swoje pierwsze sukcesy – w grudniu 2015, po trzech etapach ogólnopolskiego konkursu
TechologyCup! projekt zajął 2 miejsce na 45 projektów.
Projekt obejmuje wszystkie aspekty i podzespoły związane ze stworzeniem
funkcjonalnego produktu, od mechaniki przez elektronikę, oprogramowanie niskopoziomowe
przez strukturę serwer - klient po elementy design’u samego urządzenia.
Rys. 1 Prototyp urządzenia przygotowany na konkurs TechnologyCup!
dr inż. Marek Długosz
53
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
54
Rafał RASIŃSKI, rok III
Paweł SIKORSKI, rok III
SKN „SENSOR”
OBRABIARKA DO PŁYTEK PCB
Przedmiotem naszego referatu jest przedstawienie projektu obrabiarki CNC służącej
do obróbki płytek PCB (frezowanie ścieżek oraz wiercenie otworów do mocowania pinów).
Zakładamy, że narzędzie robocze (wiertło lub frez) będzie poruszać się w dwóch osiach
(pozioma Y i pionowa Z), a płyta mocowania będzie poruszać się w trzeciej osi (pozioma X).
Do realizacji ruchu w trzech osiach zastosowane zostaną silniki krokowe z przełożeniem
pasowym (oś X i Y) oraz śrubowym (oś Z) dla osiągnięcia małych prędkości. Dodatkowo
przyjmujemy, że wymiana narzędzia roboczego będzie odbywać się ręcznie.
W projekcie zakładamy, że po uzyskaniu kodu G-Code stworzonego na podstawie
schematu płytki, oprogramowanie go zinterpretuje na ciąg sygnałów impulsowych,
koniecznych do sterowanie napędami krokowymi.
Podczas wystąpienia przedstawimy rozwiązania konstrukcyjne zastosowane w naszym
projekcie.
Rys. 1 Wstępny projekt obrabiarki
dr inż. Stanisław Flaga
55
Anna SEDLETSKAYA, rok I mgr
MODELLING OF SPREADING OF MOISTURE IN TEXTILE
MATERIALS
Applicability of textile fabrics for many end uses in everyday life is determined by their
appropriate transport properties. Prediction of liquid spreading in textile materials is important for the
technological process of dyeing from the point of view of improving accuracy of patterning on the
material and toning uniformity. Moisture spreading processes is also important for prediction of
comfortability of clothes because it determines the extent and area of moistening in the sections of
increased perspiration. Although different techniques and also some theoretical models have been
developed and used to characterize and compare the transport of a fluid (gas, liquid or their mix), the
influence of fabric structural features on this process has not been fully explored.
It is known that woven textile materials have a clearly expressed structure that includes
longitudinal and cross elements. We offer to represent such a structure as a system of containers for
storage of liquid with the system of elements which transfer liquid between them (Fig.1).
Fig. 1 Stages of development of discrete model of liquid movement in woven fabrics
For description of the process we fix a concentration in separate points (Fig.1,a). Spreading
goes independently on two directions (Fig.1,b). We add an element to some place of linear sample and
then liquid comes to it partly from both linear samples, but a physical description (function of
spreading of liquid) remains the same. Our real material is here replaced by a net (Fig.1,c), the
separate cells of that look like (Fig.1,d).
We consider now that every element in a cell is determined by properties that we defined on
linear samples (separately in longitudinal and transversal direction). In this case it is possible to
develop a calculation model, which taking into account both linear distribution and liquid flow
between longitudinal and transversal elements. The development of this model gives an opportunity to
determine the concentrations of liquid in separate cells. The advantage of the model is that we avoid
the decision of difficult nonlinear equation of diffusion, the methods of decision of which are
practically absent. One of its lacks is that we receives the not whole picture of distribution of liquid
but it separate values in the points (discrete values) that it is then desirable to approximate with
continuous functions. This task will be solved in subsequent experiments on the base of analysis of
moisture distribution processes in different textile materials.
Doctor of Technical Sciences, Professor Natalia Suprun
56
ALLA SERIKOVA, rok I mgr
STUDIES OF INTERACTION IN THE SYSTEM «COLLAGEN –
CHEMICAL MATERIALS»
Justification and development of modern technologies of leather production are impossible
without understanding of the mechanism of interaction that takes place in the system «collagenchemical materials». Research is conducted on models of collagen (primarily in gelatin) using modern
methods considering complex architectonic structure of collagen and presence on the derma structure
of inclusions concomitant to collagen. One of the most common methods for studying of the
interaction of chemical materials with core proteins of the derma is infrared spectroscopy (abbreviated
IR-spectroscopy).
Nowadays promising compounds for the manufacture of competitive leather products are
multifunctional materials that forming the structure of the derma in a certain way and give it the
desired properties. These materials should have a certain affinity to collagen, that contribute to the
formation of different effects: tanning, filling and so on. Earlier we found the ability to process derma
before and after chrome tanning by water-soluble polymeric compounds of new generation in the form
of derivatives of maleic and acrylic acids. Because we want to establish the mechanism of interaction
of these compounds with collagen, we held IR-spectroscopic study of gelatin film after treatment by
polymeric compounds and chrome tanning agents in an amount of 2.0% (calculated according to the
weight of gelatin dry residue and chromium oxide) using a spectrophotometer TENSOR 37. Belonging
absorption bands in the IR-spectrograms researched materials to certain groups determined based on
famous works in the field of spectroscopy. Method of baseline and internal standard was used.
Analysis of absorbance of source gelatin and after their treatment by polymers and tannins
found some changes in the nature and absorbance of some absorption bands. Reducing the intensity of
the absorption bands of gelatin after treatment with chrome tanning agents, individually or in
combination with polymers occurs at frequencies 1554, 1406, 1280 and 1240 cm-1, which can be
explained by the interaction of tannins and polymers with nitrogen containing (Amide II at
a frequency of 1554 cm-1, Amide III at 1240 cm-1, secondary and tertiary amines at 1240-1280 cm-1)
and hydroxyl group (1406 cm-1) of collagen. Pretreatment of gelatin by polymers enhances the
interaction of tannins with that derivative of collagen. Increase the intensity of the absorption bands
after polymers treatment of gelatin occurs at frequencies 1162, 1083 and 1033 cm -1, which
correspond to valence fluctuations of alcohols. Based on the ratio of relative absorbance gelatin to
relative absorbance of gelatin treated by polymers may be noted that further chrome treatment
enhances that trend. Based on IR-spectroscopy can be concluded that the investigated polymeric
compounds can not only be sorbed by derma, filling the space between the structural elements, but
also interact with the active groups of collagen. The data do not exclude the possibility of formation
between collagen and chromium compounds, on the one hand, and polymer on the other hand, bonds
of various types: hydrogen, covalent etc. This chromium compounds and polymers can compete for
the right to interact with collagen. Directed formation of bonds of various types has influence on the
structure and properties of leather.
Olga Andreyeva, prof. dr Hab. Ing.
Lesia Mаistrenko, Ph.D. Ing.
57
IRYNA STETSIUK, rok II
ANALYSIS OF MODERN EQUIPMENT FOR AUTOMATED
STITCH UPPER SHOES
Footwear industry in Ukraine is highly competitive with foreign producers. In recent
years, China's power industry growing significantly, as well as India increases its capacity.
While footwear at Ukrainian enterprises dropped to 71,9%, while imports exceeded exports
by 2,1 times. But today there was an urgent need to provide plenty of high army boots. To
perform this task, it is advisable to use automated equipment, which in turn needs to improve
processes.
Scientists around the world are considering how to automate individual processes of
production and the creation of flexible automated lines. As well as more efficient utilization
of automated equipment, the use of robotic elements of universal devices.
Analysis of scientific and technical information sources in the world on the Internet,
revealed manufacturers producing modern equipment for mechanical stitch piece upper shoes
( «JUKI», «PFAFF», «Brothers», «SunStar», «JACK», «Orisol», «BSM», «Dadili»). It was
determined that the most common way of fixing parts power billet clamp shoe upper parts of
the plane using pallets. This type devices are widely used in sewing machines. While in terms
of small businesses use pallets are inefficient and unprofitable, at present time to address this
problem developed universal adjustment. These adjustments allow the pain to efficiently
implement automation in the industry.
Since the automated sewing machines mostly designed for a stable range of small
businesses find it unprofitable. Therefore, the scientists developed a universal device for
deployment details uppershoes. With adjustment possible stationing of parts of different
shapes and different sizes of the same model. The use of such devices will bring tangible
benefits to enterprises. Enterprises get technologically flexible equipment at consistently high
quality end product and reduce production costs by reducing the costs of manufacturing
products.
The study and analysis of scientific literature revealed a need for the development of
highly efficient technologies for harvesting stitch uppershoes on automated equipment. Such
technology could be introduced in the next few years and increase competitiveness of
Ukrainian footwear industry.
PhD, associate professor Ganna Shchutska
58
Radek ŠTRAMBERSKÝ, 2015/2016
VŠB Technical University of Ostrava
Mechatronics systems
ACTIVE VIBRATION CONTROL WITH THE USE
OF PIEZOACTUATORS OF THE PATCH TYPE
Everything around us vibrate even that we cannot notice it. Still there are a lot of
application where the vibrations of system are our subject of interest becose they are desired
singularly. Mostly we are forced to dumping vibration to prevent unwanted system states.
Using vibrations dumping we are able to reduce noise, increase precission and prevent
destruction.
Piezoactuators of patch type have a lot of advantages. They are cheap and easy to
work with. Anyway in contrast to others methods of active vibration control bending moment
of these actuators is very low. MIDÉ actuators/sensors QPK-1001 are only able to create
bending moment of 0.01 Nm. Even that these actuators can be used in small, smart and
precisse systems.
The goal of this thesis is use these piezoactuator patchs for control vibrations on
cantilever beam. There have been described the method to create simulation model of
cantilever beam and active vibration system (non-collocated control). Cantilever beam is
replaced by finite number of inertia points separated by torsion springs and dumpers (Fig. 1).
Model is then created in MATLAB/Simulink program where State-Space blocks are used.
Also there is designed physical model which will use MIDÉ's actuators QPK-1001 for
practical verification. Physical model creation is scheduled to late April this year.
Fig. 1 Cantilever beam replacement diagram
prof. Ing. Jiří Tůma, CSc.
59
inż. Grzegorz Suchanek, rok I mgr
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 przygotowano bardzo kompaktowy układ badawczy,
o dużych możliwościach pomiarowych, obliczeniowych, jak i umożliwiający rejestrowanie
danych do pamięci nieulotnej. Wykonanie fizyczne układu okazało się bardzo wymagającym
zadaniem, gdyż wymagało znajomości zasad projektowania i wykonywania obwodów
drukowanych, montażu elementów o milimetrowych rozmiarach (odległości między
ścieżkami nie przekraczały 0,2mm), jak również zasad programowania w języku C.
Zaproponowany układ spełnił wszystkie z postawionych mu założeń – niektóre
ze sporym zapasem. Dzięki temu cel pierwszorzędny, czyli badanie własności czujników
MEMS, mógł zostać w pełni zrealizowany. Możliwe było również udzielenie odpowiedzi na
pytanie, będące celem prezentowanej pracy : jaką dokładność można uzyskać w systemie
nawigacji lokalnej, na przykładzie skonstruowanego układu pomiarowego?
Opiekun naukowy referatu
60
inż. Grzegorz Suchanek, rok I mgr
SKN „SENSOR”
PROJEKT WIELOWIRNIKOWEJ PLATFORMY LATAJĄCEJ
Platformy wielowirnikowe, współcześnie określane copterami bądź dronami, to
popularne obecnie platformy latające pionowego startu. Przedrostek w nazwie multicoptera
określa w ile silników wyposażona jest maszyna.
Parametry dotychczas przygotowanej konstrukcja mechanicznej quadrocptera,
aparatury, jak i jego jednostki sterującej, szybko okazały się niewystarczające, by sprostać
postawionym założeniom. Powody niepowodzeń były różne – począwszy od wykorzystania
nieodpowiednich materiałów, przez co konstrukcja była zbyt ciężka, a skończywszy na
implementacji niedostatecznie wydajnych algorytmów. Stąd, na podstawie pozyskanych
doświadczeń w trakcie realizacji poprzedniej konstrukcji i zdobytej przy tym modelarskiej
wiedzy, podjęto decyzję o budowie całkowicie nowej konstrukcji.
W obecnej chwili przygotowywana jest uniwersalna jednostka sterująca, której
budowa stanowi główny cel projektu. Nowy układ sterujący obsługiwał będzie następujące
rodzaje robotów latających : Quadro, Heksa i Oktocoptery. Ponadto, nowa jednostka sterująca
odznaczać będzie się parametrami przekraczającymi znacznie parametry dostępnych w handlu
rozwiązań, poparte m.in. poprzez osiąganiem przez układ pomiarowy dużo większej
szybkości próbkowania, czy też zastosowanie specjalnego połączenia wykorzystanych
nowoczesnych czujników MEMS. Połączenie to nie tylko polepsza jakość pochodzącego od
czujników, lecz również zwiększa niezawodność systemu – gdzie po uszkodzeniu jednego
z składowych czujników, układ przejdzie do trybu awaryjnego, gdzie jakość sygnału
pozostanie taka, jakby w układzie był jeden czujnik. Ze względu na niewielkie wymiary
czujników MEMS, rozwiązanie to nie zwiększa w sposób znaczny rozmiarów układu
pomiarowego.
Początkowo, do celów sterowania wykorzystana zostanie ogólnodostępna aparata tura,
lecz wraz z postępem prac, jednostka sterująca zostanie uzupełniona o dedykowaną do niej
aparaturę nadawczą, podobnie jak multicopter wyposażoną w czujniki orientacji i wysokości
MEMS tak, aby sterowanie modelem mogło się odbywać w znanym z gier komputerowych
trybie kontekstowym, uwzględniającym położenie i orientację operatora.
Projekt obejmuje również poprzedzoną stosownymi badaniami symulacyjnymi
budowę uniwersalnej ramy, gdzie zostanie przewidziana możliwość montażu stosownej
liczby napędów w zależności od potrzeb (wymaganego udźwigu). Każdy z napędów będzie
wyposażony w możliwość jego diagnostyki, co wraz z redundantnym układem pomiarowym
i zaimplementowanymi algorytmami pozwolą na pełną kontrolę coptera w sytuacjach
awaryjnych, np. przy utracie/zniszczeniu jednego bądź większej liczby napędów.
61
Sekcja Automatyki i Robotyki
Automatics and Robotics
Podsekcja 2
62
Grzegorz Bartyzel, rok I mgr
SKN „CONTROLLERS”
STEROWANIE ROBOTEM MOBILNYM Z WYKORZYSTANIEM ANFIS
Świat robotyki został zdominowany na wiele dekad klasycznymi algorytmami
sterowania, które bazowały na pełnej znajomość środowiska. Jednakże wciągu ostatnich lat
można zaobserwować trend, w którym naukowcy zaczęli łączyć techniki sztucznej
inteligencji wraz z robotami wszelakiego rodzaju.
Adaptacyjno neuronowo-rozmyty system wnioskowania w skrócie ANFIS jest jedną
z technik sztucznej inteligencji. Powstał on poprzez połączenie sieci neuronowych wraz
z logiką rozmytą. Auto pracy wykorzystał tę technikę w celu opracowania algorytmu
nawigacji robotem mobilnym w nieznanym środowisku. Głównym celem referatu jest
przedstawienie metodologii działania zastosowanego sterowania oraz przedstawienie
wyników uzyskanych za pomocą programu symulacyjnego. Omówienie problemu zostanie
zaprezentowane na podstawie zadanych robotowi mobilnemu serii zadań związanych
z nawigacją w nieznanym środowisku.
dr inż. Agata Nawrocka
63
Łukasz Basąg, rok II mgr
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
SKN „CONTROLLERS”
SYSTEM STERUJĄCY BIOREAKTORAMI W OŚRODKU
ZAGOSPODAROWANIA ODPADAMI
Wiele wysypisk śmieci korzysta z kompostowni pryzmowej w celu przekształcenia
substratu (odpady organiczne) w pożądany produkt. Odpady umieszczane są w głębokich
wykopach, a następnie zasypywane warstwą ziemi. Zachodzące tam procesy chemiczne
i biologiczne przetwarzają odpady w nawóz. Kontrola parametrów podczas procesu jest
utrudniona, a reakcja na stany alarmowe wymaga zaangażowania wielu pracowników.
Dodatkowo podczas procesów zachodzących w pryzmie wydobywają się odory, dlatego też
odchodzi się od tego typu rozwiązań.
W procesie degradacji odpadów coraz częściej korzysta się z bioreaktorów, które
ułatwiają monitorowanie procesów zachodzących w pryzmie. Bioreaktory, które są stosowane
na wysypiskach śmieci to szczelnie zamknięte zbiorniki, do których doprowadzone są tunele
napowietrzające oraz wyciągowe. Powietrze podawane do zbiorników jest pobierane
z otoczenia, zaś odbierane ze zbiorników biogazy są usuwane przez biofiltry. Parametry
pryzmy w bioreaktorach są ciągle monitorowane, a wszelkie stany alarmowe (np. za duża
temperatura, za mała wilgotność pryzmy) mogą być obsłużone w sposób automatyczny bez
ingerencji pracowników
Wykonany system zagospodarowania odpadami wykorzystuje sterownik PLC
firmy Mitsubishi, panel operatorski HMI firmy Weintek, oprogramowanie SCADA firmy
Mitsubishi, karty pomiarowe firmy Advantech oraz wiele czujników pomiarowych różnych
firm umożliwiających pomiar w ośrodku silnie żrącym.
dr inż. Piotr Micek
64
Żaneta BŁASZCZUK, rok I mgr
Jakub NOWAK, rok I mgr
Mateusz WOŹNIAK, rok I mgr
SKN „AVADER”
WBUDOWANY SYSTEM WIZYJNY WSPOMAGAJĄCY
KIEROWCĘ
Celem projektu jest opracowanie, implementacja oraz ewaluacja wbudowanego
systemu wizyjnego wspomagającego kierowcę podczas prowadzenia samochodu. W ramach
projektu opracowane zostaną trzy moduły: detekcji poprzedzających pojazdów (wraz
z określaniem odległości i ostrzeganiem przed kolizją), detekcji i rozpoznawania wybranych
znaków drogowych oraz detekcji linii oddzielających jezdnię (wraz z modułem ostrzegania
przed niezamierzonym opuszczeniem pasa ruchu).
Moduł detekcji pojazdów zostanie zrealizowany z użyciem algorytmu
wykorzystującego symetrię krawędzi sylwetek samochodów. Poszukiwanie i rozpoznawanie
wybranych znaków drogowych oparte będzie na analizie koloru i kształtu. Moduł detekcji
pasów ruchu będzie korzystać z transformaty Hougha do detekcji prostych na obrazie.
Opisany system wizyjny zostanie zaimplementowany na platformie ZYBO z układem
Zynq SOC (System On Chip). Platforma ta jest połączeniem logiki reprogramowalnej
dostępnej w układach FPGA oraz dwurdzeniowego procesora ARM. Zasadniczym
założeniem projektu jest realizacja operacji przetwarzania i analizy obrazów w czasie
rzeczywistym. Źródłem sygnału będzie kamera podłączona przez port HDMI, wyniki analizy
będą wyświetlane na monitorze oraz w postaci komunikatów na konsoli.
Rys. 1 Schemat poglądowy projektowanego systemu wizyjnego
mgr inż. Tomasz Kryjak
65
Piotr Janus, rok I mgr
Kamil Piszczek, rok I mgr
SKN „AVADER”
IMPLEMENTACJA ALGORYTMU FTSG W UKŁADZIE REPROGRAMOWALNYM
Celem projektu było stworzenie systemu detekcji obiektów pierwszoplanowych na obrazie ze
statycznie umiejscowionej kamery. System ten wykorzystuje metodę Flux Tensor with Split Gaussian
models. Jest to hybrydowy algorytm posiadający zalety dwóch wykorzystanych metod. Pierwsza
z nich opiera się na analizie zmian poszczególnych pikseli i ich otoczenia w czasie. Druga metoda
wykorzystuje idee modelowania tła i zapamiętywania historii jego zmian. Stworzony w ten sposób
algorytm jest w stanie sprostać większości wymagań, z jakimi tego typy systemy muszą zmierzyć się
w rzeczywistych warunkach. Należą do nich między innymi różne rodzaje cieni, zmiany oświetlenia,
dynamiczne tło oraz obiekty pierwszoplanowe pozostające w bezruchu przez dłuższy czas.
Rys. 1 Architektura systemu
Opisany algorytm został zaimplementowany w układzie reprogramowalnym. Komputery
klasy PC, ze względu na ograniczenia wydajnościowe jednostek CPU, nie są w stanie zapewnić
przetwarzania obrazu w czasie rzeczywistym. Układy FPGA dzięki możliwością potokowego
przetwarzania obrazu oraz zrównoleglenia obliczeń zdecydowanie lepiej nadają się do tego zadania.
W przypadku zaproponowanego systemu, implementacja sprzętowa umożliwia przetwarzanie obrazu
o rozdzielczości 720 x 576 pikseli z prędkością 50 klatek na sekundę, podczas gdy model programowy
zaimplementowany w języki C++ zapewnił prędkość przetwarzania kilkadziesiąt razy mniejszą.
66
Rafał KOZIK, rok I mgr
Jakub PORĘBSKI, rok I mgr
SKN AUTOMATYKÓW I ROBOTYKÓW „FOCUS”.
BADANIE WPŁYWU STOPNIA PODOBIEŃSTWA DO CZŁOWIEKA NA
ODBIÓR WYGLĄDU ROBOTA
Celem projektu jest zbadanie hipotezy doliny niesamowitości (uncanny valley)
z dziedziny kognitywistyki. Zgodnie z tą hipotezą robot lub animacja o wyglądzie zbliżonym
(lecz nie identycznym) do człowieka może wywołać u obserwatorów nieprzyjemne odczucia.
W tym celu została zbudowana robotyczna głowa z ekranem na którym wyświetlana jest
twarz. W oparciu o tę konstrukcję podjęliśmy próbę określenia jaka twarz robota jest
najbardziej atrakcyjna dla odbiorcy. Jednocześnie pragniemy zbadać interakcję pomiędzy
człowiekiem, a robotem. Interfejs umożliwi robotowi podstawową komunikację
z człowiekiem. Na ekranie są wyświetlane odpowiednie wyrazy twarzy, a wzrok robota może
podążać za rozmówcą. Dzięki naszym badaniom będziemy mogli określić jakie czynniki
mogą wpływać na poprawienie interakcji pomiędzy człowiekiem a robotem.
Projekt jest rozwijany w ramach konkursu Digilent Design Contest Europe 2016.
dr hab. inż. Paweł Rotter
67
Krzysztof Mazur, rok I mgr
SKN „AVADER”
WBUDOWANY SYSTEM WIZYJNY DO ŚLEDZENIA
OBIEKTÓW DLA POTRZEB NAWIGACJI ROBOTA
AUTONOMICZNEGO
Systemy wizyjne znajdują zastosowanie w różnych dziedzinach przemysłu,
przykładowo w systemach ochrony obiektów strategicznych, banków, prywatnych budynków
lub w zastosowaniach militarnych. Umiejscowienie kamery wraz z odpowiednim systemem
wizyjnym na platformie mobilnej znacznie poprawia autonomiczność robota, dodając mu
odpowiednik jednego z najważniejszych ludzkich zmysłów – wzroku. Dzięki temu robot
nabywa zdolność,,widzenia” otoczenia, w którym się znajduje, a za pomocą odpowiednich
algorytmów może otrzymany obraz przetwarzać i interpretować.
Układy rekonfigurowalne FPGA (ang.Field-Programmable Gate Array) stale zyskują
na popularności głównie z uwagi na ciągły spadek cen oraz jednoczesny wzrost dostępnych
zasobów logicznych. Zrównoleglenie obliczeń pozwala na implementację bardzo
zaawansowanych algorytmów oraz ich realizację w czasie rzeczywistym, co pozwala na
ciągłą interpretację informacji z otoczenia robota i niemal natychmiastowe wypracowanie
odpowiedniego sterowania.
Celem pracy było stworzenie robota mobilnego sterowanego na podstawie systemu
wizyjnego. Założeniem było zaimplementowanie rozwiązania, w którym robot byłby w stanie
śledzić dowolnie wybrany przez użytkownika obiekt, bez konieczności jego wcześniejszego
zdefiniowania.
68
Karolina Pasierbiewicz, rok III
Wydział Inżynieri Metali i Informatyki Przemysłowej
SKN „ERA INŻYNIERA”
POMIAR TEMPERATURY PRÓBEK STALOWYCH PRZY
WYKORZYSTANIU MOBILNEGO ROBOTA ZDANIE STEROWNEGO
Proponowany na sesję studencką projekt naukowo-badawczy będzie polegał na
zaprezentowaniu autorskiego pomysłu robota zdalnie sterowanego, który posłuży
w niedalekiej przyszłości do pomiaru temperatury metali i ich stopów.
Robot wysyła wiązkę światła podczerwonego do badanego materiału metalicznego,
a następnie odbita wiązka jest przetwarzana przez mikrokontroler i wysyłana poprzez interfejs
Bluetooth do stacji komputerowej. W kolejnym kroku pomiarów otrzymane dane są
przetwarzane przez użytkownika w celu graficznej prezentacji otrzymanych wyników
pomiarów. Docelowe zastosowanie robota będzie obejmowało głównie przemysł
metalurgiczny np. podczas przebiegu procesu przeróbki plastycznej materiału (walcowanie).
Wykorzystanie pracy robota mobilnego nie tylko zwiększy bezpieczeństwo pracy osób
pracujących w firmie o tematyce metalurgicznej ale pozwoli również na zwiększenie
szybkości i dokładności pomiarów oraz ułatwi przebieg procesu technologicznego.
Rys. 1 Prototyp mobilnego robota
mgr inż. Przemysław Marynowski
69
Bartosz POSTULKA, rok I mgr
SKN „AGH SPACE SYSTEMS”
AGH SPACE SYSTEMS - SOUNDING ROCKET PROGRAM
The goal is to provide an universal platform for testing various subsystems in an extreme
environment. The overall Sounding Rocket system is composed of many components, a structure,
control system, and recovery system that protects the vehicle during descent. There is a specially
developed payload module to provide housing for various onboard experiments.
Sounding rockets are used to study the Earth's atmosphere at many different altitudes and the
Earth's ionosphere and aurora. Sounding rockets are uniquely qualified to study the Earth's atmosphere
in the altitude range inaccessible to balloons (maximum altitude ~30 miles) or satellites (minimum
altitude ~100 miles).
There is a huge complexity of providing valid, atmospheric testing system. It demands high
integrity of all sybsystems. This ambitious project covers all stages from concept throught simulation,
design up to testing and marketing.
In addition to science and technology, sounding rockets also provide invaluable tools for
education and training. For example, a three-year sounding rocket mission at a university provides an
excellent research opportunity for a Ph.D. dissertation, in which the student carries the project through
all of its stages -- from conception to hardware design to flight to data analysis and, finally to the
publication of the results.
This "hands on" approach provides the student with invaluable experience of understanding
the space flight mission as a whole.
Paper supervisor:
dr hab. inż. Tomasz Buratowski
70
Artur Rosa, rok II mgr
SKN „CYBORG”
INTELIGENTNA RELOKACJA KLIENTÓW POMIĘDZY SERWERAMI
VPN
Praca zawiera propozycję inteligentnego sterowania przełaczaniem klientów VPN do
innych serwerów. Na podstawie statystyk mówiących o ilości podłączonych klientów, czasie
połączeń, ilości przesyłanych danych w różnych godzinach system proponuje przełączanie
klientów VPN. Dodatkowo zaproponowano rozwiązanie problemu migracji profilu połączenia
w konfiguracji serwerów. Rozwiązanie ma za zadanie równoważyć obciążenie serwerów
VPN, a w konsekwencji pozwolić na minimalizację liczby wykorzystywanych serwerów.
W ramach pracy wykonano: Moduł zbierania statystyk z każdego serwera i kierowanie ich do
centralnego punktu, System rekomendacyjny analizujący długoterminową sytuację
i proponujący nowe rozlokowanie klientów.
71
Piotr Rząsa, rok II mgr
SKN „CYBORG”
MONITORING SYTUACJI POJAZDU ZA POMOCĄ RADIOTELEFONU
TETRA
Praca zawiera propozycję budowy Modułu posredniczącego pomiedzy magistralą
CAN w samochodzie a radiotelefonem TETRA. Istotne informacje o pojeździe sa dostepne
poprzez magistrale CAN (controller area network). Informacje mozna odczytac i przeksztalcic
na komendy AT (znane rowniez jako Hayes AT lub AT commands) i wykorzystac do
sterowania radiem TETRA. Monitoring polega na wyslaniu krótkiej informacji tekstowej
SMS o zaistniałym zdarzeniu rejestrowanym przez magistrale CAN (otwarcie drzwi,
opuszczenie szyby, gwałtowne hamowanie, odpalenie poduszek etc.)
72
Michał Szul, rok III
Michał Żegleń, rok III
SKN „NEW – TECH”
INTELIGENTNE ROZWIĄZANIA W AUTOMATYZACJI MIESZKAŃ
Przedstawienie, wizualizacja realnych oraz w pełni działających rozwiązań
automatyzacji domów na przygotowanej przez członków koła NewTech makiecie. Nasze koło
naukowe stawia na nowe technologie dlatego też w dobie rozwoju tzw. „smart” rozwiązań
ułatwiających i umożliwiających efektywniejsze funkcjonowanie człowiekowi na co dzień
przedstawimy „dom przyszłości” . Sektor ten jest jednym z najszybciej rozwijającym się,
dlatego też podczas konferencji ukażemy ciekawe rozwiązania dążące do uzyskania pełnej
kontroli nad mieszkaniem. Stawiamy na ekologie, bezpieczeństwo i technologie w sterowaniu
naszym domem.
mgr inż. Tymoteusz Turlej
73
Krzysztof WENDA, rok III
Piotr BALBIER, rok III
SKN „ASTROCUBE AGH”
KONCEPT SYSTEMU KONTROLI ORIENTACJI I POZYCJI SATELITY
TYPU CUBESAT OPARTY O NAPĘD JONOWY ORAZ ZESPÓŁ CEWEK
MAGNETYCZNYCH.
Na przestrzeni ostatniej dekady znacząco zmienił się charakter funkcjonowania
globalnej branży kosmicznej. Chociaż wielkie inwestycje oraz przełamywanie kolejnych
barier w podboju kosmosu przez człowieka wciąż pozostają domeną wielkiego kapitału, to
wzrost liczby pomniejszych inicjatyw wyraźnie wskazuje nowy trend- upowszechnienie
technologii kosmicznych. Zorganizowana turystyka kosmiczna zyskuje na popularności,
systematycznie obniżane są koszty eksploatacji rakiet transportowych zdolnych do
przekroczenia bariery jonosfery, a standard Cubesat realizowany jest w większej ilości misji
niż kiedykolwiek wcześniej. Mając to wszystko na uwadze z optymizmem należy patrzeć w
przyszłość, gdyż branża kosmiczna staje się dostępna niemalże dla każdego. W kontekście
rewolucji kosmicznej, której świadkami jesteśmy, pojawia się konieczność znacznej redukcji
masy oraz kubatury poszczególnych elementów statków kosmicznych. Dobrze już znane
technologie poddawane są modyfikacjom. Na koncepcje, które kiedyś uważano za szalone,
dziś naukowcy i inwestorzy patrzą znacznie przychylniej. Nie bójmy się więc szukać szans
również dla siebie, z odwaga i determinacją bierzmy udział w wielkim podboju kosmosu.
Głównym celem Koła Naukowego AstroCube AGH jest realizacja projektu budowy
satelity naukowego typu Cubesat. W niniejszym referacie chcielibyśmy Państwu
zaprezentować koncept wykorzystania silnika jonowego do kontroli orientacji i parametrów
orbitalnych w satelitach o bardzo niewielkiej masie oraz kubaturze, a przygotowanych do
operowania w warunkach jonosfery (niska orbita okołoziemska). Zastosowanie takiego
napędu w satelitach typu Cubesat pozwoliłoby na kontrolowanie czasu lotu orbitalnego:
przeprowadzenie deorbitacji z dokładnością do kilku dni, jak również dłuższe utrzymanie
zadanej orbity. Zmiana kierunku ciągu generowanego przez napęd jonowy wiąże się ze
zmianą orientacji satelity w przestrzeni. Do kontroli orientacji w niewielkich satelitach
powszechnie wykorzystywany jest System Kontroli Orientacji (ang. Atittude Determination
and Control System) oparty o zespół cewek magnetycznych i kół zamachowych. Integracja
Systemu Kontroli Orientacji z napędem jonowym, przy zmiennym natężeniu pola
magnetycznego Ziemi, stanowi ciekawe zagadnienie z zakresu automatyki.
74
W kontekście możliwości kontrolowania procesu deorbitacji satelity, prezentowany
koncept implementacji napędu jonowego w satelitach typu Cubesat może stanowić jedno z
rozwiązań tak często poruszanego w ostatnich latach problemu zaśmiecenia orbity
okołoziemskiej. Mimo że usunięcie już zalegającego na orbicie złomu kosmicznego wymaga
zdecydowanie bardziej kompleksowych rozwiązań, to równie wielką wagę należy
przywiązywać do niepogłębiania tego problemu. Wspomnieć należy o porozumieniach
zawartych pomiędzy NASA a Europejską Agencją Kosmiczną, które to mają na celu
wypracowania wspólnych norm dotycząc deorbitacji satelitów.
dr inż. Alberto GALLINA
75
Krystian Woszczek, rok III
Patryk Zawadzki, rok III
SKN „NEW – TECH”
MANIPULATOR O STRUKTURZE SCARA
Tematem prezentacji jest przedstawienie wykonanego przy użyciu druku 3d
manipulatora o strukturze kinematycznej SCARA. Projekt wykonany został przez członków
koła naukowego NewTech. Oprogramowanie do manipulatora oparte jest na programie
Matlab. Sercem naszego manipulatora jest platforma prototypowa Arduino. Prezentacja
obejmuje m.in. poruszenie podstawowych praw robotyki, ukazanie na przykładzie struktury
naszego manipulatora notację Denavita-Hartenberga oraz przedstawienie podstawowych
możliwości ramienia robotycznego.
mgr inż. Tymoteusz Turlej
76
Sekcja Ceramiki i Inżynierii Materiałowej
Ceramics and Material Engineering
Podsekcja 1
77
Marcelina Bury, rok II
Wydział Energetyki i Paliw
KOŁO NAUKOWE „HYDROGENIUM”
WYSOKOTEMPERATUROWE PRZEWODNICTWO PROTONOWE
W MATERIAŁACH KRYSTALICZNYCH Z GRUPY TLENKÓW
PEROWSKITOWYCH Ba1-xLnx(In,Zr,Sn)O3-δ
Wysokotemperaturowe przewodniki protonowe HTPC (z ang. High-Temperature
Proton Conductors) cieszą się coraz większym zainteresowaniem jako potencjalne materiały
elektrolitowe do zastosowania w elektrolizerach pary wodnej oraz w stałotlenkowych
ogniwach paliwowych SOFC (z ang. Solid Oxide Fuel Cell). Ogniwa te pracują w zakresie
wysokich temperatur (600-1000 ºC), dzięki czemu możliwy jest m.in. wewnętrzny reforming
paliwa (np. węglowodorów) czy osiągnięcie wysokiej sprawności układów kogeneracyjnych.
Jednak wysoka temperatura jest przyczyną krótszego czasu użytkowania ogniw oraz jego
komponenty wykonane muszą zostać z materiałów o dobrej wytrzymałości termicznej
i mechanicznej, stąd coraz większym zainteresowaniem cieszą się ogniwa IT-SOFC,
pracujące w dolnym zakresie temperatur, tj. 600-800 °C. W klasycznym rozwiązaniu SOFC
elektrolit wykazuje przewodnictwo jonowe związane z dyfuzją anionów tlenu poprzez
mechanizm wakancyjny. Ciekawym rozwiązaniem, zarazem efektywnym w niższym zakresie
temperaturowym, są ogniwa PCFC (z ang. Protonic Ceramic Fule Cell) z elektrolitem o
przewodnictwie protonowym. Poniższa reakcja przedstawia proces oddziaływania cząsteczek
pary wodnej dostarczanej w atmosferze, z powierzchnią materiału, w wyniku czego proton
oddziałuje z tlenem sieciowym, a grupa OH- zajmuje wakancje tlenowe:
H2 O + VO•• + OXO ↔ 2OH •
Transport protonów w materiale o strukturze perowskitu odbywa się pomiędzy
sąsiadującymi jonami tlenkowymi zgodnie z mechanizmem Grotthussa, co uwarunkowane
jest składem chemicznym, strukturą krystaliczną oraz wyjściową koncentracją wakancji
tlenowych. Główną zaletą ogniw PCFC jest powstawanie produktów reakcji, tj. pary wodnej
po stronie katodowej, co zapobiega rozcieńczaniu dostarczanego do anody paliwa.
Celem pracy było przeprowadzenie badań właściwości fizykochemicznych, w tym
właściwości strukturalnych, termograwimetrycznych oraz transportowych, wybranych
wysokotemperaturowych przewodników protonowych z grupy tlenków perowskitowych o
wzorze ogólnym Ba1-xLnx(In,Zr,Sn)O3-δ (Ln - wybrane lantanowce).
dr hab. inż. Konrad Świerczek, prof. AGH
mgr inż. Wojciech Skubida
78
Kacper CICHY, rok I mgr
SKN „HYDROGENIUM”
CHARAKTERYSTYKA WŁAŚCIWOŚCI WYBRANEGO TLENKU Z GRUPY
Ba1-xPrx(Zr,In,Sn)O3-δ W ASPEKCIE ZASTOSOWANIA JAKO
ELEKTROLITU O PRZEWODNICTWIE PROTONOWYM
W standardowych stałotlenkowych ogniwach paliwowych (ang. SOFC) jako materiału
elektrolitowego używa się ceramik przewodzących jony tlenu. Konsekwencją tego jest
wydzielanie się produktu reakcji (wody) po stronie anody, co skutkuje m.in. zmniejszeniem
stopnia utylizacji paliwa poprzez jego rozcieńczenie. Problem ten można rozwiązać poprzez
zastosowanie elektrolitu przewodzącego protonowo. Dodatkowym atutem takiego
rozwiązania jest obniżenie temperatury pracy ogniwa, a co za tym idzie, zwiększenie napięcia
oraz sprawności układu.
Badane materiały z grupy Ba1-xPrx(Zr,In,Sn)O3-δ są związkami o strukturze
perowskitu, co pozwala na szeroką modyfikację ich składu chemicznego, przy zachowaniu
stabilności struktury krystalicznej. Umożliwia to projektowanie materiałów, w których obecna
jest duża liczba wakancji w podsieci tlenowej. W obecności pary wodnej pozycje tych
wakancji mogą być zajmowane przez grupy hydroksylowe, co pozwala na pojawienie się
przewodnictwa protonowego odbywającego się mechanizmem Grotthussa. Wielkość tego
przewodnictwa uzależniona jest od czynników takich jak skład chemiczny, koncentracja
wakancji tlenowych, czy temperatura.
W niniejszej pracy przedstawiona została metodyka oraz wyniki badań
przeprowadzonych w celu scharakteryzowania właściwości strukturalnych i określenia
wartości przewodnictwa protonowego wybranego tlenku z grupy Ba1-xPrx(Zr,In,Sn)O3-δ.
dr hab. inż. Konrad Świerczek, prof. AGH
79
Zuzanna CZWARKIEL, rok III
SKN „NUCLEUS”
TYTANIAN STRONTU DOMIESZKOWANY NIOBEM – SYNTEZA
I WŁAŚCIWOŚCI
Perowskity to grupa materiałów, których szczególna budowa krystaliczna skutkuje
wieloma interesującymi właściwościami optycznymi, elektrycznymi i magnetycznymi.
Właściwości te można modyfikować poprzez zastosowanie odpowiedniej ścieżki syntezy lub
wprowadzenie domieszek. Przykładem takiego materiału jest tytanian strontu (SrTiO3), który
po wprowadzeniu domieszki donorowej, na przykład niobu, staje się przewodnikiem
elektronowym. Właściwość ta, w połączeniu ze stabilnością w szerokim zakresie temperatury
i zawartości tlenu w atmosferze, pozwala na zastosowanie domieszkowanego niobem
tytanianu strontu (SrNbxTi1-xO3) do produkcji anod do stałotlenkowych ogniw paliwowych
(SOFC). Celem zbadania stabilności SrNbxTi1-xO3, przeprowadzono cykliczne pomiary
temperaturowo programowanej redukcji (TPR) i utleniania (TPO) próbek tego materiału.
Syntezę SrNbxTi1-xO3 wykonano z zastosowaniem modyfikowanej metody
cytrynianowej. Do tego celu wykorzystano metanol, kwas cytrynowy, izopropanolan tytanu
(IV), roztwór etanolanu niobu (V) w etanolu oraz wodny roztwór azotanu (V) strontu.
Otrzymano jednofazowe próbki o zawartości niobu w podsieci tytanu x=1%mol, x=2%mol
oraz x=3%mol. Próbki poddano badaniu XRD zarówno przed przystąpieniem do cyklicznej
redukcji i utleniania, jak i po dwóch oraz czterech cyklach.
Rys. 1 Dyfraktogram próbki po dwóch cyklach utleniania i redukcji.
PODZIĘKOWANIA
Praca powstała w ramach finansowania z grantu przyznanego
przez Narodowe Centrum Nauki, Grant No 2014/14/EST5/00763
dr Ewa Drożdż
80
Jakub GAJSKI, rok I mgr
SKN „NUCLEUS”
PODSUMOWANIE BADAŃ NAD UPORZĄDKOWANYM
MEZOPOROWATYM WĘGLEM
Uporządkowane mezoporowate węgle są przedmiotem zainteresowania współczesnej
inżynierii materiałowej ze względu na potencjalne zastosowania w katalizie, adsorpcji,
budowie sensorów oraz możliwości magazynowania i konwersji energii. Wąski rozkład
średnic porów i uporządkowanie tych węgli pozwala minimalizować problemy dotykające
tradycyjnie aktywowanych porowatych materiałów węglowych, charakteryzujących się
bardzo dużym zdefektowaniu ich powierzchni oraz niekorzystną dla procesów dyfuzji
nanostruktura.
Referat obejmie omówienie sposobu syntezy, przedstawienie wyników badań
otrzymanego węgla, wnioski wynikające z wyników badań oraz komentarz i perspetywę na
przyszłość.
Rys. 2. Mikrofotografia SEM powierzchni jednego z otrzymanych węgli.
prof. dr hab. inż. Stanisław Błażewicz
81
Jerzy GLIWICKI, rok III
SKN „NUCLEUS”
WARSTWY HYDROFOBOWE OTRZYMYWANE W WYNIKU
HYDROSILILOWANIA POLISILOKSANÓW
Nadawanie powierzchniom właściwości hydrofobowych ma na celu otrzymanie powłok
odpychających cząsteczki wody, a przez to zwiększenie czasu ich funkcjonalności. Woda osiadająca
na takich powierzchniach nie tworzy warstwy ciągłej lecz tworzy pojedyncze, łatwo usuwające się
i nie zostawiające śladów krople. Miarą hydrofobowości jest kąt tworzący się między osadzoną kroplą,
a powierzchnią materiału, występujący w zakresie od 90˚ do 180˚. Najwyższa wartość tego kąta (180˚)
oznacza, że kropla tworzy na warstwie idealną kulę. Materiały dla których kąt zwilżania wynosi
powyżej 150˚ nazywa się superhydrofobowymi. Warstwy mające takie właściwości obecnie
najczęściej są stosowane w tzw. samoczyszczących się materiałach. Otrzymuje się je techniką zol-żel,
w wyniku
której
powstają
powłoki
bazujące
na
właściwościach
hydrofobowych
polidimetylosiloksanów lub fluoroalkilosilanów. Podstawowym problemem takich warstw jest ich
niska trwałość. Dodatkowo, otrzymywane powłoki hydrofobowe często charakteryzują się słabymi
właściwościami mechanicznymi i brakiem transparentności, co utrudnia ich zastosowanie. Dlatego
poszukiwanie nowych powłok, charakteryzujących się wysokim kątem zwilżania, dobrymi
właściwościami mechanicznymi oraz fizycznymi jest tak istotne.
Tematem pracy było otrzymanie hydrofobowych warstw polisilokanowych na powierzchni szkła
kwarcowego w wyniku sieciowania, metodą hydrosililowania, polimerów siloksanowych.
Hydrosililowanie jest reakcją addycji grupy Si-H do Si-CH=CH2, zachodzącej w obecności
katalizatora, w wyniku której tworzą się mostki etylenowe [-Si-CH2-CH2-Si-] łączące polimery.
Dlatego też do otrzymania warstw wykorzystano polimery i kopolimery zawierające grupy winylowe
w łańcuchu (V,VF1:2, rok VF1:1, rok VF2:1) [Rys.1 i 2].
Dodatkowo część polimerów charakteryzowała się obecnością fluoru (pierwiastka o
właściwościach hydrofobowych). Wszystkie polimery zostały otrzymane w wyniku
anionowej polimeryzacji z otwarciem pierścienia cyklotrisiloksanów. Jako czynniki sieciujące
zostały użyte małocząsteczkowe związki siloksanowe: liniowy, difunkcyjny HMMH [Rys. 3]
oraz cykliczny, tetrafunkcyjny D4H [Rys.4].
82
Warstwy nanoszono metodą spin-coating. Sieciowanie warstw odbywało się
w temperaturze 60˚C. Badania właściwości fizykochemicznych otrzymanych warstw
przeprowadzono przy użyciu spektroskopii w podczerwieni FT-IR oraz dokonując pomiaru
kąta zwilżania.
Otrzymane wyniki potwierdziły uzyskanie usieciowanych struktur polisiloksanowych
na powierzchni szkła, charakteryzujących się wysokim kątem zwilżania w zakresie od 108˚,
dla warstwy (V/D4H) [Rys.5] do 156˚(VF2:1) [Rys.6].
Kolejnym krokiem w badaniach warstw, będzie dobranie odpowiedniej temperatury
pirolizy, tak aby otrzymane warstwy charakteryzowały się zwiększoną odpornością
mechaniczną, zachowując właściwości hydrofobowe i transparentność.
dr inż. Anna Nyczyk-Malinowska
83
Adrian MIZERA, rok III
SKN „NUCLEUS”
SYNTEZA I WŁAŚCIWOŚCI MAKROPOROWATEGO ŻELAZIANU
LANTANU DOMIESZKOWANEGO TYTANEM
Tlenki mieszane posiadające strukturę perowskitu są intensywnie badanymi związkami o
szerokiej gamie zastosowań. Koherencja pomiędzy ich właściwościami katalitycznymi oraz
elektrycznych skłania nas do prowadzenia eksperymentów pod kątem wykorzystania tych żelazianów
jako alternatywnych materiałów dla jako anod w stałotlenkowych ogniwach paliwowych (SOFC),
sensorów gazowych, materiałów biorących udział w procesach chemicznego transportu tlenu w pętli
tlenkowej podczas zgazowania (Chemical Looping Gasification) lub spalania (Chemical Looping
Combustion).
Jednym ze najbardziej obiecujących materiałów o strukturze perowskitu, który stosuje się jako
stały przewodnik jonów tlenowych jest domieszkowany żelazian lantanu. W ramach prowadzonych
badań zsyntetyzowano żelazian lantanu domieszkowany tytanem. Synteza opierała się na mokrej
metodzie cytrynianowej z azotanowych roztworów prekursorów oraz stałego tlenku lantanu (III). Ilość
domieszki tytanu wahała się od 0 do 20 % mol. W celu dodatkowej modyfikacji morfologii finalnego
produktu roztwór prekursorów naniesiono ma organiczną matrycę w postaci monodyspersyjnych
granul poli(metakrylanu metylu).
W celu zbadania czystości składu fazowego przeprowadzono badania dyfraktometrii
rentgenowskiej (XRD) co przedstawiono na rysunku 1A. Mikrostruktura powierzchnii
zmodyfikowanego materiału badano z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii elektronowej SEM
Rys. 1B. Dodatkowo w celu weryfikacji wpływu domieszki Ti na aktywność katalityczną
przeprowadzono pomiary termicznie programowalnej redukcji oraz utleniania (TPR/TPO). Ponadto
zbadano wpływ domieszkownia na odporność chemiczną perowskitów z wykorzystaniem technik
TGA-SDTA.
Rys. 3. Dyfraktogramy przygotowanych preparatów żelazianu strontu (A) oraz zdjęcie SEM
zmodyfikowanego materiału
dr Łukasz Łańcucki
84
Jan MRÓWKA, rok I mgr
SKN „NUCLEUS”
FUNKCJONALIZACJA OKTAFENYLOSILSESKWIOKSANU
Istotnym zagadnieniem w dziedzinie tworzenia nowych materiałów jest otrzymywanie
rozbudowanych struktur o budowie uporządkowanej. Makroskopowe właściwości materiałów zależą
od ich nanostruktury. Podczas ich syntezy ważnym jest zastosowanie jednostek budujących o
wysokiej symetrii, co umożliwia otrzymanie sieci, z niewielką ilością defektów mających negatywny
wpływ na właściwości pożądane w fotonice i elektronice.[5][6]. Przykładem takiej jednostki budującej
charakteryzującej się wysoką symetrią jest oktafenylosilseskwioksan (OPS) (Rys. 1).
Rys. 1. Struktura oktafenylosilseskwioksanu posiadająca wysoką symetrię
Według danych literaturowych, OPS funkcjonalizowany długimi łańcuchami arylowymi oraz
alkilowymi posiadają interesujące właściwości w dziedzinie fotoemisji przy zastosowaniu ich jako
domieszek do materiałów budujących organiczne diody luminescencyjne (OLED).
W referacie zawarto opis ścieżek syntetycznych, prowadzących do otrzymania
oktafenylosilseskwioksanu sfunkcjonalizowanego w pozycjach para pierścieni aromatycznych
grupami aryloalkilowymi (Rys. 2)
Rys. 2. Struktura sfunkcjonalizowanej cząsteczki OPS-u.
Otrzymana cząsteczka, zgodnie z danymi literaturowymi wykazuje właściwości podobne do
kropek kwantowych.
dr Maria Owińska
85
Mikołaj NOWAK, rok I mgr
ELEKTROCHEMICZNE WODOROWANIE
KWAZIKRYSZTAŁÓW Z UKŁADU TI-ZR-NI
Alternatywą dla najbardziej rozpowszechnionej metody magazynowania wodoru
w kompozytowych zbiornikach wysokociśnieniowych, może być użycie wodorków metali, a
w tym przypadku materiałów kwazikrystalicznych zdolnych do absorbcji wodoru.
Charakteryzują się wyjątkowym sposobem rozmieszczenia przestrzennego atomów, można
zaobserwować uporządkowanie dalekiego zasięgu, jednak bez obecnej symetrii translacyjnej.
Ponadto, nie można im przypisać żadnej z 14 sieci Bravaisa. Związki te są obiecującymi
materiałami do magazynowania wodoru, ponieważ w ich wnętrzu znajduje się znaczna ilość
pozycji międzywęzłowych, które mogą być zajęte przez wodór. Materiały kwazikrystaliczne
mają taką zaletę, że pochłaniają wodór drogą elektrochemiczną, a więc można je zastosować
jako materiał anodowy w akumulatorach Ni-MH, które znajdują szerokie zastosowanie
w przenośnej elektronice jak i większych jednostkach, np. w układach zasilania samochodów
hybrydowych.
Rys. 1 Dyfraktogram rentgenowski dla Ti45Zr38Ni17 przed i po wodorowaniu (wybrany zakres
kątowy).
Dla związków z układu Ti-Zr-Ni. przeprowadzono badania strukturalne na
dyfraktometrze rentgenowskim, sporządzono charakterystyki napięcia w funkcji naładowania
oraz wykonano pomiary impedancji przy wykorzystaniu metody spektroskopii impedancyjnej
EIS.
dr hab. inż. Konrad Świerczek
86
Przemysław NOWAK, rok II
Dawid STAŚKO, rok II
SKN „NUCLEUS”
BADANIA WŁAŚCIWOŚCI FIZYKOCHEMICZNYCH DRUTÓW
NADPRZEWODZĄCYCH Z DWUBORKU MAGNEZU
Ze względu na unikalne właściwości strukturalne w połączeniu z wysokimi
gęstościami krytycznymi prądu nadprzewodniki z dwuborku magnezu (MgB2) stanowią
perspektywiczną grupę materiałów do wytwarzania nadprzewodzacych kabli energetycznych.
Dwuborek magnezu, którego nadprzewodnictwo zostało odkryte w 2001 roku przez zespół
Akimitsu z Aoyama Gakuino University w Tokio (Japonia) jest międzymetalicznym
związkiem warstwowym o małej anizotropii parametrów transportowych oraz temperaturze
krytycznej na poziomie 39 K. Dzięki wysokiej temperaturze krytycznej w porównaniu do
tradycyjnych nadprzewodników niskotemperaturowych (LTS) możliwe jest zastapienie
ciekłego helu jako środka chłodzacego ciekłym wodorem (20,3 K) lub ciekłym neonem (27,1
K). Dodatkową zaletą MgB2 jest też mały ciężar własciwy (2,6 g/cm3), umożliwiajacy
zmniejszenie ciężaru urzadzeń, w których wykorzystuje się ten materiał.
Celem niniejszej pracy było zbadanie mikrostruktury oraz własciwości
magnetycznych jedno- i wielożyłowych drutów nadprzewodzacych z MgB2, które zostały
wykonane w Instytucie Wysokich Cisnień PAN w Warszawie pod kierunkiem dr Andrzeja
Morawskiego.
Do wytwarzania materiałów nadprzewodzacych z MgB2 z reguły stosuje się
technologie oparte o materiały in-situ w postaci mieszaniny proszków Mg i B oraz ex-situ
w formie proszku MgB2. Obie te technologie są wykorzystywane przy otrzymywaniu drutów
nadprzewodzacych w różnych osłonach metalowych. Otrzymane druty charakteryzują się
niskimi parametrami nadprzewodzącymi z uwagi na reaktywność rdzenia wykonanego
z materiału in-situ lub ex-situ z materiałem osnowy. Zastosowanie powłoki z Nb między
rdzeniem otrzymanych z materiału in-situ a osnową z drutu z Cu istotnie redukuje
wspomnianą reaktywnosć na granicy rozdziału rdzeń MgB2/Cu. Powłoki te są jednakże
kosztowne. Połączenie technologii in-situ/ex-situ z odpowiednią obróbką Mg, B i MgB2
z dodatkiem n-SiC pozwala na uzyskanie drutów o unikalnej konstrukcji koncentrycznych
warstw nadprzewodnika i koszulki w układzie Mg+B+10%SiC/MgB2+10%SiC/Cu.
W wyniku izostatycznego prasowania na goraco uzyskano druty, które charakteryzują się
jednorodną mikrostrukturą oraz wysoką gęstością krytyczną prądu rzędu 3,6104 A/cm2
w warunkach stałego pola magnetycznego do 14 T.
dr hab. inż. Tomasz Brylewski, prof. AGH
87
Katarzyna Polak, rok II mgr
MATERIAŁY KATODOWE DLA OGNIW NA-ION NA BAZIE NAXFE1-YMNYO2
(ZAKRES Y≤0,5)
Stale rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną oraz wysokie standardy ekologiczne,
związane z wykorzystaniem paliw kopalnych, spowodowały nagły wzrost popytu na technologie
magazynowania energii. Do jednych z najbardziej popularnych należą akumulatory litowe, bazujące
na procesie interkalacji/deinterkalacji litu. Są one obecnie wykorzystywane do zasilania przenośnych
urządzeń elektronicznych, a w niedalekiej przyszłości mają być wykorzystane do zasilania
samochodów elektrycznych, czy hybrydowych oraz magazynowania energii pochodzącej
z odnawialnych źródeł energii.
Prognozy wskazują, że w najbliższych latach zapotrzebowanie na ogniwa litowe znacznie
wzrośnie, co również wiąże się ze wzrostem cen litu, który dodatkowo występuje na niestabilnych
politycznie obszarach. W związku z powyższym, prowadzi się badania w kierunku zastąpienia litu
innym pierwiastkiem. Idealnym rozwiązaniem wydaje się być sód, który jest nietoksyczny, występuje
w większej ilości, niż lit, zatem jest też znacznie tańszy. Jednak problem stanowi większa masa oraz
promień jonowy sodu. Toteż głównymi wymaganiami stawianymi materiałom elektrodowym dla
ogniw sodowych jest struktura krystaliczna posiadająca miejsca dostępne dla większych jonów sodu,
wysokie przewodnictwo jonowo-elektronowe oraz niewielkie zmiany objętości materiału podczas
pracy ogniwa.
Jedną z najbardziej obiecujących grup materiałów katodowych dla ogniw sodowych są
warstwowe tlenki metali przejściowych, gdyż są proste w swojej strukturze, łatwe w otrzymaniu,
a także posiadają stosunkowo wysoką pojemność teoretyczną.
W niniejszym referacie przedstawiona zostanie synteza, badania strukturalne oraz
elektrochemiczne materiału katodowego dla ogniw sodowych na bazie NaxFe1-yMnyO2 (zakres
y≤0,5).
Rys.1. Dyfraktogram rentgenowski Na0,66Fe0,6Mn0,4O2
Opiekun naukowy:
88
Dawid PRZYCZYNA, rok IV
MODYFIKACJA PODSIECI ANIONOWEJ JAKO DROGA POPRAWY
PARAMETRÓW UŻYTKOWYCH ELEKTROLITÓW STAŁYCH O
PRZEWODNICTWIE JONÓW LITU
Powszechnie używane ogniwa litowo jonowe (Li-ion) wykorzystują ciekły elektrolit, który
pomimo wysokiego przewodnictwa jonowego rzędu 10 mS · cm⁻¹ charakteryzuje się brakiem
stabilności w kontakcie z wodą, natomiast podczas nadmiernego rozładowania jak również
przeładowania stwarza zagrożenie uszkodzeniem, a nawet eksplozją ogniwa. Aby baterie Li-ion
znalazły szersze zastosowanie między innymi w domenie motoryzacji, mikroelektroniki lub
medycyny, należy poszukiwać materiałów elektrolitowych, które zapewniałyby wymagane
bezpieczeństwo ogniw bez znaczącej utraty pojemności grawimetrycznej, wolumetrycznej oraz
gęstości energii i mocy. Nieorganiczne elektrolity w fazie stałej, od których oczekujemy takich cech
jak: stabilności chemicznej, dobrego przewodnictwa jonowego oraz szerokiego okna
elektrochemicznego, są obiecującymi materiałami które mogą pozwolić na szersze zastosowanie
akumulatorów litowo jonowych. Jednym z materiałów elektrolitowych posiadający część powyższych
cech jest perowskit La2/3−x Li3x TiO3 (w skrócie LLTO) z przewodnictwem jonowym na poziomie
10−3 S · cm−1 w temperaturze pokojowej. Z uwagi na brak odporności na redukcję przy potencjale
poniżej 1.5V względem elektrody Li⁺/Li, podjęto się weryfikacji hipotezy, że możliwe jest
poszerzenie zakresu stabilności tego materiału poprzez modyfikację podsieci anionowej.
Rys. 1 Komórka elementarna LLTO (czerwony – atomy tlenu, ciemnoszary
– atomy lantanu, jasnoszary – atomy litu, pomarańczowy – wakacje, niebieski –
atomy tytanu). Zaadoptowane z: [ G. King and P. M. Woodward, “Cation
ordering in perovskites,” J. Mater. Chem., rok Vol. 20, pp. 5785–5796, 2010.]
W niniejszej pracy skupiono się na badaniu możliwości i wpływu
podstawienia w podsieci anionowej związku La2/3−x Li3x TiO3 jonami: F − ,
N 3−, Cl− , Br − . Zsyntezowane związki metodą wysokotemperaturową
wykazały niski stopień zanieczyszczeń oraz wysoki stopień krystaliczności (układ tetragonalny, grupa
przestrzenna P4/mmm), przy wartościach porowatości całkowitej w zakresie od 11% do 27%.
Przewodnictwo jonowe związków zbadano metodą spektroskopii impedancyjnej EIS. Przewodnictwo
wnętrza ziaren zarejestrowano na poziomie od 5,26·10−4 S · cm−1 (dla próbki z domieszką Cl−1) do
1,88· 10−3 S · cm−1 (dla próbki bez domieszki) w temperaturze 30˚C. Zaobserwowano poprawę
całkowitej energii aktywacji (w porównaniu do LLTO ̶ Ea = 0,52eV) dla domieszek N −3 (Ea =
0,42eV), Cl−1oraz Br −1 (Ea = ~0,48eV dla Cl− oraz Br − ). Uzyskane wyniki świadczą, że pierwiastki
w podsieci anionowej mogą w pewnym stopniu wpływać na potencjał przy którym zachodzi proces
redukcji.
dr inż. Wojciech Zając
89
Katarzyna WALCZAK, rok II mgr
WŁAŚCIWOŚCI TRANSPORTOWE I ELEKTROCHEMICZNE
MATERIAŁÓW KATODOWYCH Z GRUPY NaXFe1-YMnYO2
(ZAKRES Y ≥ 0,5) DLA OGNIW NA-ION
Z powodu szerokiego zastosowania ogniw Li-ion, stopniowo obserwuje się kurczące
zasoby litu na Ziemi. Ponadto zasoby te znajdują się w krajach Ameryki Południowej,
w których panuje niestabilna sytuacja polityczna. Okoliczności te zapoczątkowały znaczący
wzrost cen tego pierwiastka, a co z tym związane – poszukiwania innego pierwiastka, który
będzie mógł zastąpić lit. Z tego powodu powrócono do badanych na przełomie lat 70 i 80
ogniw sodowych, które są obecnie uważane za alternatywę dla ogniw litowych. Sód
występuje powszechniej w naturze, jest tańszy, a co najważniejsze – posiada najbardziej
zbliżone właściwości fizykochemiczne do litu spośród wszystkich pierwiastków. Niestety,
większy promień jonowy sodu oraz prawie trójkrotnie większa masa w stosunku do litu są
przyczyną ograniczeń kinetycznych procesów interkalacji/deinterkalacji w ogniwach
sodowych. Z tego powodu bardzo ważnym aspektem w poszukiwaniu nowych materiałów
elektrodowych dla ogniw sodowych, jest możliwość interkalacji/deinterkalacji większych
oraz cięższych jonów sodu bez znacznego naruszania zrębu struktury.
W niniejszej pracy przedstawione zostaną warstwowe tlenki z grupy NaxFe1-yMnyO2
(zakres y ≥ 0,5) jako obiecujące materiały katodowe dla ogniw Na-ion. Zaprezentowana
zostanie metoda wysokotemperaturowej syntezy wspomnianych tlenków oraz badania ich
właściwości strukturalnych i transportowych. W ramach pracy, ukazane zostaną również
charakterystyki napięciowe skonstruowanych ogniw testowych z materiałami katodowymi na
bazie NaxFe1-yMnyO2.
Rys. 1. Wizualizacja struktury krystalicznej tlenków warstwowych z grupy NaxFe1-yMnyO2:
a) w kierunku [010]; b) w kierunku [001].
90
Paweł Wyżga, rok II mgr
SKN „NUCLEUS”
OPTYMALIZACJA WŁAŚCIWOŚCI TERMOELEKTRYCZNYCH
STOPÓW Ag1-xSb1+xTe2+x
Stopy z układu Ag-Sb-Te niezmiennie przyciągają uwagę badaczy zajmujących się
materiałami termoelektrycznymi. O niesłabnącym zainteresowaniu właściwościami materiałów z tej
grupy świadczyć mogą liczne publikacje. Nielsen i in. [1] pokazali, że dla stopu o składzie
Ag0.732Sb1.08Te2.06 parametr efektywności termoelektrycznej ZT osiąga wysoką wartość 1,15 (w ok.
625 K). Z kolei Wu i in. [2] poprzez dodatek Se (AgSbSe0.2Te1.8) podwyższyli wartość parametru ZT
w tej samej temperaturze do 1.25.
Celem niniejszej pracy było znalezienie optymalnego składu stopu o wzorze ogólnym Ag1Sb
Te
x
1+x
2+x , który pozwoliłby na polepszenie zarówno właściwości termoelektrycznych jak i trwałości
termodynamicznej w stosunku do stechiometrycznego AgSbTe2. W tym celu przeprowadzono syntezy
metodą bezpośredniego topienia w tyglach z węgla szklistego w atmosferze Ar. Próbki do badań
właściwości transportowych przygotowano wykorzystując metodę spiekania wspomaganego prądem
(PECS). Skład fazowy oraz mikrostrukturę kontrolowano po każdym z przeprowadzonych etapów
syntezy z wykorzystaniem technik dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego XRD oraz skaningowej
mikroskopii elektronowej SEM.
Wynikiem tak przeprowadzonej analizy było otrzymanie stopu o składzie nominalnym
Ag0.846Sb1.038Te2, dla którego uzyskano wzrost maksymalnej wartości parametru ZT do 1,16, czyli o
ponad 70% w stosunku do AgSbTe2. Jest to głównie spowodowane polepszeniem parametrów
elektrycznych. Na podstawie tych wyników wysunięto hipotezę, wedle której przewodnictwo
elektryczne w materiałach typu Ag1-xSb1+xTe2+x zależy od stężenia wakancji srebra VAg w podsieci
metalicznej, które mogą mieć wpływ na transport ładunku. Ponadto, wzrost stężenia wakancji
przyczynił się do obniżenia składowej sieciowej przewodnictwa cieplnego w analizowanych
materiałach.
Badania zostały zrealizowane przy współpracy z Instytutem Chemii Fizycznej Ciała Stałego
Maxa Plancka w Dreźnie.
prof. dr hab. inż. Krzysztof Wojciechowski
Literatura:
[1] M.D. Nielsen, C.M. Jaworski, J.P. Heremans, Off stoichiometric silver antimony telluride: an
experimental study of transport properties with intrinsic and extrinsic doping, AIP Advances, 5,
053602, 2015
[2] H-J. Wu, T-W. Lan, S-W. Chen, Y-Y. Chen, T. Day, G.J. Snyder, State of the art Ag50-xSbxSe50yTey alloys: their high ZT values, microstructures and related phase equilibria, Acta Materialia, 93,
2015, s. 38-45
91
Marcel ZAMBRZYCKI, rok II mgr
SKN „NUCLEUS”
WPŁYW DODATKU GRAFENU NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI
NANOKOMPOZYTÓW POLIURETANOWYCH
Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu dodatku grafenu na
mikrostrukturę, właściwości sprężyste i elektryczne nanokompozytów z przeznaczeniem na
materiały do akumulacji cieplnej. Potrzeba przeprowadzenia takich badań wynika z tego, że
materiały te oprócz odpowiednich właściwości termicznych powinny charakteryzować się
dobrymi właściwościami mechanicznymi. Badane próbki poliuretanów różniły się masą
cząsteczkową segmentów giętkich (PEG), dodatkiem przedłużacza łańcucha i zawartością
grafenu sięgającą do 4%. W toku badań przeprowadzono obserwacje mikrostruktury przy
pomocy mikroskopu optycznego i elektronowego. Właściwości sprężyste i anizotropię
określano przy pomocy metody ultradźwiękowej. Otrzymane wyniki analizowano zwracając
szczególną uwagę na wpływ mikrostruktury, stopnia zdyspergowania nanocząstek i składu
próbek.
Przeprowadzone badania dowiodły, że dodatek grafenu istotnie wpływa na
mikrostrukturę i właściwości sprężyste poliuretanów. Próbki zawierające polimer o
największej masie cząsteczkowej, z przedłużaczem łańcucha i 4% zawartością grafenu
charakteryzują się najwyższą sztywnością, co można wiązać z obecnością dobrze
wykształconych sferolitów w tych próbkach.
Rys. 1. Struktury semikrystaliczne widoczne na powierzchni badanych nanokompozytów.
dr inż. Beata Macherzyńska
92
Sekcja Ceramiki i Inżynierii Materiałowej
Ceramics and Material Engineering
Podsekcja 2
93
Maciej Bik, rok I mgr
SKN CERAMIKÓW „CERAMIT”
CZARNE SZKŁA JAKO POWŁOKI NA MATERIAŁY
KONSTRUKCYJNE STOSOWANE W PRZEMYŚLE
SAMOCHODOWYM I ENERGETYCZNYM
W dzisiejszych czasach, epoce rozwijającego się w szalonym tempie przemysłu
samochodowego oraz energetycznego, częstym problemem pojawiającym się w trakcie użytkowania
elementów konstrukcyjnych opartych na wykorzystaniu stali oraz stopów na osnowie faz
międzymetalicznych jest zjawisko korozji wysokotemperaturowej zachodzącej w trakcie ich
eksploatacji w wyniku działania agresywnego środowiska gazowego i wysokiej temperatury.
Jedną z nowszych grup materiałów mogących stanowić rozwiązanie tych problemów są czarne
szkła, czyli ceramiczne materiały o strukturze amorficznej krzemionki, oparte na wiązaniu Si-O-C
i charakteryzujące się podstawieniami dwóch anionów tlenkowych O2- przez jeden anion węglowy C4. Podstawienia te skutkują wzrostem ilości węgla w strukturze implikującym wzrost przewodnictwa
elektrycznego oraz poprawę odporności na korozję szkieł odpowiednio poprzez pojawiający się
w strukturze tzw. „wolny węgiel” oraz rosnącą gęstość wiązań.
Celem wykonanych badań było zbadanie możliwości wykorzystania czarnych szkieł w formie
powłok ochronnych na dwóch rodzajach podłoża – stali oraz stopie z grupy tzw. „intermetalików”.
Wyjściowe materiały w formie warstw na podłożu metalicznym otrzymano w wyniku
zastosowania metody zol-żel i techniki dip-coatingu. Piroliza warstw z odpowiednich prekursorów
krzemoorganicznych – polisilseskwioksanów drabinkowych w ochronnej atmosferze argonu,
pozwoliła na otrzymanie powłok, których stopień szczelności i jednorodności zbadano na podstawie
badań mikroskopowych (SEM z EDX).
Kluczowym etapem było wykonanie badań kinetyki utleniania otrzymanych powłok
w atmosferze powietrza laboratoryjnego w 800°C w czasie 100 godzin w warunkach izotermicznych.
Badania te pozwoliły na :
a) ocenę poprawy odporności na korozję w warunkach wysokiej temperatury na podstawie
wykreślonej kinetyki utleniania i wyznaczeniu parabolicznej stałej szybkości utleniania,
b) zbadanie mikrostruktury powłoki po zasymulowaniu agresywnego środowiska pracy
badanych materiałów metalicznych na podstawie badań mikroskopowych (SEM z EDX)
przekroju oraz XRD utlenianych powłok,
c) zbadanie właściwości elektrycznych powłok, na podstawie badania czteropunktowej
stałoprądowej metody dwusondowej w 800°C i wyznaczenia powierzchniowej rezystancji
elektrycznej ASR („Area Specific Resistance”) utlenianych powłok.
Prof. dr hab. inż. Maciej Sitarz
94
Ewelina Budziwół, rok I mgr
OPRACOWANIE METODYKI MINERALIZACJI I ILOŚCIOWEGO
OZNACZENIA ŻELAZA W OLEJU TRANSFORMATOROWYM
Olej transformatorowy to przykład lekkiego destylatu naftowego zbudowanego
z mieszaniny wyższych węglowodorów. W warunkach normalnych ma postać lepkiej cieczy
o żółtej barwie i słabym, nieprzyjemnym zapachu. Znalazł on zastosowanie jako izolator oraz
czynnik chłodzący rdzeni transformatorów oraz łączników elektrycznych.
Istotnym parametrem cieczy izolacyjnej jaką jest olej transformatorowy jest zawartość
wody, zanieczyszczeń stałych oraz metali w stężeniach śladowych. Obecność niepożądanych
składników w oleju powoduje osłabienie jego właściwości izolacyjnych, dlatego też ciecze
izolacyjne przed zastosowaniem jak i w toku pracy poddawane są filtracji i odwodnieniu.
Droga zanieczyszczenia oleju związana jest z warunkami jego eksploatacji, pracy urządzenia
(opiłki metali), a także może pochodzić z otoczenia (pyły, piasek). Również transport oleju
w beczkach może przyczyniać się do zanieczyszczenia cieczy żelazem.
Celem prac badawczych było opracowanie metodyki mineralizacji oraz ilościowego
oznaczenia żelaza w oleju transformatorowym. Do badań wykorzystano dwie próbki oleju
transformatorowego, z czego jedna zawierała olej przefiltrowany. Miało to na celu określenie
celowości filtracji oraz sprawdzenie ile żelaza znajduje się w nieprzefiltrowanej próbce.
Proces badawczy rozpoczęto od mineralizacji metoda mokrą próbek, za pomocą mieszaniny
utleniającej: stężonego kwasu azotowego V, perhydrolu i kwasu solnego. W analizie
wykorzystano odczynniki wysokiej jakości Suprapur produkcji firmy Merck Niemcy.
Oznaczenie zawartości żelaza zostało wykonane metodą Absorpcyjnej Spektrometrii
Atomowej (ASA) wykorzystując dwie techniki: płomieniową oraz elektrotermiczną. Użytą
aparaturę stanowił: Spektrometr absorpcji atomowej firmy Perkin Elmer Mode 3110,
z kuwetą grafitową tej samej firmy typu HGA 600, produkcji USA.
Opiekun naukowy
dr Witold Reczyński
95
Adrian GRABOŚ, rok III
Wojciech JONTECZ, rok III
SKN KONSTRUKCJI MILITARNYCH „ADAMANTIUM”
DOMIESZKOWANY LEUKOSZAFIR JAKO MATERIAŁ NA
NOWOCZESNE OSŁONY WYŚWIETLACZY W URZĄDZENIACH
MOBILNYCH
W dobie rozwoju technologii, oprócz coraz szybszych procesorów i wyświetlaczy o
większych rozdzielczościach, ważna jest wytrzymałość telefonu na uszkodzenia mechaniczne.
Jednym z najwrażliwszych elementów jest ekran dotykowy. Wymusza to, aby powłoka
stworzona do jego ochrony była odporna na wszelkie uderzenia i zarysowania.
Celem projektu było wykorzystanie wcześniejszej analizy literatury na temat
monokryształów leukoszafiru (Al2O3), do otrzymania powłok poprzez naniesienie na czysty
leukoszafir cienkiej warstwy tytanu. Wykorzystano układ sublimujący metal w wysokiej
próżni. Twardość korundu (9 w skali Mohsa) ma skutecznie ochronić powłokę przed
większością zarysowań w codziennym użytku. Epitaksja tytanu ma spowodować
wzmocnienie odporności materiału na kruche pękanie, które wykluczało czysty korund
z walki na rynku osłon ekranów dla nowych urządzeń mobilnych.
Rys. 1 Projekcja wizualna Al2O3
Materiał po otrzymaniu zostanie dokładnie zbadany, najpierw za pomocą
dyfraktometru rentgenowskiego XRD, a następnie za pomocą mikroskopu sił atomowych
AFM, wyposażonego w moduł QNM. Pozwoli to sprawdzić, czy materiał został wzmocniony.
Następnie, materiał zostanie poddany szeregowi testów mechanicznych, by ustalić jego
właściwości, z czego najważniejszym będzie test odporności na kruche pękanie. Badania
ustalą, czy projekt zakończył się sukcesem.
dr Wiktor Niemiec
dr Bartosz Handke
96
Joanna KOŃKO, rok III
SKN KONSTRUKCJI MILITARNYCH „ADAMANTIUM”
OTRZYMYWANIE I CHARAKTERYSTYKA FUNKCJONALIZOWANYCH
NANOWŁÓKIEN WĘGLOWYCH
Włókna węglowe o średnicach rzędu nanometrów charakteryzują się szczególnymi
właściwościami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi, co sprawia, że są one
przedmiotem intensywnych badań, m.in. do zastosowań w technologii nanokompozytów,
materiałów do magazynowania energii, czy rusztowań do hodowli komórek,
z przeznaczeniem dla inżynierii tkankowej i medycyny regeneracyjnej. W dziedzinie
neurochirurgii nanowłókna węglowe weryfikowane są, jako mikro/nanonarzędzia dla
połączeń neuronowych. Taką rolę zawdzięczają swoim właściwością chemicznym
i fizycznym, m.in. ze względu na ich stabilność chemiczną, małe rozmiary (średnica) przy
zachowaniu niskiej impedancji elektrycznej, jak i zdolność do formowania struktur dla
hodowli komórkowych typu 3D, o dużym stosunku powierzchni do objętości. Surowcami do
otrzymywania nanowłókien węglowych są nanowłókna polimerowe uzyskiwane
z poliakrylonitrylu (PAN) metodą elektroformowania (electrospinning). Proces ten polega na
wzbudzeniu ładunków w roztworze polimerowym w polu elektrycznym i erupcję strumienia
z kropli roztworu znajdującego się na końcu igły. W celu otrzymania jednorodnych,
jednolitych nanowłókien polimerowych dobiera się odpowiednie właściwości samego
roztworu przędzalniczego (stężenie roztworu, ciężar cząsteczkowy, rodzaj rozpuszczalnika),
parametry procesu, m.in. wielkość obrotów kolektora ( w przypadku kolektora bębnowego),
odległość dyszy od kolektora i parametry otoczenia (wilgotność powietrza, temperatura).
W celu otrzymania nanowłókien węglowych, prekursorowe nanowłókna polimerowe
poddaje się, podobnie jak w przypadku włókien węglowych, złożonemu procesowi obróbki
termicznej do około 10000C. Końcowym etapem, wpływającym na właściwości chemiczne
i biologiczne nanowłókien węglowych jest ich funkcjonalizacja np. drogą utleniającej
obróbka chemicznej. W procesie utleniania na powierzchni nanowłókna węglowego
formowane są połączenia chemiczne, takie jak grupy hydroksylowe (-OH) czy karboksylowe
(-COOH). Utworzone grupy funkcyjne mogą służyć do dalszej funkcjonalizacji poprzez
estryfikację, czy tworzenie wiązań amidowych.
W referacie przedstawione będą wyniki badań dotyczące otrzymywania nanowłókien
węglowych i ich dalszej obróbki chemicznej w perspektywie ich zastosowania w medycynie,
na podstawie analizy literaturowej oraz badań własnych.
Prof. dr hab. inż. Stanisław Błażewicz
97
Ewelina Kotlarska, rok I mgr
Akademia Górniczo- Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
SKN „CERAMIKA ARTYSTYCZNA”
CHARAKTERYSTYKA SZKIEŁ Z UKŁADU SiO2-P2O5-K2O-MgO-CaO
MODYFIKOWANYCH DODATKIEM BORU
W dzisiejszych czasach, kładziony jest nacisk na to by minimalizować działania mogące
wywoływać negatywne skutki w środowisku naturalnym. W przypadku popularnie stosowanych
w rolnictwie sztucznych nawozów mineralnych, charakteryzujących się wysoką rozpuszczalnością
w środowisku glebowym może ławo dojść do przenawożenia gleb i zmniejszenia plonów.
Rozwiązaniem tego problemu są nawozy w postaci szklistej, które umożliwiają dostarczenie
składników użytecznych roślinom w ilościach koniecznych w intensywnych uprawach ogrodniczych,
oraz nie powodują szkód dla środowiska. Biorąc pod uwagę powyższe, zaprojektowano i wytworzono
szkła z układu SiO2-P2O5-K2O-MgO-CaO modyfikowane dodatkiem wzrastającej ilości B2O3, z myślą
o możliwości ich zastosowania jako materiału nawozowego. Skład szkła dobrano w taki sposób aby
stanowił źródło cennych dla roślin mikro- i makroelementów, które mają wpływ na ich odpowiedni
rozwój i wzrost. Bor, jako mikroelement umożliwia wzrost organów generatywnych rośliny,
stabilizuje ściany komórkowe roślin oraz wspomaga ich wzrost poprzez wpływ na podziały
komórkowe.
Biorąc powyższe pod uwagę zaprojektowano składy chemiczne szkieł krzemianowofosforanowych wzbogaconych w B2O3, na podstawie których przygotowano zestawy szklarskie.
Wykorzystując mikroskopię wysokotemperaturową dobrano warunki wytopu szkieł, obejmujące
temperatury od 1100 do 1300oC. Wytworzono materiały o składzie SiO2-P2O5-K2O-CaO-MgO-B2O3,
których stopień amorficzności został skontrolowany przy wykorzystaniu metody XRD. W związku
z wysoką lotnością niektórych składników badanych szkieł wykonano również badania mające na celu
skontrolowanie ich rzeczywistego składu chemicznego. W tym celu zastosowano metodę XRF.
Sukcesem było wprowadzenie do struktury otrzymanych szkieł 13,9% mol. B2O3. Zawartości
pozostałych składników szkieł wykazały wysoką zgodność ze składem założonym. Zostały również
przeprowadzone badania nad strukturą otrzymanych szkieł metodą spektroskopii MIR i Ramana,
obrazujących wpływ boru na ich więźbę krzemianowo-fosforanową. Uzyskane wyniki badań
pozwoliły stwierdzić, iż wprowadzony do ich struktury B2O3 obniża stopień jej depolimeryzacji.
Uzyskane rezultaty badań nad możliwością otrzymania szkieł krzemianowo-fosforanowych
wzbogaconych w B2O3 oraz określenia jego wpływu na ich strukturę pozwalają przypuszczać, iż będą
mogły one znaleźć zastosowanie jako szkliste nośniki mikro- i makroelementów. W celu
potwierdzenia tych przypuszczeń zaplanowano dalsze badania nad tymi szkłami, obejmujące zarówno
ich charakterystykę termiczną (DSC), jak i analizę ich aktywności chemicznej w warunkach
eksperymentu in vitro, w 2% wodnym roztworze kwasu cytrynowego, symulującego warunki glebowe
(ICP-AES, SEM-EDS).
dr inż. Magdalena Szumera
98
Ewa LITWINEK, rok II mgr
WPŁYW DODATKU TLENKU BIZMUTU NA WŁAŚCIWOŚCI SZKLIW
NISKOTOPLIWYCH
Rynek pokryć dachowych, podobnie jak w przypadku wszystkich materiałów
budowlanych spełniających również funkcję wykończeniową, ewoluuje poszukując coraz to
nowych rozwiązań. Większość dachówek ceramicznych pokrywa się angobami, które oprócz
poprawy właściwości pełnią również funkcję dekoracyjną. Zapotrzebowanie rynku powoduje,
że oprócz klasycznych, matowych angob przy produkcji pokryć dachowych coraz częściej
stosuje się błyszczące szkliwa niskotopliwe.
Dachówki takie w końcowym etapie produkcji pokrywane są cienką warstwą szkliwa,
a następnie wypalane w temperaturze ok. 1050C. W wyniku tych procesów uzyskujemy
finalny produkt pokryty jednolitym błyszczącym szkliwem, nadającym gładką powierzchnię.
Gładka warstwa szkliwa zmniejsza przyczepność zabrudzeń oraz utrudnia porastanie
powierzchni pokrycia dachowego mchami.
W pracy zbadano wpływ tlenku bizmutu na właściwości szkliw niskotopliwych.
Dokonano modyfikacji wyselekcjonowanych komercyjnych fryt niskotopliwych poprzez
dodatek tlenku bizmutu. Zestawione składy poddano procesowi frytowania w temperaturze
1300C, a na ich bazie zestawiono szkliwa w kolorze czarnym i wiśniowym. Wyznaczono
temperatury charakterystyczne oraz zmierzono barwę i połysk na poszkliwionych próbkach
masy produkcyjnej.
dr inż. Łukasz Wójcik
99
Barbara Machno, rok III
NISKOTEMPERATUROWA SYNTEZA ZEOLITOWEGO GRANULATU
SORPCYJNEGO
Zeolity to grupa glinokrzemianów o specyficznej strukturze, zbudowanej z sieci
komór i kanałów o ściśle określonych rozmiarach. Taka budowa zapewnia unikalne
właściwości fizyko-chemiczne, co czyni zeolity interesującym i obiecującym materiałem
w wielu dziedzinach nauki. Jednym z ich potencjalnych zastosowań są membrany i filtry.
Celem niniejszej pracy było opracowanie efektywnej metody syntezy materiału
zeolitowego w formie granulatu. Do badań wykorzystano syntetyczny surowiec
glinokrzemianowy o różnych frakcjach ziarnowych. Sprawdzono wpływ składu układu
reakcyjnego oraz wpływ innych parametrów procesu, takich jak: stężenia roztworu
reakcyjnego (stężenia roztworu NaOH) i temperatury 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: szczególnie interesujący pod względem właściwości zeolit A, zeolit NA-P1 oraz
hydroksysodalit. Obecność faz zeolitowych potwierdziły również pomiary spektroskopowe
w zakresie środkowej podczerwieni.
dr inż. Magdalena Król
100
Łukasz Mazur, rok III
SKN „NUCLEUS”
OZNACZANIE WITAMINY B2 W PREPARATACH
FARMACEUTYCZNYCH I PRODUKTACH SPOŻYWCZYCH METODĄ
ANODOWEJ WOLTAMPEROMETRII STRIPINGOWEJ (ASV)
Ryboflawina (witamina B2) jest podstawowym składnikiem wielu enzymów.
W tkankach najczęściej występuje w formie związanej jako tzw. flawoproteina. W żywności
wykazuje dużą stabilność, a jej straty podczas trawienia wynikają z procesów rozdrabniania
i płukania. Ryboflawina należy do grupy witamin rozpuszczalnych w wodzie, a jej trwałość
jest największa w środowisku kwaśnym. Ryboflawina odgrywa ważną rolę w organizmach
żywych. Odpowiada za prawidłowe funkcjonowanie układu nerwowego, dróg oddechowych,
śluzówki przewodu pokarmowego, nabłonka naczyń krwionośnych, błon śluzowych i skóry.
Uczestniczy w procesach utleniania i redukcji, bierze udział w przemianie aminokwasów
i lipidów. Szacowane dzienne zapotrzebowanie na witaminę B2 wynosi od 1,5 do 3 mg [1].
W pracy przedstawiono sposób oznaczania witaminy B2 metodą anodowej
woltamperometrii stripingowej (ASV), przy użyciu elektrody rtęciowej o kontrolowanym
przyroście powierzchni kropli (CGMDE). Wstępne badania polegały na doborze
odpowiedniego elektrolitu podstawowego (stężenie, pH) oraz optymalizacji parametrów
instrumentalnych (dE, Es, tw, tp). Zbadano również wpływ warunków zatężenia na wielkość
uzyskiwanych sygnałów. Charakter i odwracalność procesów elektrodowych określono
w oparciu o pomiary wykonane techniką woltamperometrii cyklicznej przy zastosowaniu
różnych szybkości skanowania. Dla ustalonych parametrów wyznaczono zakres liniowości
oraz granice wykrywalności i oznaczalności. Dokładność i skuteczność proponowanej metody
potwierdzono poprzez wykonanie oznaczeń ryboflawiny w tabletkach i sokach owocowych.
mgr inż. Krystian Węgiel
Literatura
[1]
J. Kumirska, M. Gołębiowski, M. Paszkiewicz, A. Bychowska „Analiza żywności”
Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk 2010
101
Justyna MINKIEWICZ, rok I mgr
GEOPOLIMEROWO-ZEOLITOWE SORBENTY KATIONÓW METALI
CIĘŻKICH
Geopolimery to grupa glinokrzemianów o strukturze zbliżonej do struktur
zeolitowych. W literaturze określa się je również jako prekursory zeolitowe. Materiały te, ze
względu na swoje właściwości, mają liczne zastosowania w technologii chemicznej. W pracy
skoncentrowano się na kontynuacji projektu wykorzystania metakaolinitu, aktywowanego
roztworem krzemianu sodu oraz wodorotlenku sodu, jako surowca do produkcji samonośnych
podłoży membranowych.
Składy surowcowe dobrano w taki sposób, aby odpowiadały podstawowym składom
chemicznym zeolitów A oraz X. Sprawdzano również, w jaki sposób temperatura aktywacji
wpływa na skład fazowy uzyskanych produktów. Część przygotowanych próbek (podłoży
membranowych) poddano procesowi autoklawizacji i porównano pod kątem strukturalnym
z pozostałymi próbkami. Wybrane próbki poddawano procesowi sorpcji kationów metali
ciężkich z roztworów wodnych. Projekt zakłada również próbę osadzenia czystych zeolitów
na uzyskanych podłożach.
Otrzymane materiały poddano między innymi badaniom strukturalnym
z wykorzystaniem rentgenowskiej analizy fazowej (XRD), spektroskopii w podczerwieni
(FT-IR) oraz elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM). Poprzednie wyniki badań
wykazały, że możliwe jest uzyskanie materiałów na bazie metakaolinitu, w których skład
wchodzą̨ struktury zeolitowe. Obecność́ zeolitów potwierdzono poprzez pomiary widm
w zakresie środkowej podczerwieni. Stwierdzono, że uzyskany materiał jest obiecujący pod
kątem zastosowania jako samonośne membrany geopolimerowo-zeolitowe.
102
Daniel Olszowski, rok I mgr
OCENA WPŁYWU ZMODYFIKOWANEGO ODPADU PERLITOWEGO NA
WŁAŚCIWOŚCI CEMENTÓW ZAWIERAJĄCYCH RÓŻNĄ ILOŚĆ
GRANULOWANEGO ŻUŻLA WIELKOPIECOWEGO.
W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu odpadu perlitowego (podziarna
powstającego przy produkcji perlitu ekspandowanego) na właściwości cementów
zawierających różną ilość granulowanego żużla wielkopiecowego. Badania przeprowadzono
na zaprawach, zastępując 15% masy cementu mielonym odpadem perlitowym. Badania
świeżych zapraw wykazały na zwiększoną wodożądność mieszanek z udziałem odpadu
perlitowego. Stwierdzono nie tylko brak negatywnego wpływu odpadu perlitowego na cechy
wytrzymałościowe, lecz zwiększenie wytrzymałości dojrzałych zapraw, co kształtuje wartość
współczynnika „k” na poziomie 1,2. Podczas badań stwierdzono też wpływ odpadu
perlitowego na zwiększenie nasiąkliwości oraz szybkości karbonatyzacji badanych zapraw,
który zależy od ilości żużla wielkopiecowego.
dr inż. Artur Łagosz
103
Adriana PĄCZEK, rok I mgr
Akademia Górniczo- Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
ZMIENNOŚĆ STĘŻENIA WOLNYCH FOSFORANÓW
I SIARCZANÓW W SIECI WODOCIĄGOWEJ KRAKOWA
Inicjatorem budowy wodociągu w Krakowie w 1866 roku był lekarz, Prezydent
Miasta i były rektor Uniwersytetu Jagiellońskiego Józef Dietl. Jednak dopiero w 1901 roku
powstało przedsiębiorstwo "Wodociąg Królewskiego Stołecznego Miasta Krakowa" na
Bielanach. Obecnie Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji S.A. w Krakowie
zaopatruje w wodę około 99,7% mieszkańców. Woda pobierana jest z rzek: Sanki
(Zakład Uzdatniania Wody Bielany), Dłubni (Zakład Uzdatniania Wody Dłubnia), Rudawy
(Zakład Uzdatniania Wody Rudawa) oraz ze Zbiornika Dobczyckiego na Rzece Rabie
(Zakład Uzdatniania Wody Raba). Sieć dostarczająca mieszkańcom wodę ma długość 2170
km. Woda uzdatniana jest za pośrednictwem ozonowania, filtracji, koagulacji za pomocą
Al2O3 oraz przy użytku węgla aktywnego.
Celem przeprowadzonych badań było wyznaczenie różnicy stężeń fosforanów
i siarczanów na końcach sieci a więc u odbiorców. Próbki wody reprezentowały 80
lokalizacji. Aby wykonać analizę posłużono się metodą fotometryczną z wykorzystaniem
odczynnikowych testów kuwetowych. Uzyskane wyniki odniesiono do czasu przebywania
wody w sieci wodociągowej tj. 5-24 godzin oraz od odległości miejsca pobranej próbki
względem Zakładu Uzdatniania Wody. Stwierdzono, że zarówno zmienność stężenia
siarczanów jak i fosforanów jest na poziomie jednego rzędu wielkości. W przypadku
fosofranów zakres zmienności wynosił 0,01-0,2 mg/l natomiast w przypadku siarczanów 40140 mg/l.
dr Witold Reczyński
104
Małgorzata PIERCHAŁA, rok I mgr
ANTYBAKTERYJNE FOLIE POLIMEROWO-CERAMICZNE
JAKO POTENCJALNE TWORZYWA DO ZASTOSOWAŃ
W PRZEMYŚLE OPAKOWANIOWYM.
Krzemiany warstwowe są jednymi z najczęściej wykorzystywanych nanonapełniaczy
w nanokompozytach polimerowych. Wprowadzenie krzemianów w matrycę polimerową daje
możliwości sterowania właściwościami fizykochemicznymi otrzymanych tworzyw.
Celem pracy było otrzymanie nanokompozytów polimerowych z udziałem
niemodyfikowanych krzemianów warstwowych metodą z roztworu polimeru. Wykorzystano
biodegradowalny polilaktyd (PLA) jako matrycę polimerową, do której wprowadzono
różniące się strukturą, montmorylonit (MMT) oraz nanorurki haloizytowe (HNTs). Na
podstawie danych literaturowych określono optymalną ilości nanododatku wpływającego na
zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie nanokompozytów.
Ocenie poddano zwilżalność powierzchni metodą siedzącej kropli, właściwości
mechaniczne oraz bakteriobójczość pod kątem zastosowania w przemyśle opakowaniowym.
Zarówno surowce wyjściowe jak i otrzymane nanokompozyty poddano ocenie
bakteriobójczości przeciwko bakteriom: Staphylococcus aureus ATCC 25923 (gronkowiec
złocisty - ziarniak Gram-dodatni), Enterococcus faecalis ATCC 19433 (paciorkowiec kałowy
- ziarniak Gram-dodatni), Escherichia coli ATCC 25922 (pałeczka okrężnicy - pałeczka
Gram-ujemna) oraz bakteriom ścieków wodociągowych z komory osadu czynnego –
dokonano izolacji bakterii laktozo-dodatnich - rodzina Enterobacteriaceae. Miało to na celu
zweryfikowanie doniesień dotyczących braku bakteriobójczości niemodyfikowanego
montmorylonitu i haloizytu oraz ocenę wpływu wprowadzenia nanododatków w matryce
polimerową na działanie bakteriobójcze nanokompozytów polimerowych w formie folii.
Wyniki badań stanowią podstawę do dalszych prób wykorzystania krzemianów
warstwowych w nanokompozytach z udziałem biokompatybilnych polimerów. Możliwe jest
rozważenie badań w kierunku zastosowań biomedycznych z wykorzystaniem leków lub
innych substancji o działaniu bakteriobójczym, grzybobójczym i odkażającym.
dr inż. Alicja Rapacz-Kmita
105
Amadeusz Popardowski, rok III
SKN „NUCLEUS”
OZNACZANIE ULTRAŚLADOWYCH ILOŚCI TALU W PRÓBKACH WÓD
RZECZNYCH
Tal jest znany jako akumulująca się trucizna komórkowa. Może być wchłaniany
z przewodu pokarmowego, a także absorbowany przez skórę, płuca i błony śluzowe. Jego
toksyczny charakter wynika z podobieństwa promieni jonowych Tl+ i K+ co powoduje, że
z łatwością wchodzi w ścieżki metaboliczne potasu i dezorganizuje pracę wielu enzymów.
Zwiększoną obecność tego pierwiastka odnotowano w rudach Zn(II)-Pb(II), których
przetwórstwo powoduje emisję znacznych ilości Tl(I) do środowiska. Dlatego też pojawia się
konieczność monitoringu jego stężenia w próbkach środowiskowych zwłaszcza w rejonach
kopalń i hut cynku oraz ołowiu.
Do oznaczania śladowych ilości jonów talu w próbkach wody z rzeki Rudawa użyto
metody anodowej woltamperometrii stripingowej (ASV). Metoda ta ze względu na niską
granicę oznaczalności pozwala na wyznaczenie rzeczywistego stężenia rzędu ng/l. Do
pomiarów użyto kapiącej elektrody rtęciowej o kontrolowanym przyroście powierzchni
kropli, która zapewnia wysoką precyzję oraz powtarzalność wyników. Wyznaczono
optymalny skład elektrolitu podstawowego oraz wartości parametrów instrumentalnych
mających wpływ na intensywność rejestrowanych sygnałów. Szeroki zakres liniowości
uzależniony od czasu zatężania pozwala oznaczać jony Tl(I) na poziomie śladowych
i ultraśladowych ilości. Obecność jonów Cd(II) i Pb(II) powoduje znaczne interferencje
w trakcie prowadzonych oznaczeń stąd konieczne było zastosowanie kwasu
etylenodiaminotetraoctowego EDTA jako czynnika maskującego. Poprawność i dokładność
zastosowanej metody potwierdzono oznaczeniami Tl(I) w certyfikowanym materiale
referencyjnym SPS-SW2 oraz dotowanych próbkach wody rzecznej.
mgr inż.Krystian Węgiel
106
Michał Szostecki, rok III
BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE LAMINATÓW KOMPOZYTOWYCH
I SYMULACJA NAPRĘŻEŃ METODĄ ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH,
CELEM OPRACOWANIA KONSTRUKCJI KADŁUBA DLA AGH SOLAR
BOAT TEAM.
Kadłub, będący głównym elementem łodzi, zaprojektowany musi być tak, by
zapewnić jej jak najlepsze właściwości nautyczne, niwelować opór hydrodynamiczny oraz
falowy, a także przenosić obciążenia jakie na tę łódź działają.
Jednostka konstruowana przez AGH Solar Boat Team, przygotowywana do startu
w regatach, musi cechować się wystarczającą wytrzymałością, przy jednoczesnym dążeniu do
maksymalnej redukcji masy. Dokładny kształt kadłuba, zapewniający możliwie najniższe
opory wyznaczany jest dzięki symulacjom opływów. Na jego podstawie, przy zastosowaniu
Metody Elementów Skończonych przeprowadzona zostaje analiza naprężeń działających na
poszczególne jego fragmenty.
Dla otrzymania miarodajnych wyników konieczne jest nadanie obiektowi cech
wytrzymałościowych materiału. W tym celu wykonane zostają próbki laminatów, m.in. tkanin
węglowych zróżnicowanych pod względem gramatury, kierunków ułożenia włókien, ilości
warstw, rodzaju przekładek, oraz przesączanych żywicami, zarówno epoksydowymi jak
i winyloestrowymi. Próbki te następnie poddawane są znormalizowanym badaniom
wytrzymałościowym. Pozwala to na wybór optymalnego rozwiązania - doboru
odpowiedniego materiału oraz zastosowaniu właściwych wzmocnień konstrukcji
w najbardziej obciążonych przekrojach.
mgr inż. Wojciech Sajdak
107
Łukasz Rozbicki, rok II mgr
ZAGOSPODAROWANIE STŁUCZKI SZKŁA CRT DO OTRZYMYWANIA
KRYSZTAŁÓW FRESNOITU
Szybki rozwój technologii wyświetlaczy ciekłokrytalicznych LCD, jak również
monitorów plazmowych i LED, spowodował wycofanie z produkcji ekranów CRT (Cathode
Ray Tube), których budowa opierała się na kineskopach z działem elektronowym. Skutkuje to
pojawieniem się coraz większej ilości odpadów pochodzących z urządzeń elektrycznych
i elektronicznych (w Europie ok. 7,5 mln ton rocznie). Ze względu na zawarte w CRT
składniki, zarówno jego proces spalania jak i składowania stanowią zagrożenie dla
środowiska. Mimo podjętych działań polegających na demontażu kineskopów, prac
związanych z opracowaniem systemu ich zbiórki, oraz recyklingu, który co prawda
umożliwia odseparowanie szkła CRT od pozostałych części elektronicznych, to jednak
rozdział różnych rodzajów szkła wchodzących w skład kineskopu jest wciąż problematyczny.
Problemy związane z recyklingiem i odzyskiem szkła CRT, stanowią podstawę podjęcia
badań mających na celu wykorzystanie tego odpadu do produkcji pełnowartościowych
materiałów typu szkło-ceramika.
W niniejszej pracy skoncentrowano się na otrzymaniu kryształów fresnoitu poprzez
proces kierowanej krystalizacji szkła kineskopowego CRT. Zbadano wpływ TiO2 jako
nukleatora krystalizacji na przebieg przemian fazowych zachodzących podczas ogrzewania
odpadowej stłuczki. Charakterystyczne właściwości termiczne otrzymanej szkło-ceramiki
(współczynnik rozszerzalności termicznej, temperaturę transformacji oraz temperaturę
krystalizacji) zbadano w oparciu o analizę termiczną DTA/DSC oraz badania
dylatometryczne. Identyfikację powstałych po obróbce termicznej faz krystalicznych
przeprowadzono przy pomocy analizy XRD. Mikrostrukturę próbek badano
z wykorzystaniem elektronowego mikroskopu skaningowego SEM z analizatorem EDX.
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że dodatek TiO 2 do szkła
kineskopowego CRT powoduje powierzchniową krystalizację fresnoitu. W oparciu o
doniesienia literaturowe dotyczące metod otrzymywania fresnoitu (elektrochemiczne,
kontrolowana krystalizacja) z materiałów wyjściowych w postaci czystych surowców,
otrzymane wyniki badań należy uznać za pionierskie.
dr hab. Inż. Manuela Reben
108
Marta STACHLEWSKA, rok I mgr
PROJEKT STANOWISKA DO BADANIA SKURCZU CHEMICZNEGO
HYDRATYZUJĄCEGO CEMENTU
Spoiwa wiążące znane już były ludziom żyjącym tysiące lat temu. W dobie XXI
wieku za spoiwa wiążące uważane są: wapno hydrauliczne, cement glinowy, spoiwa gipsowe,
wapniowe, anhydrytowe, magnezjowe, a przede wszystkim cement portlandzki. Materiał ten
używany jest do produkcji betonu, który jest najpopularniejszym materiałem budowlanym.
Cement przemysłowo otrzymywany jest najczęściej przy pomocy metody suchej.
Nieuwodnione krzemiany i gliniany wapnia, które wchodzą w skład cementu reagują z wodą
tworząc nowe fazy odpowiedzialne za właściwości hydrauliczne cementu, w skutek procesu
hydratacji. Skurcz chemiczny zaczynu cementowego jest ściśle powiązany z hydratacją
cementu, która to istotnie wpływa na właściwości betonu. Celem tej pracy było
zaprojektowanie nowoczesnego stanowiska do badania skurczu chemicznego hydratyzującego
cementu. Badania zostały oparte na normie ASTM C 1608.
Rys. 1 Schemat stanowiska do metody objętościowej.
dr inż. Łukasz Kotwica
109
Joanna Szyndler, rok III
OPTYMALIZACJA METODY OTRZYMYWANIA ZEOLITÓW
Z POPIOŁÓW LOTNYCH
Zeolity to grupa uwodnionych glinokrzemianów o strukturze, zbudowanej z sieci
komór i kanałów o ściśle określonych rozmiarach. Wynikające z takiej budowy właściwości
fizyko-chemiczne są unikalne przez co zeolity są interesującym i obiecującym materiałem
badawczym. Możliwość pozyskiwania zeolitów z popiołów lotnych, wydaje się być
szczególnie korzystna zarówno ze względu na utylizację surowca odpadowego jak
i z ekonomicznego punktu widzenia.
Celem pracy był dóbr warunków niskotemperaturowej syntezy hydrotermalnej
w oparciu o dane literaturowe w taki sposób, aby była ona możliwie najbardziej wydajną
w procesie zeolityzacji popiołów lotnych. Do badań użyto tradycyjny popiół lotny oraz popiół
fluidalny, które różnią się składem chemicznym i mineralogicznym. Szczególnie istotne
w tego typu badaniach wydają się stosunek Si/Al oraz udział fazy szklistej. Sprawdzono,
w jaki sposób rodzaj użytego substratu, stężenie roztworu reakcyjnego (stężenie NaOH) oraz
czas, a także traktowanie ultradźwiękami, wpływają na skład fazowy oraz chemiczny
uzyskanych produktów zeolityzacji w temperaturze 90oC. W zależności od warunków
w jakich prowadzony był proces, zidentyfikowane na podstawie rentgenowskiej analizy
fazowej (XRD) produkty to głównie: zeolit Na-P1, zeolit X oraz hydroksysodalit. Obecność
faz zeolitowych potwierdziły również pomiary spektroskopowe w zakresie środkowej
podczerwieni.
110
Sekcja Elektroniki
Electronics
111
Michał Andrzejczak, rok I
Piotr Blachura, rok I
Dawid Worek, rok I
SKN „ELEKTRONIKÓW”
DIGITALIZACJA NOTATEK ZA POMOCĄ DŁUGOPISU Z CZUJNIKAMI
MEMS
Projekt dotyczy problemu przeniesienia notatek, schematów i rysunków robionych
odręcznie do formy cyfrowej. Produktem końcowym jest długopis z odpowiednim systemem
elektronicznym zapewniającym trzy podstawowe funkcje: zbieranie danych z czujników
MEMS (akcelerometru, żyroskopu, magnetometru), wstępna ich analiza i kompresja oraz
komunikacja z aplikacją gromadzącą i analizująca otrzymane dane. Transfer danych ma się
odbywać za pomocą technologii Bluetooth Low Energy. Aplikacja jest również częścią
projektu i do jej fukcji należą między innymi rozpoznawanie pisma i kształtów, udostępnianie
gotowych notatek oraz eksport do różnych formatów akceptowanych przez pakiety biurowe
lub programy graficzne. Koniecznym i ważnym wymogiem będzie jej niezależność od
platformy.
Dotychczasowe rozwiązania są zazwyczaj drogie i wymagają specjalnego papieru lub
klipsu do pozycjonowania. Są również oparte na czujnikach optycznych co skutkuje
nienaturalnym kształtem długopisu. W przypadku tego projektu system elektroniczny można
zminiaturyzować i umieścić wewnątrz obudowy. Ważną kwerstią jest energooszczędność,
ponieważ źródło energii będzie ograniczone ze względu na miniaturyzację. Innym istotnym
problemem jest jak najszybsze parowanie długopisu i urządzenia do analizy danych (w
przypadku smartphone'ów może to się odbywać przez NFC).
Rys. 1 Schemat ideowy systemu
dr inż. Cezary Worek
112
Marcin BADZIOCH, rok II mgr
SKN „ECART”
SYSTEM KONTROLI NAWILŻANIA ZBOŻA
Tematem mojego referatu jest opis prac nad budową systemu służącemu kontroli
nawilżania zboża w przemyśle przetwórstwa rolno-spożywczego. Działanie systemu będzie
oparte o miernik wilgotności zboża, który zbudowałem w ramach pracy inżynierskiej.
Kontrola nawilżania zboża jest bardzo istotna w procesie przemiału zboża, gdyż ma
bezpośrednie przełożenie na parametry jakościowe produkowanej mąki. Dokładne
wyznaczenie parametrów takich jak wilgotność zboża i ciągle zmieniający się przepływ
sprawia młynarzom duże trudności, a systemy dostępne na rynku nie oferują dostatecznie
niskiej niepewności pomiaru.
Wobec powyższego postawiłem sobie za cel zbudowanie systemu pozwalającego na
precyzyjną regulację nawilżania zboża. Korzystając z doświadczenia zdobytego przy
realizacji pracy inżynierskiej udoskonalam układ elektroniczny odpowiedzialny za
wykonywanie pomiaru oraz wzbogacam urządzenie o dodatkowe funkcjonalności. Sercem
i mózgiem części pomiarowej będzie mikrokontroler STM32-F334R8, który dzięki swoim
bogato wyposażonym peryferiom pozwolił znacząco zwiększyć poziom integracji elektroniki.
Wyznaczanie wilgotności i przepływu zboża będzie opierało się o zbadaną w pracy
inżynierskiej metodę pomiaru tangensa kąta stratności kondensatora pomiarowego. Realizacja
zakłada pomiar czasu pomiędzy przejściami przez zero sygnału napięcia i prądu płynącego
przez kondensator zapełniony zbożem. Dodatkowo za pomocą termistora będzie badana
temperatura pszenicy, a scalony układ cyfrowy pozwoli wyznaczyć temperaturę i wilgotność
otoczenia. Analizując wyniki pomiarów wyznaczę zależność pomiędzy mierzonymi
parametrami, a należytą ilością dozowanej wody, co pozwoli zautomatyzować i udoskonalić
regulację nawilżania pszenicy.
dr hab. inż. Andrzej Bień, prof. n. AGH
113
Michał Drożdż, rok II mgr
SKN „AVADER”
WBUDOWANY SYSTEM WIZYJNY DETEKCJI ZMĘCZENIA KIEROWCY
Celem projektu jest stworzenie wbudowanego systemu wizyjnego do detekcji
(poziomu) zmęczenia kierowcy. System zostanie zaimplementowany w układzie
heterogenicznym ZYNQ (zawartym na karcie ZYBO), zawierającym logikę programowalną
(FPGA) oraz dwurdzeniowy procesor.
W proponowanym rozwiązaniu wykorzystane zostaną:
detekcja twarzy,
detekcja oczu,
klasyfikacja oczu pod wględem otwarcia i zamknięcia.
Algorytm zostanie podzielony na dwie części: realizującą obliczenia w logice
programowalnej oraz wykonującą obliczenia w procesorze. Po wykryciu zmęczenia
(przysypiania) system będzie informował o tym kierowcę.
Rys. 1 Schemat systemu
114
Tomasz Francuz, rok V
Kajetan Pietrusa, rok III
ANALIZA SYMULACYJNA UKŁADU NIELINIOWEGO NA PRZYKŁADZIE
ŁODZI Z NAPĘDEM SOLARNYM
AGH Solar Boat to pionierski projekt Akademickiego Klubu Żeglarskiego AGH
i Koła Naukowego Eko-Energia zakładający budowę łodzi napędzanej energią pochodzącą
z paneli słonecznych. W celu zmniejszenia oporów hydrodynamicznych, konstrukcja łodzi
przewiduje użycie hydroskrzydeł wytwarzających siłę nośną, która pozwoli na uniesienie
głównej część kadłuba ponad taflę wody.
Kadłub unoszący się chwiejnie na dwóch pylonach jest obiektem niestabilnym. W celu
optymalizacji parametrów konstrukcyjnych, wyznaczone zostały równania stanu łodzi.
Wynikiem obliczeń jest układ 6 nieliniowych równań drugiego rzędu, które mogą zostać
zredukowane do dwunastu nieliniowych równań pierwszego rzędu. Otrzymane równania
posłużyły do przygotowania modelu obiektu w oprogramowaniu MATLAB/Simulink. Dzięki
temu możliwa była symulacja zachowania się łodzi dla różnych warunków początkowych.
Dzięki wynikom symulacji, możliwe będzie dobranie optymalnych parametrów
geometrycznych konstrukcji, a także synteza regulatora stabilizującego położenie łodzi. Ze
względu na znaczną zależność sił działających na kadłub od prędkości względem wody,
będzie on musiał adaptować się do wielu różnych punktów pracy. Autorzy wierzą, że
powyższa analiza pozwoli zaprojektować łódź zdolną do zwycięstwa w zawodach łodzi
solarnych Solar1.
115
Paweł JACALSKI, rok II
Joanna KAWAŁKO, rok II
Bartosz KOPACZ, rok II
Dawid BALICKI, rok II
Paweł DONATH, rok II
SKN „TELEPHONERS”
ZDALNIE STEROWANA AUTOMATYKA DOMOWA
Celem projektu jest zbudowanie modelu umożliwiającego pobieranie danych
z urządzeń pomiarowych oraz sterowanie elektryką i elektroniką domową. Koncept oparty
jest na popularnej platformie Arduino i kompatybilnych z nią modułach. Główne podzespoły,
które powstaną w ramach tego projektu, to mini stacja meteorologiczna, centrala alarmowa
z czujnikami ruchu i czytnikiem karty RFID oraz moduł sterowania oświetleniem przy
pomocy pilota IR. Do wszystkich elementów zostaną zaprojektowane i wykonane płytki
drukowane.
Projekt zakłada przygotowanie fizycznej makiety prezentującej praktyczne działanie
wyżej wymienionych elementów. Założeniem długoterminowym jest dalsza rozbudowa
układu oraz umożliwienie kontrolowania systemu poprzez aplikację mobilną z dostępem do
Internetu.
Rys. 1 Koncepcja pracy centrali alarmowej
116
Piotr Jarosz, rok II mgr
Monika Zygmunt
GRA "MARIO-PONG"
Celem projektu jest implementacja sprzętowa prostej gry używającej interfejsu VGA,
nawiązującej do Ping-ponga, a zamiast piłeczki używająca postać Mario z gry " Mario Bross".
Gra wyświetlana jest w rozdzielczości 640 x 480 px . W grze chodzi o to, by za pomocą
paletki odbijać Mario tak, by nie wydostał się on poza ekran. Wraz ze wzrostem ilości odbić
następuje zliczanie punktów i przejście do kolejnych poziomów oraz wzrost prędkości. Za
pomocą dwóch przycisków możemy poruszać paletką w górę i w dół, Gdy za trzecim razem
nie uda nam się odbić Maria, gra kończy się.
Projekt została stworzony przy użyciu języka opisu sprzętu VHDL,
a zaimplementowana została na płytce ewaluacyjnej Nexys 4, która posiada układ FPGA
Artix-7 firmy Xilinx. Program składa się z części odpowiedzialnej za samą grę, czyli
poruszanie się obiektów i interakcja z użytkownikiem oraz kontrolera VGA, którego
zadaniem jest wyświetlanie obrazu na monitorze. Gra nie jest skomplikowana, ale z każdym
poziomem staje się coraz trudniejsza. Projekt został stworzony w celach rozrywkowych
i dydaktycznych.
117
Michał KIEŁTYKA, rok I
CZUJNIK ZANIECZYSZCZENIA POWIETRZA (SMOGU)
WYSYŁAJĄCY DANE PRZY UŻYCIU MODUŁU WI-FI DO STRONY
AGREGUJĄCEJ I WIZUALIZUJĄCEJ DANE O ZANIECZYSZCZENIU
POWIETRZA
Urządzenie jest kontynuacją projektu powstałego na Smogathonie 2015. Ideą projektu jest
zbudowanie całej sieci tanich czujników zanieczyszczenia i ich zamontowanie w różnych miejscach
Krakowa (i nie tylko). Projekt przynosi wiele korzyści, począwszy od zwiększenia świadomości
ludzi (nt. czystości powietrza w ich mieście), skończywszy na ciekawym narzędziu dla
odpowiednich służb, które mogą udać się do miejsc, które wyświetlają im się na stronie jako
najbardziej zanieczyszczone, aby skontrolować sytuację. Na Smogathonie powstała też ciekawa
aplikacja na urządzenia mobilne, która pozwala na wyznaczanie trasy z zadanego punktu A do
punktu B prowadzącej przez najmniej zanieczyszczone miejsca w mieście.
W obecnej wersji urządzenia zastosowany jest sensor firmy Sharp, w którym
wykorzystywane są ukośnie ułożone diody emitujące podczerwień i fototranzystor. Sensor
wykrywa światło odbite od pyłu w powietrzu. Dokładność pomiaru przy zastosowaniu tego sensora
nie może konkurować z dokładnością miejskich stacji badawczych, ale jest wystarczająca do
określenia stopnia przekroczenia normy zanieczyszczenia powietrza.
Aktualnie do przesyłu danych na serwer wykorzystywany jest tani i popularny moduł Wi- Fi
ESP8266, ale w przyszłości planowane jest wykorzystanie technologii LoRa umożliwiającej
transfer niewielkiej ilości danych na duże odległości przy zachowaniu niewielkiego zużycia energii.
Zdjęcie 1. Czujnik
zamknięty we
wczesnej wersji
obudowy
Zdjęcie 2. Serwis SmogMapper powstały na
Smogathonie 2015
118
Jakub Krzywda, rok I mgr
Bartosz Minch, rok I mgr
SKN PRZETWARZANIA SYGNAŁÓW „SPECTRUM”
AKTYWNA KOMPENSACJA HAŁASU W SYSTEMACH CAR-AUDIO
Kontrola hałasu w systemach audio staje się coraz bardziej powszechna. Ludzie coraz
więcej czasu spędzają na podróży samochodem, podczas której, według badań, przeciętny
człowiek najczęściej słucha muzyki. W związku z tym prowadzi się wiele prac nad poprawą
jakości odtwarzania dźwięku w tym środowisku. Tematem referatu będzie opis działania
tworzonego systemu służącego do psychoakustycznej kompensacji hałasu. Przedstawione
zostaną główne założenia i elementy tego systemu oraz porównany on zostanie z
rozwiązaniami aktualnie istniejącymi na rynku (które realizowane są przez firmy z branży
Audio i Automotive, takie jak Honda, Lotus czy Harman). Oprócz tego zastanowimy się nad
perspektywami na dalszy rozwój projektu.
Rys.1 Schemat blokowy przedstawiający stworzonyw ramach pracy system aktywnej
kompensacji hałasu.
dr. Inż. Jakub Gałka
119
Mateusz KUBASZEK, rok II mgr
AUTOMATYCZNY NAPĘD AMATORSKIEGO TELESKOPU
ASTRONOMICZNEGO
Referat poświęcony jest realizacji automatycznego sterownika teleskopu
astronomicznego. Inspiracją są doświadczenia z obserwacji, gdzie stawianie sobie coraz
trudniejszych wyzwań naturalnie rzutuje na doskonalenie sprzętu astronomicznego. Praca
skupia się wokół wykonania napędu i algorytmów sterujących. Założeniem jest dobra
portowalność oprogramowania oraz możliwość zaadaptowania niniejszego rozwiązania
w innych teleskopach o podobnej konstrukcji.
Obiektem działań jest popularny wśród amatorów astronomii reflektor konstrukcji
Newtona o ogniskowej 1200mm i średnicy lustra 200mm. Tubus osadzony jest na tzw.
montażu Dobsona, czyli najprostszej, sztywnej konstrukcji złożonej z płyt wiórowych. Celem
niniejszej pracy jest stworzenie napędu oraz wygodnego w użytkowaniu sterownika, który we
współpracy z oprogramowaniem na smartfonie lub komputerze klasy PC będzie
automatycznie naprowadzał i śledził wybrany na niebie obiekt.
Podstawą jest wykonanie precyzyjnej konstrukcji mechanicznej obejmującej
łożyskowanie oraz napęd bazujący na silnikach krokowych. Mechanika musi spełniać
wysokie wymagania dotyczące precyzji. Kolejnym etapem jest stworzenie modelu
matematycznego opisującego kalibrację oraz pozycjonowanie teleskopu. Algorytm ma na
celu przetwarzanie deklinacji i rektascensji na bieżący azymut i horyzont zgodnie
z upływającym czasem oraz pozycją obserwatora na Ziemii. Oprogramowanie implementuje
protokół Celestron NextStar oraz autorski protokół sterowania przy pomocy smartfona.
Wymagania dotyczące portowalności oraz warstwowej budowy oprogramowania zostają
spełnione dzięki warstwy abstrakcji sprzętu o nazwie microHAL (C++14). Sterowanie
zostanie zrealizowane przy pomocy płyty ewaluacyjnej STM32F4-discovery z procesorem
STM32F407.
120
Bartosz Moczała, rok II mgr
Filip Stachowicz, rok I mgr
TELEMETRYCZNY SYSTEM STEROWANIA I AKWIZYCJI DANYCH
Sterowanie zaawansowanymi konstrukcjami latającymi tj. rakiety czy samoloty wymaga
stosowania złożonych i szybkich urządzeń pomiarowo-kontrolnych. Daje to możliwość dokładnej
analizy parametrów obiektu oraz sterowanie nim w czasie rzeczywistym na podstawie zebranych
danych.
Prezentowany układ pierwotnie został stworzony w celu zastosowania jako komputer
pokładowy z konkursie Cansat Competition w USA. W czasie prac projekt został znacznie
rozszerzony w celu poszerzenia zastosowania układu oraz zebrania jak największej ilości danych
pozwalających na poprawienie parametrów w kolejnych wersjach. Najnowsza wersja zawiera zestaw
akcelerometrów, żyroskopów, magnetometrów, czujników ciśnienia, temperatury, oświetlenia,
odbiornik GPS i inne. Dzięki zastosowaniu bezprzewodowych modułów XBEE PRO możliwe było
przesyłanie telemetrii z oraz komend do urządzenia podczas lotu.
121
Dotychczas wykonano kilkanaście lotów rakietowych oraz 2 loty balonów stratosferycznych
podczas, których układ pozwolił zebrać bardzo duże ilośći pomiarów. Same loty również pełniły rolę
testów środowiskowych wystawiających układ na warunki wysokich przyspieszeń, niskich temperatur
i ciśnień. Testy pozwoliły zidentyfikować błędy w oprogramowaniu oraz umożliwiły przeprowadzenie
testów systemu bezprzewodowej telemetrii w rzeczywistych warunkach pracy.
System pracuje pod kontrolą mikroprocesora Xmega, który reprezentuje najnowszą serię
procesorów AVR. Zastosowanie większej liczby różnych czujników do pomiaru jednej wartości
fizycznej pozwoliło na zabezpieczenie układu przez awarią oraz dokonanie porównania charakterystyk
czujników w celu ich późniejszej selekcji. Całość zasilana jest z wbudowanej baterii, a ładowanie
odbywa się przez gniazdo USB służące również do programowania.
Po stronie naziemnej znajduje się antena kierunkowa zamontowana na ruchomym rotorze
służącym do automatycznego kierowania anteny w kierunku badanego obiektu. Do obsługi
komunikacji oraz wizualizacji danych została napisana specjalna aplikacja, pozwalająca na m.in.
wizualizację 3D położenia obiektu na podstawie danych z GPS. Pierwsza wersja programu została
stworzona w środowisku Labview, co znacząco przyspieszyło prace. Główną wadą takiego podejścia
było przywiązanie do jednego środowiska i problemy z przenoszeniem aplikacji między komputerami.
W najnowszej wersji zastosowano język JAVA pozwalacy na korzystanie z oprogramowania na
dowolnym komputerze wyposażonym w port USB złużacy do podłączenia modułu radiowego.
122
Małgorzata Nizio, rok III
Sylwester Dusza, rok III
Artur Grabowski rok III
STEROWANIE ROBOTEM GĄSIENICOWYM WYPOSAŻONYM
W KAMERĘ
Prezentowany projekt polega na sterowaniu robotem gąsienicowym wyposażonym
w mikroprocesor sygnałowy z rdzeniem ARM Cortex-M7, który ma zaimplementowane
odpowiednie algorytmy DSP, pozwalające na przetworzenie w czasie rzeczywistym obrazu
z kamery i wysłanie go do aplikacji na smartfonie. Przesył sygnału z kamery odbywa się
poprzez interfejs Wi-Fi, natomiast sterowanie robota poprzez moduł Bluetooth lub Wi-Fi.
Dzięki aplikacji na smartfonie możliwe jest oglądanie w czasie rzeczywistym obrazu
z kamery umieszczonej na robocie gąsienicowym. Ultradźwiękowy czujnik odległości
zapobiega kolizji robota z przeszkodą podczas jazdy na wprost.
Rys. 1: Robot gąsienicowy bez zamontowanej kamery
123
Kamil SROKA, rok I mgr
Mateusz ZAPART, rok I mgr
TESTER ŚMIGIEŁ
Celem projektu jest zbudowanie urządzenia do testowania zespołu śmigło, silnik, ESC
(kontroler silnika). Urządzenie będzie wyposażone w belkę tensometryczną (do 1kg), której
zadanie to pomiar siły ciągu. Umieszczony za silnikiem akcelerometr mierzący drgania
pochodzące od zespołu śmigło-silnik, może posłużyć od określania punktu niewyważenia
śmigła. Najważniejszym zastosowaniem jest określenie zależności siły ciągu od pobieranego
prądu przez silnik, co pozwoli na porównanie różnych zestawień poszczególnych elementów
układu napędowego.
Rys. 1 Projekt części mechanicznej
Na Rys.1 przedstawiono model 3D części mechanicznej testera, który składa się
z dwóch łożysk liniowych, wzdłuż których przenoszona jest siła ciągu wytwarzana przez
śmigło. Z jednej strony mocowany jest silnik, a z drugiej belka tensometryczna.
124
Michał Stec, rok II mgr
Akademia Górniczo Hutnicz
ANALOGOWY GENERATOR FUNKCJI
Tematem projektu jest budowa analogowego generatora funkcji: sinus, trójkąt,
prostokąt, o regulowanej częstotliwości, symetrii, amplitudzie i składowej stałej
generowanego sygnału. Urządzenie zbudowane będzie w oparciu o tanie i łatwo dostępne
elementy, głównie dyskretne. Sygnał trójkątny jest uzyskiwany przez okresowe ładowanie
i rozładowywanie kondensatora prądem stałm. Napięcie na kondensatorze jest porównywane
przez komparatory i po przekroczeniu ustalonego progu (dodatniego lub ujemnego)
zmieniany jest kierunek prądu płynącego przez kondensator. Napięcie wyjściowe układu
przełączającego prąd kondensatora jest również wykorzystywane jako sygnał prostokątny.
Sygnał sinusoidalny jest wytwarzany przez diodowo-rezystorowy układ kształtujący,
przetwarzający sygnał trójkątny na sinusoidalny. Sygnał prostokątny, trójkątny lub
sinusoidalny jest podawany na wzmacniacz wyjściowy, który wzmacnia prąd wyjściowy
i umożliwia regulację amplitudy oraz składowej stałej. Urządzenie zawiera również obwody
sterujące wskaźnikami wychyłowymi, pozwalającymi na pomiar amplitudy, składowej stałej
i symetrii sygnału.
Rys. 2: Prototyp generatora
125
Daniel TURBASA, rok I mgr
URZĄDZENIE DO AUTOMATYCZNEGO POMIARU NAPRĘŻEŃ
SZYN TRAMWAJOWYCH
Celem projektu jest stworzenie systemu sieci sensorowej (Rys. 1), służącego do
badania stanu szyn tramwajowych. Zadaniem układu niezależnych czujników jest pomiar
temperatury i naprężeń torowisk najbardziej narażonych na udary cieplne, miejsc z dużą
liczbą zakrętów oraz odcinków wbudowanych w jezdnię, gdzie może dojść do awarii
w postaci pęknięć i wybrzuszeń szyn.
Rys. 1. Zespół urządzeń pomiarowych
Czujnik, umieszczony w krytycznym odcinku torowiska bada bieżące naprężenia
oraz temperaturę w ciągu doby, co zadany okres czasu. Jednocześnie oczekuje na sygnał
od nadjeżdżającego tramwaju w celu wysłania danych. W przypadku nawiązania połączenia
przesyła za pomocą protokołu Bluetooth bieżące odczyty z czujników. W tramwaju,
wyposażonym w odpowiednią płytę, będącą urządzeniem centralnym dla czujników następuje
wstępna obróbka danych. Część danych mówiąca o ogólnym stanie torowiska
oraz umiejscowieniu czujnika jest wyświetlana na wyświetlaczu LCD. Dzięki temu
motorniczy może zawczasu ocenić możliwość przejazdu i ewentualnie wybrać inną trasę.
Pozostała część danych, uzupełniona o dane tramwaju jest wysyłana za pomocą sieci
bezprzewodowej do centralnego serwera, który gromadzi dane z różnych odcinków linii
tramwajowych. Umożliwia to okresowe zestawienie zebranych danych, zaplanowanie
ewentualnych remontów, a w razie konieczności wysłanie odpowiednich służb technicznych
w celu zapobieżenia wystąpienia awarii, przez co zwiększa się komfort pasażerów. Nie jest
też konieczne ciągłe wysyłanie służb w celu schładzania torowiska.
126
Sekcja Elektrotechniki i Elektroenergetyki i Elektrotermii
Electrical Engineering, Power Engineering, and Electrothermics
127
Mateusz BARA, rok I mgr
Patrycja CHWISTEK, rok I mgr
Tomasz GĘBAROWSKI, rok I mgr
Karol PASTWA, rok I mgr
Bartłomiej ZOŃ, rok I mgr
Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki
Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej
KOŁO NAUKOWE MONITORINGU I DIAGNOSTYKI UKŁADÓW ELEKTRYCZNYCH
WIZYJNE STEROWANIE PROCESEM TRANSPORTOWYM NA
PRZYKŁADZIE MODELU ŻURAWIA BUDOWLANEGO
Obecnie, w dobie szybkiego postepu technicznego, systemy sterowania są
powszechnie wykorzystywane do automatyzacji procesów, w wielu gałęziach przemysłu.
Pozwalają one zwiększać szybkość, oraz podnosić jakość i efektywność tych procesów.
Wizualizacja i sterowanie pozwalają na szybki wgląd, a także wpływ (również w trybie
mobilnym) na faktyczny stan urządzeń produkcyjnych i wykonawczych. Udział człowieka,
zostaje ograniczony w tym przypadku głównie do nadzoru samego procesu.
Realizacja tematu opierała się o zaprojektowanie i wykonanie aplikacji w środowisku
LabVIEW. Istotą działania aplikacji było sterowanie wizyjne procesem transportu bliskiego
dla modelu żurawia budowlanego. System umozliwiał kontrolę aktualnej pozycji elementu
chwytnego (elektromagnesu), lokalizację ładunku i rozładunek we wskazanym miejscu.
Projekt wymagał zintegrowania systemu wizyjnego z układem napędowym oraz wizualizacje
aktualnego stanu procesu. Ponadto system został wyposażony w joystick umozliwiajacy
ręczne manewrowanie modelem.
dr inż. Maciej Sułowicz
128
Konrad BĘC, rok III
Dominik MANIAK, rok III
Franciszek SZAFRAŃSKI, rok III
SKN ELEKTROENERGETYKÓW „PIORUN”
BADANIA PROPAGACJI IMPULSÓW WYŁADOWAŃ NIEZUPEŁNYCH
W UZWOJENIACH TRANSFORMATORÓW ENERGETYCZNYCH NA
MODELACH LABORATORYJNYCH
Wyładowania niezupełne powstają w miejscach, w których natężenie pola
elektrycznego przekracza wartość krytyczną. Jeśli powstają one wewnątrz uzwojenia
transformatora energetycznego, wówczas ich kształt rejestrowany na zaciskach liniowych
transformatora jest zależny od lokalizacji defektu oraz jednostkowych parametrów
elektrycznych uzwojenia.
Projekt ma charakter eksperymentalny i dotyczy analizy wpływu miejsca
występowania wyładowań w uzwojeniach o znanych parametrach geometrycznych na
parametry czasowo-aplitudowe i częstotliwościowo-amplitudowe impulsów rejestrowanych
na ich zaciskach. W badaniach zastosowane zostały uzwojenia transformatorów
energetycznych oraz sprzęt pomiarowy, dostępne w Laboratorium Wysokich Napięć Katedry
Elektrotechniki i Elektroenergetyki AGH w Krakowie. Elektryczne sygnały impulsowe
rejestrowano oscyloskopem cyfrowym o szerokim paśmie pomiarowym (1 GHz),
wyposażonym w interfejs IEEE-488 (GPIB) umożliwiającym transfer danych do komputera
nadzorującego pomiary, a następnie analizowano z zastosowaniem pakietu programowego
Matlab.
Uzyskane wyniki badań odniesiono do wiedzy zawartej w publikacjach autorów
zajmujących się tą tematyką.
dr hab. inż. Paweł Zydroń
129
Konrad BĘC, rok III
Dominik MANIAK, rok III
Franciszek SZAFRAŃSKI, rok III
SYMULACJE NUMERYCZNE ZJAWISKA PROPAGACJI IMPULSÓW
WYŁADOWAŃ NIEZUPEŁNYCH W UZWOJENIACH
TRANSFORMATORÓW ENERGETYCZNYCH
Wyładowania niezupełne są sygnałami o bardzo krótkim czasie trwania, a co za tym
idzie o bardzo szerokim widmie częstotliwości. W przypadku, gdy występują we wnętrzu
transformatora energetycznego ich droga elektryczna na zewnątrz – do zacisku liniowego,
prowadzi przez uzwojenie transformatora, które stanowi dla nich linię długą. Parametry tej
linii zależą od właściwości i konstrukcji uzwojenia oraz układu izolacyjnego a także od
miejsca wystąpienia wyładowania. Wypadkowa funkcja przejścia uzwojenia (od miejsca
defektu z wyładowaniami do zacisku liniowego) modyfikuje parametry częstotliwościowe
sygnału oraz kształt impulsu. Może to stanowić podstawę dla określenia lokalizacji defektu.
Projekt ma charakter teoretyczno-obliczeniowy i obejmuje swoim zakresem
wykonanie symulacji numerycznych pozwalających na modelowanie konstrukcji
i parametrów uzwojeń transformatorów oraz określenie wpływu lokalizacji miejsca
występowania wyładowań w uzwojeniu na parametry opisujące kształty impulsów
rejestrowanych na zacisku liniowym transformatora. W symulacjach numerycznych
zastosowano kilka programów komputerowych, m.in. program Matlab – Simulink, oraz
porównano ich rezultaty.
Wykonane symulacje zostaną skonfrontowane z wynikami badań eksperymentalnych
prowadzonych na modelach rzeczywistych cewek transformatorowych.
dr hab. inż. Paweł Zydroń
130
Błażej Czerniewski, rok I mgr
Paweł Derkacz, rok I mgr
Politechnika Gdańska
Wydział Elektrotechniki i Automatyki
NAUKOWE KOŁO STUDENTÓW ELEKTRYKÓW
QUASI-REZONANSOWY PRZEKSZTAŁNIK NAPIĘCIA STAŁEGO
TYPU FLYBACK STEROWANY MIKROPROCESOREM
Intensywny
postęp
technologiczny
prowadzi
do
rozwoju
przekształtników
energoelektronicznych: zwiększenia ich sprawności, zmniejszenia ich wymiarów czy zastosowania
zawansowanych metod sterowania. Wynika to z zastosowania łączników półprzewodnikowych
pracujących z coraz to wyższymi częstotliwościami. Niestety tendencja ta stwarza szereg problemów
związanych z procesami komutacyjnymi łączników jak zwiększenie strat łączeniowych czy generacje
zaburzeń elektromagnetycznych. Minimalizację negatywnych efektów, takich jak straty mocy na
elementach półprzewodnikowych oraz zaburzenia elektromagnetyczne, można osiągnąć poprzez
zastosowanie miękkiego przełączania (ang. Soft Switching). Jedną z możliwości jest wykorzystanie
zjawiska quasi-rezonansu (QR), który pojawia się pod wpływem interakcji pomiędzy elementami
pasożytniczymi układu. Dobór odpowiedniej chwili komutacji łącznika pozwala na załączenie
tranzystora przy zerowym prądzie oraz obniżonym napięciu.
Rys. 1. Widok wykonanej przetwornicy napięcia stałego typu Flyback QR
Prezentowany w tym projekcie quasi-rezonansowy przekształtnik typu Flyback QR zasilany
jest napięciem sieciowym 230 V 50 Hz, a nominalna moc wyjściowa wynosi 150 W. Sterowanie
przekształtnikiem w trybie QR zrealizowano wykorzystując mikrokontroler STM32F4. Innowacyjny
algorytm sterowania, który opiera się o pomiar napięcia dren-źródło tranzystora pozwala na detekcje
najkorzystniejszej chwili załączenia tranzystora.
Prototyp układu został przetestowany podczas badań laboratoryjnych w trybie normalnej
pracy oraz w trybie quasi-rezonansowym, co pozwoliło na analizę podokresów pracy układu,
zweryfikowanie algorytmu sterowania przy zmiennym obciążeniu oraz określenie sprawności
i poziomu generowanych zaburzeń elektromagnetycznych dla obu trybów pracy.
dr inż. Piotr Musznicki
131
Norbert Gasławski, rok II mgr
ANALIZA PRZEPIĘĆ PIORUNOWYCH
W NAPOWIETRZNYCH LINIACH PRZESYŁOWYCH
WYSOKIEGO NAPIĘCIA
Linie elektroenergetyczne napowietrzne wysokiego napięcia są chronione od
bezpośrednich wyładowań piorunowych za pomocą przewodów odgromowych prowadzonych
wzdłuż całej długości linii. W liniach elektroenergetycznych podczas wyładowań
piorunowych do przewodów odgromowych w wyniku sprzężeń elektromagnetycznych
pomiędzy przewodami odgromowymi i fazowymi są jednak generowane przepięcia o dużych
wartościach. Wyładowania piorunowe o małych wartościach prądów wyładowczych mogą
docierać także do przewodów fazowych linii pomimo ochrony odgromowej. Wówczas
powstają przepięcia, które są skutkiem przepływu prądów piorunowych o dużych
stromościach w przewodach fazowych.
W referacie przedstawiono analizę wpływu przewodów odgromowych na ograniczanie
przepięć w liniach napowietrznych wysokiego napięcia na podstawie wyników symulacji
przepięć występujących podczas wyładowań piorunowych do przewodów odgromowych
i fazowych linii napowietrznych, wykonanych w programie EMTP/ATP.
Prof. dr hab. inż. Jakub Furgał
132
Michał Gronowski, rok II mgr
Wydział Elektrotechniki i Automatyki
PRZEKSZTAŁTNIK ENERGOELEKTRONICZNY DO ZASILANIA GOKARTA
ELEKTRYCZNEGO
Pojazdy z napędem elektrycznym były znane już w połowie lat 40 XIX wieku. Dzięki rozwojowi
techniki maszyny tego rodzaju potrafiły osiągać duże prędkości. Jednakże przemysł motoryzacyjny skierował się
w innym kierunku i trwa w nim do dziś z konwencjonalnym napędem spalinowym. W dzisiejszych czasach
można zauważyć wzrost zainteresowania napędem elektrycznym. Ze względu na zmniejszające się koszty
układów energoelektronicznych, możliwa jest budowa takiego pojazdu we własnym zakresie. Celem niniejszego
projektu jest skonstruowanie układu przetwornicy DC-DC do zastosowania w napędzie z silnikiem prądu stałego
w gokarcie elektrycznym. W układzie z sterownia przetwornicy zastosowano mikrokontroler ATMEGA16.
Układ Choppera składa się z tranzystora MOSFET oraz elektronicznych komponentów pomocniczych.
Dzięki zastosowaniu sterownika HCPL3120 zapewnieniono odpowiednie parametry sygnału sterującego
tranzystorem. Kluczowanie tranzystora odbywa się z zapewnieniem separacji galwanicznej sygnału.
Mikrokontroler steruje pracą układu z wykorzystaniem modulacji PWM.
Rys. 4 Schemat układu wykonawczego przetwornicy
W przyszłości układ zostanie rozbudowany do postaci przetwornicy czterokwadrantowej. "Klucze"
sterujące, czyli tranzystory polowe MOSFET, będą sterowane mikrokontrolerem 32 bitowym technologii ARM.
Przyjęta koncepcja przekształtnika, zarówno przy układzie „Choppera”, jak i mostka H, umożliwia regulację
prędkości obrotowej silnika obcowzbudnego. Aktualnie zastosowana przetwornica nie pozwala na zmianę
kierunku obrotów maszyny (pracę nawrotną), co wynika z konstrukcji przekształtnika. Pełny mostek
tranzystorowy umożliwi czterokwadrantową pracę silnika z możliwością odzysku energii.
Rys. 5 Gokart z zaprojektowaną przetwornicą
dr inż. Marek Turzyński
133
Jakub Jaśkowiec, rok II mgr
Wydział Elektrotechniki Automatyki Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
SKN „ELEKTROTERMII”
PRZEMIENNIK CZĘSTOTLIWOŚCI Z REZONANSOWYM
FALOWNIKIEM RÓWNOLEGŁYM DO NAGRZEWANIA INDUKCYJNEGO
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. W ramach referatu pokazane będą postępy prac związanych
z realizacją fizyczną urządzenia. Tytułowy 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. Moc urządzenia wynosi 3kW. Wzbudnik został wykonany z rurki miedzianej
zwiniętej w kształt cewki. Jest on chłodzony wodą. Urządzenie posiada układ sterujący
realizujący przełączanie zaworów metodą ZVS. W roli łączników wykorzystano tranzystory
IGBT.
Uzyskane wyniki mogą stanowić podstawę do wykonania modelu przemiennika
częstotliwości, który przyczyni się do znacznej redukcji kosztów przy fizycznej budowie tego
układu.
dr inż. Zbigniew Waradzyn
134
Paweł Kędra, rok V
SKN „ELEKTROTERMII”
SYSTEMY OGRZEWANIA OPARTE NA ELEKTRYCZNYCH
PROMIENNIKACH PODCZERWIENI – ZASTOSOWANIE
W POMIESZCZENIACH MIESZKALNYCH I UŻYTKOWYCH
Ogrzewanie podczerwienią to obecnie coraz częściej wybierana technologia grzewcza.
Jest to alternatywa do innych źródeł energii jak węgiel, drewno co ma znaczenie przy
rosnącym trendzie kładącym nacisk na ochronę środowiska.
Tu zrodził się pomysł wykorzystania ogrzewania na podczerwień jako rozwiązania
bardziej ekologicznego i komfortowego w zastosowaniu. Ma ono zastosowanie praktycznie
w każdym rodzaju budownictwa, m.in.: domy, mieszkania, biura, magazyny czy
powierzchnie handlowe. W prezentacji omówiono sposób działania promienników
podczerwieni i ich rodzaje oraz przedstawiono przykłady montażu i wybrane systemy do ich
sterowania.
dr inż. Zbigniew Waradzyn
135
Paweł Kmita, rok I mgr
MODEL ŁOŻYSKA MAGNETYCZNEGO
Głównym mankamentem klasycznych łożysk mechanicznych jest występujące tarcie,
które prowadzi do stopniowego, fizycznego zużycia łożyska a w efekcie do jego zniszczenia.
Tej wady nie posiadają łożyska magnetyczne, w których, dzięki siłom pola magnetycznego,
element ruchomy lewituje. Przez minimalizacje lub całkowity brak bezpośredniego kontaktu
między częścią podtrzymywaną a podtrzymującą, w znaczący sposób redukuje się opory
ruchu, eliminując większość negatywnych efektów występujących w łożyskach klasycznych.
Celem niniejszej pracy jest wykonanie modelu komputerowego pasywnego łożyska
magnetycznego, przeprowadzenie odpowiednich obliczeń i symulacji, a następnie wykonanie
modelu rzeczywistego w celach weryfikacji otrzymanych wyników. Część symulacyjną
zrealizowano za pomocą oprogramowania COMSOL Multiphysics. Model rzeczywisty
docelowo ma służyć do celów edukacyjnych, jako przykład praktycznego zastosowania
magnesów trwałych w układzie łożyska magnetycznego.
Rys. Przykładowy rozkład natężenia pola magnetycznego
dr inż. Mikołaj Skowron
136
Damian Lachendrowicz, rok I stopnia III
ODDZIAŁYWANIE POLA MAGNETYCZNEGO GENEROWANEGO PRZEZ
MAGNESY NEODYMOWE NA MATERIAŁ W STANIE
NADPRZEWODZĄCYM
Efekt Meissnera jest to zjawisko wypychania pola magnetycznego z nadprzewodnika
gdy przechodzi on w stan nadprzewodzący. Efekt ten jest sposobem określenia czy dany
materiał o zerowym oporze jest nadprzewodnikiem. Pole magnetyczne nie wnika do
nadprzewodnika, z wyjątkiem cienkiej warstwy powierzchniowej którą nazywa się
głębokością wnikania Londonów. Poza tą warstwą natężenie pola magnetycznego
w nadprzewodniku jest równa zero. Zerowe natężenie pola jest skutkiem pojawienia się
w warstwie powierzchniowej nadprzewodnika, prądu elektrycznego o takim natężeniu, że
wytworzone przez niego pole magnetyczne kompensuje zewnętrzne pole. Wytworzona siła
może utrzymać nadprzewodnik nad stacjonarnym magnesem, zjawisko to nazywa się
lewitacją nadprzewodnika.
Celem pracy jest zaprojektowanie oraz przeprowadzenie obliczeń numerycznych dla
układu magnesów neodymowych oraz ich wpływ na lewitujący nadprzewodnik. Zostanie
wyznaczony: wykres siły działającej na nadprzewodnik, rozkład pola magnetycznego oraz
indukcji magnetycznej.
Rys. Przykładowa konfiguracja układu magnesów
dr inż. Mikołaj Skowron
137
Sławomir Lewandowski, rok I mgr
Wydział Elektroniki Telekomunikacji i Informatyki
STEROWNIK DO SILNIKA BLDC Z CZUJNIKAMI HALLA
OPARTY NA MIKROKONTROLERZE SERII STM32
PRZEZNACZONY DO ROWERU ELEKRYCZNEGO
Fascynacja napędem elektrycznym, spowodowana przystępną ceną silników,
akcesoriów i energii elektrycznej, prowadzi do adaptacji najnowszych technologii w prostych
pojazdach kołowych dotychczas napędzanych siłą ludzkich mięśni. Przeglądając Internet lub
programy popularnonaukowe, nierzadko można spotkać się z amatorskimi konwersjami
rowerów, czy nawet deskorolek. Montaż źródła energii, sterownika oraz silnika elektrycznego
sprawia, że wyżej wymienione środki transportu stają się szybsze i bardziej komfortowe dla
użytkownika.
Projektowany falownik jest dedykowany dla silnika BLDC. Prostota jego sterowania,
która ze względu na trapezoidalny kształt siły elektromotorycznej polega kontrolowanym
na przełączaniu kolejnych uzwojeń silnika do źródła napięcia stałego miała decydujący
wpływ na ten wybór. Zastosowanie trzech czujników Halla umieszczonych na obwodzie
stojana dostarcza przybliżoną informację o tym, w której strefie komutacji znajduje się
wirnik, oraz pozwalającą na określenie prędkości obrotowej wirnika.
Rys. 1 Schemat falownika i silnika z oznaczonymi czujnikami Halla i strefami komutacji
Sekwencja komutacji musi zapewniać poprawny kierunek obrotów, ale także jak
największy moment elektromagnetyczny. Dąży się tym samym, do takiej kolejności
przełączeń tranzystorów aby wektor indukcji pola magnetycznego wytworzonego w stojanie
wyprzedzał wektor indukcji pola magnetycznego magnesów wirnika o stały kąt, średnio
wynoszący 90 stopni elektrycznych.
138
Tabela 1 Komutacje wynikające z sygnałów z czujników Halla
Metody sterowania silnikiem można podzielić między innymi ze względu na wielkość
regulowaną, którą może być prąd lub napięcie. W omawianym projekcie zastosowano
sterowanie, w którym wielkością regulowaną jest napięcie, a funkcję regulacyjną pełnią
tranzystory dolnej gałęzi. Mimo zastosowania wyżej wymienionej strategii sterowania, układ
spełnia wymagania techniczne pozwalające na sterowanie dowolnie wybraną metodą.
Rys. 2 Strategia sterowania zastosowana w projekcie
W tym artykule przedstawiony zostanie projekt i budowa sterownika o mocy 480W do
silnika BLDC (ang. BrushLess Direct Current) z czujnikami Halla. Jako jednostka sterująca
wykorzystany został mikrokontroler serii STM32. Na podstawie dostępnej literatury
sformułowano algorytm kluczowania tranzystorów bazujący na wykorzystaniu pozycji
wirnika określonej przez sygnały z czujników Halla. Korzystając z klasycznych metod
sterowania sformułowany wcześniej algorytm uzupełniono o funkcję regulacji napięcia, prądu
oraz prędkości obrotowej.
dr inż. Marek Turzyński
139
Paweł Mleczek, rok I
Rafał Pochopień
Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej
SKN FIZYKÓW „BOZON”
CEWKA TESLI – TWÓJ WŁASNY GENERATOR PIORUNÓW
Transformator o mocy 350 W wywołuję napięcie 10 000V, pozwalając na
naładowanie kondensatora płaskiego. Po uzyskaniu odpowiedniej energii na kondensatorze
następuje przeskok iskry na iskierniku, przekazując energię do uzwojenia pierwotnego.
Uzyskana energia powoduje powstanie pola elektromagnetycznego, które otacza uzwojenie
wtórne. Uzwojenie wtórne absorbuje energię, uzyskując napięcie nawet kilkuset tysięcy
woltów, które uwolnione zostaje poprzez toroid, powodując powstanie efektownych
wyładowań.
Tr – transformator zasilający
S1 – iskiernik zabezpieczający
S2 – iskiernik
L1 – uzwojenie pierwotne
T – toroid
Rys. 1 Opis rysunku:
C1 – kondensator zabezpieczający
D1 – dławiki
C2 – kondensator
L2 – uzwojenie wtórne
GRND - uziemienie
Mgr inż. Paweł Janowski
140
Michał MYSŁEK, rok I mgr
Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki I Inżynierii Biomedycznej
SKN „VOLT”
INTELIGENTNY SYSTEM MONITORINGU I
BEZPIECZEŃSTWA
W obecnym świecie monitoring odgrywa istotną rolę. Wdrażany jest przede
wszystkim jako element zachowania bezpieczeństwa. Służy także jako metoda ilościowa
i jakościowa pomiarów technologicznych oraz może być narzędziem do badań zjawisk
przyrodniczych. Za pomocą kamer możliwe jest gromadzenie informacji, pozwalających na
ograniczenie szkodliwego działania na istoty żywe.
Projekt obejmuje zaprojektowanie, zaprogramowanie, skonfigurowanie i wykonanie
układu, bazującego na zaawansowanym technologicznie module kamery, którego obsługę
i sterowanie zapewni minikomputer Raspberry Pi. Różnorodność zastosowania kamer
zdeterminowała liczność trybów niniejszego urządzenia, które cechować będzie się
uniwersalnością, łatwością obsługi, zdalnym zarządzaniem i efektywnością pracy
w zmieniających się warunkach. Podczas formułowania założeń projektowych skupiono się
na interakcji urządzenia z użytkownikiem poprzez powiadamianie o wykrytych zagrożeniach.
Głównym rezultatem pracy jest oddanie do użytku funkcjonalnego układu,
pozwalającego na analizę obrazów pod kątem detekcji ruchu i eksport danych na zewnętrzne,
wirtualne lub wbudowane nośniki pamięci. Dostęp do bieżącego podglądu z kamery oraz
archiwalnych materiałów będzie odbywać się z poziomu przeglądarki internetowej, przez co
zostanie rozwiązany problem braku wieloplatformowości głównej aplikacji.
Rys. 1. Uproszczony schemat ideowy połączeń elektronicznych układu
dr inż. Jarosław Kozik
141
Karol PASTWA, rok I mgr
Bartłomiej ZOŃ, rok I mgr
Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej
KOŁO NAUKOWE MONITORINGU I DIAGNOSTYKI UKŁADÓW ELEKTRYCZNYCH
BUDOWA MODELU UKŁADU
I OPROGRAMOWANIA DO WYWAŻANIA
MASZYN WIRUJĄCYCH
Energetyka jest w ogromnym stopniu związana z urządzeniami wykorzystującymi
ruch obrotowy. Generatory, silniki i inne urządzenia przetwarzające energię elektryczną
posiadają elementy wirujące. Stan niewyważenia tych elementów powoduje powstanie drgań
i hałasu. Ponadto wywołuje szkodliwe dynamiczne naprężenia łożysk i może doprowadzić
do uszkodzenia maszyny oraz poprzez wibracje i hałas źle wpływa na osoby znajdujące się
w pobliżu niewyważonej maszyny. Wyważenie w obecnym czasie jest procesem
wykonywanym podczas produkcji lub remontów maszyn wirujących, a monitoring stanu
niewyważenia na wielu obiektach jest jednym z podstawowych pomiarów przeprowadzanych
w sposób ciągły podczas pracy maszyn. Niestety temat wyważania oraz konstrukcji
wyważarek nie jest popularnym w polskim środowisku inżynierskim, co przekłada się na
niewielką ilość publikacji.
Zaprojektowanie i wykonanie modelu opierało się o wykonanie następujących zadań:
budowę układu laboratoryjnego i realizację elementu do symulowania różnych poziomów
niewyważenia statycznego i dynamicznego dla wirników sztywnych. Opracowanie
w środowisku LabVIEW aplikacji wspomagającej proces wyważania, która pozwoliła na
łatwe otrzymanie i wizualizacje wyników procesu. Zadawanie niewyważenia i jego korekcja
obrazuje w intuicyjny sposób istotę procesu wyważania. Łatwość obsługi aplikacji pozwala
prowadzić proces osobom nawet bez doświadczenia.
dr inż. Maciej Sułowicz
142
Jakub Pluciński, rok II
EKRANOWANIE PÓL ELEKTROMAGNETYCZNYCH
Jednym ze skutków działania wysokonapięciowych urządzeń elektroenergetycznych
jest wytwarzanie pól elektromagnetycznych wokół swoich konstrukcji. Mogą one negatywnie
wpływać na organizmy żywe oraz zakłócać funkcjonowanie innych urządzeń elektrycznych
i elektronicznych znajdujących się w pobliżu. Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie
odpowiednich układów ekranujących urządzenia wytwarzające pole elektromagnetyczne lub
osób i urządzeń, które są narażone na oddziaływanie pola. Ze względu na swoje
przeznaczenie, klatki ekranujące pole mają różne formy konstrukcyjne i są wykonane
z różnych materiałów w celu zapewnienia wymaganych parametrów przy obniżeniu kosztów
ich wykonania. Problemy związane z występowaniem nieliniowych zależności
w stosowanych materiałach, duże gabaryty urządzeń oraz wymagania dotyczące
kompatybilności elektromagnetycznej powodują iż projektowanie takich klatek jest
skomplikowanym zagadnieniem technicznym.
W pracy przedstawiono możliwości ekranowania pól elektromagnetycznych,
wytwarzanych przez różne urządzenia elektroenergetyczne, efektywność takich ekranów oraz
odbicie pola w obrębie klatek. Porównano przykładowe wyniki tłumienia zakłóceń
w szerokim zakresie częstotliwości, wykonane dla ekranów o różnych konstrukcjach
i zbudowanych z różnych materiałów.
dr inż. Maciej Kuniewski
143
Jacek Sieradzki, rok II, mgr
OGRANICZANIE PRZEPIĘĆ ŁĄCZENIOWYCH
W UKŁADACH ELEKTROENERGETYCZNYCH PRZY
ZASTOSOWANIU WYŁĄCZNIKÓW
SYNCHRONIZOWANYCH
Przepięcia pojawiające się podczas czynności łączeniowych w układach
elektroenergetycznych mogą osiągać duże wartości maksymalne zależnie od parametrów
urządzeń łączonych, układu połączeń sieci oraz parametrów wyłączników. Największe
wartości osiągają przepięcia występujące podczas łączenia urządzeń o charakterze
indukcyjnym takich jak na przykład transformatory, maszyny elektryczne lub dławiki oraz
baterii kondensatorów. Ochrona układów izolacyjnych od takich przepięć polega na
zmniejszaniu wartości przepięć już powstałych głównie przez zastosowanie ograniczników
przepięć z tlenków metali. Zastosowanie wyłączników synchronizowanych umożliwia
zmniejszanie przepięć łączeniowych powstających poprzez zamykanie lub otwieranie
biegunów wyłączników w odpowiednich momentach czasowych.
W referacie przedstawiono analizę wpływu wyłączników synchronizowanych na
przepięcia łączeniowe w układach elektroenergetycznych. Podstawą analizy były wyniki
symulacji przepięć powstających podczas łączenia transformatorów i baterii kondensatorów
przy zastosowaniu wyłączników synchronizowanych. Symulacje wykonano w programie
Electromagnetic Transients Program/Alternative Transients Program.
Prof. dr hab. inż. Jakub Furgał
144
Arkadiusz Szpetko, rok II mgr.
OGRANICZANIE PRZEPIĘĆ ZA POMOCĄ UKŁADÓW RC
Układy izolacyjne urządzeń elektrycznych podlegają działaniu narażeń
przepięciowych występujących w trakcie ich eksploatacji. Oddziaływanie przepięć na
urządzenia niesie ze sobą ryzyko obniżenia ich bezawaryjnego czasu pracy poprzez
uszkodzenie jego układu izolacyjnego lub poprzez wprowadzanie zakłóceń w obwodach
sterowania. Wartości maksymalne oraz kształty przepięć różnią się w zależności od
przyczyny pojawienia się przepięcia. Ograniczanie skutków oddziaływania przepięć na
urządzenia elektryczne realizowane jest poprzez stosowanie ograniczników przepięć które
przeważnie obniżają tylko wartości maksymalne przepięć nie zmieniając stromości fali
napięciowej. Przepięcie o dużej stromości które zostanie ograniczone przez stosowany
ogranicznik może zwiększyć swoją wartość maksymalną za ogranicznikiem z powodu
występowania zjawisk falowych w liniach. Jednym z rozwiązań służącym ograniczaniu
przepięć oraz ograniczaniu stromości fali napięciowej są tłumiki RC.
W pracy przedstawiono różne metody ograniczania przepięć w szczególności
skupiono się na przeanalizowaniu własności tłumików RC. Zaproponowano rozwiązanie
ograniczania przepięć poprzez użycie układów RC, przedstawiono wyniki oceniające
skuteczność ograniczania przepięć za pomocą zaproponowanego układu.
145
Karolina Woźniak, rok II mgr
SKN INŻYNIERÓW IEEE
ANALIZA PRZEPIĘĆ POWSTAJĄCYCH PODCZAS ŁĄCZENIA
SZEREGOWYCH BATERII KONDENSATORÓW
Jednym z wymagań stawianych operatorom sieci elektroenergetycznych jest
dostarczanie energii do odbiorców o parametrach zdefiniowanych w regulacjach prawnych,
między innymi odpowiedniej wartości skutecznej napięcia zasilania. Jednym ze sposobów
utrzymania wartości napięcia w długich odcinkach linii, jest stosowanie kompensacji
reaktancji indukcyjnej linii przesyłowej. Kompensacja ta realizowana jest poprzez szeregowe
połączenie baterii kondensatorów do toru prądowego linii. Kompensacja szeregowa wnosi
również inne pozytywne skutki takie jak zwiększenie możliwości przesyłowych danej linii
oraz zwiększa stabilność systemu. Negatywnym aspektem użycia szeregowych baterii
kondensatorów jest zwiększenie wartości prądów w momencie wystąpienia zwarcia. W celu
ograniczenia skutków występowania szeregowych baterii kondensatorów podczas stanów
awaryjnych w liniach elektroenergetycznych tj. zwarć i podczas przekompensowania sieci,
stosuje się urządzenia bocznikujące baterie kondensatorów. Podczas operacji łączeniowych
urządzeń bocznikujących występują przepięcia i przetężenia zagrażające innym urządzeniom
znajdującym się w danej stacji elektroenergetycznej.
W pracy przedstawiono wady i zalety stosowania szeregowych baterii kondensatorów.
Zaprezentowano wyniki symulacji fragmentu sieci wysokiego napięcia w której załączano
i odłączano od pracy szeregową baterię kondensatorów, przeanalizowano różne możliwości
ograniczania przepięć podczas łączenia szeregowych baterii kondensatorów.
146
Sekcja Energetyki i Techniki Cieplnej
Energy and Heat Engineering
Podsekcja 1
147
Karol ADAMSKI, rok III
SKN ENERGETYKÓW JĄDROWYCH „URANIUM”
CZARNOBYLSKA STREFA WYKLUCZENIA W 30. ROCZNICĘ AWARII
1.
2.
3.
4.
Przedstawienie kontekstu – przybliżenie tematyki katastrofy w Czarnobylskiej
Elektrowni Atomowej (CzAES) 26 kwietnia 1986 roku.
a. Lokalizacja elektrowni
b. Typ reaktorów i paliwa wykorzystywanego w CzAES
c. Przyczyny i przebieg Awarii
d. Akcja ratownicza oraz akcja likwidacji skutków Awarii
e. Ofiary i skutki Awarii
Czarnobylska Strefa Wykluczenia (tzw. Zona)
a. Historia utworzenia Strefy
b. Zmiana rozmiarów Strefy na przestrzeni lat oraz jej obecna wielkość
c. Mieszkańcy i pracownicy Zony
d. Rozwój flory i fauny wskutek braku obecności człowieka
e. Poziom promieniowania w różnych częściach Strefy
f. Degradacja Zony
 Przyczyny
 Wyłączenie ostatniego reaktora w 2001 roku
 „Boom” turystyczny związany z Mistrzostwami Europy w Piłce Nożnej
w 2012 roku
 Czynniki
 Przyroda (Flora, Fauna, Warunki Atmosferyczne)
 Czas
 Człowiek (Turyści, Złomiarze, Nielegalni mieszkańcy)
Czarnobylskie mity
Przyszłość Strefy
a. Gwarancja zatrudnienia dla tysięcy pracowników do 2064 roku
b. Otwarcie 30-kilometrowej Strefy
c. Wykorzystanie 10-kilometrowej Strefy
d. Budowa nowego Sarkofagu, tzw. Arki (zakończenie w 2017r.)
e. Czynniki polityczne (sytuacja polityczna na Ukrainie)
148
Rys. 1. Miasto Prypeć po 30 latach od Awarii
5. Aktualne informacje dotyczące Czarnobylskiej Strefy Wykluczenia – krótka relacja
z wyjazdu do Zony (7-15 kwietnia 2016).
dr inż. Marek Rabiński
149
Wojciech Bohatkiewicz, rok III
PORÓWNANIE PROGRAMÓW KOMPUTEROWYCH
SŁUŻĄCYCH FO PROJEKTOWANIA KSZTAŁTU KADŁUBA
ZE WZGLĘDU NA TRUDNOŚĆ WYZNACZANIA OPORÓW
LINIOWYCH, POWSTAJĄCYCH PODCZAS SYMULACJI
RUCHU TWORZONEJ JEDNOSTKI NA PRZYKŁADZIE
PROJEKTU AGH SOLAR BOAT.
Projektowanie kadłuba do łodzi regatowej nie należy do zagadnień łatwych, nie
pomagają w tym nieraz napięte terminy. W dzisiejszych czasach wielkim ułatwieniem jest
możliwość utworzenia i przebadania projektu za pomocą programów komputerowych.
Istnieje sporo tego typu programów, co może prowadzić do problemu wyboru
najodpowiedniejszego na danym etapie projektu.
Celem mojego badania jest określenie, który z programów używanych do
modelowania trójwymiarowego jest najprostszym do opanowania w stopniu pozwalającym na
sprawne utworzenie modelu i następnie przeprowadzenie obliczeń wyznaczających opory
powstałe na tworzonym kadłubie. Ponadto wyniki obliczeń porównane zostały pod względem
precyzji oraz sposobu ich przedstawienia w danym programie.
Badanie zostało przeprowadzone na przykładzie projektu kadłuba łodzi regatowej
tworzonej w ramach projektu AGH Solar Boat, który znajdował się w trakcie optymalizacji
kształtu.
150
Yi-kuang CHEN, rok II mgr
SKN „SOLARIS”
TECHNO-ECONOMIC ANALYSIS OF DISTRICT HEAT DRIVEN
COOLING IN THE ENERGY SYSTEM
Due to the improvement of building insulations, the heat market is facing the
development bottleneck. It is crucial for the heat suppliers to exploit new opportunities,
especially during summer time with slight heat demand. The study is to investigate the
potential of utilizing heat from CHP for cool production to replace the conventional
compressor, with the possibility of hybrid PV, by an economical model built in GAMS. The
chosen heat-to-cool technology is the adsorption chiller considering the temperature of water
from district heating network. The result indicates that with current conditions, an adsorption
technology is not an economically preferable cool solution. The major reasons are the high
investment costs and the physical constrains on the performance of adsorption chillers.
dr inż. Artur Wyrwa
151
Aleksandra Drzyżdżyk, rok I mgr
Ewelina Drwal, rok I mgr
Yasha Dave, rok I mgr
SKN „EKO - ENERGIA”
REVIEW ON ENERGY FROM MSW: COMPARISON OF
POLAND WITH OTHER EUROPEAN COUNTRIES
The revised European Commission directives on waste clearly targets on reduction of waste
and an ambitious long-term path for recycling and waste management [1]. With regard to the the total
amount of urban waste produced, Poland with approximately 12 million tonnes per year is ranked 6th
in the EU after Germany, France, England, Italy and Spain. From 2004, after Poland enter the EU,
considerations on the construction of incinerators in the course of implementing upcoming EU
directives became more concrete [2].
Fig.1: Schematic representation of waste incineration plant. Source: WSP Group [3]
The aim of our project is to compare the BAT (Best Available Technology) commercially
utilized in Europe with the feasibility study of ‘Ekospalarnia’ in Krakow. The study will throw light
on the important parameters like nature, amount and treatment of waste, combustion, pyrolysis and
gasification processes, flue gas cleaning (DeNOX technology), Economics, operability, reliability and
efficiency of the entire installation, flexibility of the technology with respect to changing waste
composition.
The annual amount of waste produced is 350 kg per person for approximately 38 million
inhabitants and at the rate of 30% for thermal waste recycling this creates a potential of 8-10 plants of
size 250,000 tonnes each. Around 2.2 TWh of electricity and approximately 6.5 TWh of heat a year
could be produced from this waste annually [2].
Supervisor:
Mgr Krzysztof Sornek
Literatura:
[1] http://ec.europa.eu/environment/waste/target_review.htm
[2] Krakowska Ekospalarnia, Zakład Termicznego Przekształcania Odpadów w Krakowie
[3] Review of state-of-the-art waste-to-energy Technologies, WSP Group
152
Agnieszka FAŁAT, rok III
Aleksandra STRUSKA, rok III
Maciej ŻOŁĄDEK, rok II
Radosław KOT, rok II
Michał FAŁOWSKI, rok V
Maciej MICHALSKI, rok II
Franciszek KUSIAK, rok III
ŚWIECĄCA PŁYTKA PODŁOGOWA – WYTWARZANIE ENERGII
ELEKTRYCZNEJ Z WYKORZYSTANIEM MATERIAŁÓW
PIEZOELEKTRYCZNYCH
W niniejszej pracy przedstawiony został projekt budowy płytki podłogowej
wyposażonej w układ połączonych ze sobą materiałów piezoelektrycznych, które pod
wpływem nacisku zewnętrznego (np. pod wpływem nastąpienia na płytkę przez człowieka)
wytwarzają energię elektryczną. Energia ta może być magazynowana w akumulatorze,
a następnie zostać wykorzystana na potrzeby zasilania diod LED umieszczonych wewnątrz
płytki.
W pierwszym etapie prac analizie poddano dostępne materiały piezoelektryczne oraz
wybrano jeden z nich pod kątem przeprowadzenia szczegółowych badań. Dla wybranego
materiału zaprezentowano teoretyczne osiągi płytki po przyłożeniu naprężenia z jakim
działałby na nią przeciętny człowiek.
Przedstawiono wstępną wersję układu świecącej płytki podłogowej oraz omówiono
jego schemat działania. Dokonano ponadto opisu możliwości zastosowania "Świecącej
płytki" w codziennym życiu.
.
153
Monika Huma, rok I
Maciej Łowisz, rok I
Wydział Eneregtyki i Paliw
WPŁYW SKONCENTROWANEGO PROMIENIOWANIA SLONECZNEGO
NA SPRAWNOŚĆ PANELI FOTOWOLTAICZNYCH
Artykuł
przedstawia
wyniki
badań
zmierzających
dookreślenia
możliwościzwiększenia wydajności paneli fotowoltaicznych przez zastosowanie
skoncentrowanego promieniowania słonecznego.
Sprawność paneli fotowoltaicznych waha się pomiędzy 15-17% i jest wyższa dla
paneli monokrystalicznych, które dodatkowo wykazują większą żywotność przy mniejszym
spadku mocy. Sprawnośćpaneli można zwiększyć stosując układ soczewek Fresnela, które
składają się z płytek z tworzywa sztucznego z koncentrycznie kołowo naniesionymi
przezroczystymi pierścieniami. Taka konstrukcja ma znaczącą zaletę, a mianowicie nie
występuje w niej zjawisko aberracji sferycznej, co umożliwia bardziej precyzyjne i efektywne
skupianie promienii słonecznych. Powyższa właściwość pozwala zwiększyć moc generowaną
przez panele fotowoltaiczne przy zachowaniu tej samej powierzchni, co ma bezpośredni
wpływ na koszt inwestycji.
Na potrzeby przeprowadzonych badań zbudowana została instalacja badawcza,
w skład której wchodzą: soczewka Fresnela, sztuczne źródło światła, panele fotowoltaiczne
oraz przyrządy pomiarowe: miernik uniwersalny, światłomierz oraz czujniki temperatury.
Przeprowadzone badania pozwoliły na porównanie efektywności paneli słonecznych
działających
bez
zastosowania
i z zastosowaniem
systemu
skoncentrowanego
promieniowania słonecznego (symulowanego przez sztuczne źródło światła). Wyniki
przeprowadzonego badania potwierdziły, że użycie soczewki Fresnela pozwala zwiększyć
wydajność pracy paneli fotowoltaicznych.
W wynikach uwzględniono również różne odległości między żródłem światła,
soczewką Fresnela i panelami fotowoltaicznymi. Badano również wpływ systemu chłodzenia,
który wykorzystany został w celu zapewnienia niższej temperatury pracy panelu.
Reasumując można uznać, iż wykorzystanie soczewek Fresnela jest ekonomicznym
i prostym w zastosowaniu sposobem na zwiększenie efektywności pracy paneli
fotowoltaicznych.
154
Sara JAWIEŃ rok III
Konrad CHOWANIEC rok III
Jakub MAZUREK rok III
Michał KOMOROWICZ rok III
BADANIE PARAMETRÓW PRACY GAZOGENERATORA CELEM
OKREŚLENIA SPOSOBU KONWERSJI ENERGII MECHANICZNEJ NA
ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ
W niniejszym artykule opisane zostaną wyniki badań mobilnego gazogeneratora
zasilanego biomasą stałą pod kątem określenia optymalnych parametrów jego pracy oraz
doboru generatora energii elektrycznej. W celu dobrania odpowiedniego urządzenia
generującego prąd elektryczny przeprowadzony będzie szereg badań z wykorzystaniem
dedykowanego systemu kontrolno-pomiarowego. Poprzez dobór odpowiednich czujników
temperatury – termopar zmierzona zostanie temperatura w wybranych punktach komorze
zgazowania, co posłuży do określenia optymalnych warunków zgazowania biomasy. Poprzez
badanie składu gazu określona zostanie charakterystyka paliw w kontekście zgazowania.
Przeprowadzone zostanie również badanie ogólnie dostępnych filtrów i ich skuteczność
oczyszczania gazu. Na podstawie otrzymanych danych określone zostaną parametry silnika
spalinowego, które wykorzystane zostaną do doboru generatora prądotwórczego.
155
Kacper KUBICA, rok III
OPTYMALIZACJA POWIERZCHNI, KSZTAŁTU I KĄTA
NATARCIA HYDROSKRZYDEŁ NA PRZYKŁADZIE
PROJEKTU AGH SOLAR BOAT
Przedmiotem referatu jest przedstawienie problematyki optymalizacji hydroskrzydeł
łodzi motorowych oraz żaglowych. Celem budowy hydroskrzydeł jest wyniesienie kadłuba
łodzi ponad wodę. Kluczem do tego jest stworzenie dużej siły nośnej przy zachowaniu niskiej
siły oporu. Zadaniem jest zatem znalezienie odpowiedniej powierzchni skrzydeł oraz nadanie
im kształtu, który wygeneruje dużą siłę Bernoullego. Kolejnym krokiem jest znalezienie
optymalnego kąta natarcia hydroskrzydeł dla zadanej prędkości. Optymalizacja przedstawiona
jest na przykładzie łodzi solarnej AGH Solar Boat w oparciu o wiedzę teoretyczną oraz
dokumentację dla żaglowych łodzi regatowych klasy Moth.
156
Monika PIESZKA, rok III
Filip JĘDRZEJEK, rok I mgr
Jadwiga NAJDER, rok I mgr
Artur LEŚNIAK, rok III
Kamil KRZEMIEŃ, rok II
Adrian SZAJNOWSKI, I mgr
SKN ENERGETYKÓW JĄDROWYCH „URANIUM”
OZNACZENIE KONCENTRACJI IZOTOPÓW PROMIENIOTWÓRCZYCH
W POPIELE LOTNYM POWSTAŁYM W WYNIKU SPALANIA PALIWA
STAŁEGO W ELEKTROCIEPŁOWNI
W złożach węgla kamiennego obok pierwiastków głównych, takich jak węgiel, wodór, tlen,
azot, siarka, występują również pierwiastki śladowe. Niektóre z nich mogą cechować się naturalną
radioaktywnością. Do tych pierwiastków należą głównie potas, uran i tor oraz elementy szeregów
promieniotwórczych uranowo-radowego i torowego. Aktywność izotopów promieniotwórczych
w węglu, występujących często w śladowych ilościach, możemy pozornie pominąć. Jednak biorąc pod
uwagę światowe zużycie stałych paliw kopalnych, widać że energetyka węglowa również produkuje
odpad o podwyższonej promieniotwórczości, przez co ma swój wkład w zwiększanie poziomu
promieniowania naturalnego w środowisku. Celem niniejszej pracy jest poznanie, z jaką aktywnością
mamy do czynienia.
Podmiotem naszych badań jest popiół, będący pozostałością po spalaniu różnego typu paliw
stałych. Próbki zostały pobrane z elektrofiltrów, zainstalowanych na wylotach spalinowych kotłów,
podczas normalnej pracy elektrociepłowni. Dla badanych próbek popiołu została oznaczona
koncentracja naturalnych izotopów promieniotwórczych K - 40, Ra -226 i Th-228 oraz podjęto próbę
znalezienia zależności koncentracji tych izotopów od użytego surowca.
W badaniach zastosowano spektrometrię promieniowania gamma; wykorzystano układ
spektrometryczny z detektorem półprzewodnikowym, będącym kryształem germanu o wysokiej
czystości (HPGe).
Rys.1 Badane próbki popiołu
dr inż. Paweł Jodłowski
157
Sekcja Energetyki i Techniki Cieplnej
Energy and Heat Engineering
Podsekcja 2
158
Agnieszka FRANIAK, rok III
Dominika KRALA, rok III
SKN „IGNIS”
DOŚWIADCZENIE REYNOLDSA
Zgodnie z kryterium sformułowanym przez Reynoldsa ruch cieczy może przybierać
różne formy. Wyróżniamy przepływ uwarstwiony (laminarny), gdzie ciecz przepływa w
równoległych warstwach, między którymi nie występują zakłócenia. Zjawisko zachodzi dla
odpowiednio małej prędkości przepływu. Przepływ turbulentny – burzliwy, odznacza się
zmianą parametrów w poszczególnych punktach w sposób chaotyczny.
Celem referatu jest zapoznanie się z rodzajami i podziałem ruchu cieczy w zależności
od liczby Re. Temat obejmuje analizę wyników doświadczenia Reynoldsa polegającego na
obserwacji zachowania barwnika w cieczy w zależności od zmiany natężenia przepływu w
rurociągu i objętości barwnej strugi.
159
Dominika GARDAS, rok III
Michał PYSZ, rok III
SKN „IGNIS”
ANALIZA ZJAWISKA KAWITACJI W POMPACH
WIROWYCH. WYZNACZANIE KRZYWEJ KAWITACYJNEJ.
Kawitacja jest powszechnie występującym zjawiskiem, które możemy zaobserwować
nawet w życiu codziennym. Może być wykorzystana do tworzenia mieszanin, konwersji
energii (pompa hydrosoniczna), oczyszczania ścieków, czy w przemyśle stomatologicznym.
Jednakże, w prawidłowo działających urządzeniach przepływowych jest niepożądana. W
pompach wirowych strumień płynu jest przyspieszany, w wyniku czego zgodnie z zasadą
zachowania energii spada jego ciśnienie statyczne, tym samym obniża się też temperatura
wrzenia cieczy. Następstwem tych procesów jest gwałtowna, miejscowa zmiana stanu
skupienia z ciekłego na gazowy. W ten sposób w czynniku powstają pęcherzyki pary wodnej,
o ciśnieniu nawet kilkaset razy większym od ciśnienia płynu. Pęcherzyki te, pod wpływem
implozji, mogą być źródłem uszkodzeń armatury bądź samego wirnika. Innym efektem
szkodliwym jest znaczny hałas towarzyszący procesowi. W prezentowanej pracy analizie
zostanie poddania pompa wirowa. Na podstawie uzyskanych wyników, zostanie wykreślona
krzywa kawitacyjna, a także przeprowadzone zostanie badanie natężenia dźwięku.
Opiekun referatu
160
Beata Klimas, rok II
Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej
SKN Energetyków „CALORIA”
BADANIA PORÓWNAWCZE STAŁYCH ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA
EMITOWANYCH PRZEZ SILNIKI BENZYNOWE W RÓŻNYCH
WARUNKACH PRACY
Zanieczyszczenie powietrza na terenie Krakowa to jeden z głównych tematów
dyskusji w ostatnim czasie. Wśród opinii publicznej pojawiają się informacje, że głównym
źródłem zanieczyszczeń pyłowych są paleniska domowe. Duży związek z tym rodzajem
zanieczyszczeń może mieć także transport samochodowy. Istotne więc wydaje się być
przeprowadzenie dokładnych badań związanych z emitowaniem tego rodzaju cząstek stałych.
W prezentacji zostanie przedstawiona charakterystyka cząstek stałych, ich morfologia,
wielkość oraz skład chemiczny. Określone zostanie ich zróżnicowanie pod względem
emitowanych cząstek z silnika benzynowego konwencjonalnego i z bezpośrednim wtryskiem
paliwa. Uwzględnione będzie również ich zróżnicowanie pod względem cząstek
emitowanych w fazie nagrzewania silnika (30-75oC) i w fazie pracy ustabilizowanej (>80oC).
Badania dostarczą danych do dyskusji na temat pochodzenia cząstek węglistych w pyle
zawieszonym w Krakowie. Pobór próbek odbywać się będzie w laboratorium (hamownia) w
Politechnice Krakowskiej przy użyciu aspiratora osobistego na membrany poliwęglanowe.
Analiza cząstek będzie przeprowadzona w Laboratorium Mikroskopii Skaningowej z Emisją
Polową i Mikroanalizy w Instytucie Nauk Geologicznych Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Prof. dr hab. Marek Michalik, pracownik UJ
161
Maciej KOSAŁA, rok I mgr
Marcin OLKO, rok I mgr
SKN „IGNIS”
WYKORZYSTANIE CIEPŁA NISKOTEMPERATUROWEGO W
ENERGETYCE
Coraz większe wymogi w dziedzinie ochrony środowiska naturalnego stawiane przez
Unię Europejską skłaniają do poszukiwań alternatywnych metod wytwarzania energii
elektrycznej. Powszechność niskotemperaturowych źródeł ciepła otwiera szerokie
perspektywy do rozwoju metod odzyskiwania ciepła lub produkcji energii elektrycznej przy
ich zastosowaniu. Jako źródła ciepła niskotemperaturowego można wymienić nie tylko
elektrownie, huty i inne zakłady przemysłowe, ale także gospodarstwa domowe, instalacje
solarne czy geotermia.
Niniejsza prezentacja stanowi przegląd najnowszych rozwiązań w dziedzinie metod
wykorzystania niskotemperaturowych źródeł ciepła.
Rys. 1 Koncepcja zastosowania obiegu ORC w produkcji energii elektrycznej z geotermii
162
Kaja MIREK, rok II mgr
Sebastian STEFAŃSKI, rok II mgr
SKN „IGNIS”
ANALIZA POCZĄTKU WRZENIA W KANALE O
PRZEKROJU OKRĄGŁYM
Przepływy dwufazowe są spotykane w wielu gałęziach przemysłu, gdzie do poprawnej
pracy maszyn i urządzeń niezbędny jest określony przepływ mieszaniny. Powszechne
zastosowanie zagadnień dotyczących przepływów dwufazowych w przemyśle skłania do
zapoznania się z zachodzącymi zjawiskami, aby stały się one efektywniejsze i bardziej
wydajne. W urządzeniach energetycznych szczególnie istotną rolę pełnią przepływy
dwufazowe gaz-ciecz. Występują one w wymiennikach ciepła, w pęczkach rur w kotłach
energetycznych gdzie generowana jest para, parownikach urządzeń chłodniczych oraz
wszelkiego rodzaju rurociągach łączących elementy instalacji.
Mieszanina dwufazowa gaz-ciecz jednej substancji (np. wody) może powstać podczas
wrzenia, czyli intensywnego parowania cieczy. Proces tworzenia mieszaniny dwufazowej
zaczyna się wraz z początkiem wrzenia, czyli przemiany cieczy jednofazowej w mieszaninę
pęcherzyków pary z cieczą. Charakter struktur przepływu ma wpływ na opis procesów
wymiany ciepła, pędu i masy, dlatego też tak ważne jest ich prawidłowe zbadanie.
Wytworzenie odpowiedniej struktury przepływu jest niezbędne do prawidłowej pracy
urządzeń. Na występowanie odpowiedniej struktury przepływu wpływ mają: ułożenie i
średnica rur oraz gęstość i prędkość cieczy i gazu. W referacie przedstawiona zostanie analiza
początku wrzenia w przepływie konwekcyjnym w kanale okrągłym z wykorzystaniem
własnoręcznie zbudowanego stanowiska badawczego do obserwacji struktur przepływów
dwufazowych.
163
Anna MÓL, rok III
Maciej ŚLIZ, rok III
Sebastian ZBOROWSKI, rok III
SKN „IGNIS”
BADANIE CHŁODZIARKI AKUSTYCZNEJ
Przedmiotem projektu jest chłodziarka termoakustyczna, której działanie opiera się na
przemieszczaniu elementów gazu w rurze pod wpływem akustycznej fali stojącej. Dzięki
użyciu stosu umieszczonego w rezonatorze uzyskujemy różnicę temperatur po jego obu
stronach. Jedną z największych zalet takiej konstrukcji jest brak ruchomych części
mechanicznych, co znacznie wydłuża żywotność urządzenia oraz ma korzystny wpływ na
bezawaryjną pracę.
Podstawowymi elementami układu są: głośnik z obudową, rura PCV pełniąca rolę
rezonatora, stos, zwrotnica, wzmacniacz z podłączonym komputerem oraz czujniki
temperatury.
W pracy generowano różne częstotliwości fali, jak i jej rodzaje. Przeanalizowano
uzyskane parametry dla odmiennych typów stosów m. in. gąbka, wykałaczki połączone żyłką.
Sprawdzono także zależność wytworzonego gradientu temperatur od odległości stosu od
źródła dźwięku.
Przeprowadzone badania pozwoliły na zdefiniowanie optymalnych warunków pracy
chłodziarki.
164
Monika MUZYK, rok II
Klaudia CZERWIŃSKA, rok II
SKN ENERGETYKÓW „CALORIA”
PRODUKCJA BIOETANOLU Z MELASY
Unia Europejska zobowiązała kraje członkowskie do osiągnięcia w 2020 roku min. 10
% udziału biopaliw w ogólnym bilansie paliw transportowych. W związku z powyższym,
poszukuje się w Polsce alternatywnych źródeł pozyskiwania biopaliw. Do wiodących
rodzajów biopaliw należą: biodiesel i bioetanol. Powszechnie znane metody pozyskiwania
bioetanolu oparte są na produktach roślinnych, które jednocześnie przeznaczone mogą być do
celów spożywczych. Jest to tzw. biomasa I generacji. Jednak w przyszłości źródłami
pozyskiwania produktów do produkcji bioetanolu będzie biomasa II i III generacji, czyli
rośliny niekonsumpcyjne oraz odpady roślinne. Jednym z odpadów generowanych w dużych
ilościach w Polsce jest melasa – odpad powstający w procesie produkcji cukru. Celem
prowadzonych badań jest analiza możliwości produkcji bioetanolu z melasy. W pierwszym
etapie pracy przeprowadzono ocenę obecnej sytuacji produkcji bioetanolu w Polsce oraz
dokonano ilościowej analizy odpadów cukrowniczych typu melasa. Nadrzędnym celem pracy
jest dobór optymalnych parametrów produkcji bioetanolu z melasy (składu mieszaniny
poddawanej procesowi fermentacji, ilość i jakość drożdży, stopień destylacji itd.). Na
potrzeby eksperymentu zbudowano stanowisko badawcze do produkcji bioetanolu.
dr inż. Monika Kuźnia
165
Monika PIESZKA, rok III
Marcin WÓJCIK, rok II
Mariusz MATCZAK, rok II
SKN „EKO-ENERGIA”
PORÓWANIE WYBRANYCH PARAMETRÓW PRACY TURBIN
WIATROWYCH O PIONOWEJ OSI OBROTU
Turbiny wiatrowe stają się coraz popularniejszym źródłem energii na świecie. Mogą
być wykorzystane zarówno na potrzeby systemów energetycznych, jak i na potrzeby
indywidualnych odbiorców, gdzie przewiduje się ich największy rozwój.
Opisane w ramach niniejszej pracy badania obejmowały porównanie różnych
rozwiązań konstrukcyjnych turbin wiatrowych o pionowych osiach obrotu dla użytkowników
indywidualnych, takich jak opracowana na potrzeby badań Rotorowa turbina wiatrowa
z innowacyjnym modułem nakierowująca strumień powietrza na wirnik, turbina wiatrowa
Savoniusa oraz turbina Darrieusa-Savoniusa. Celem badań był pomiar wybranych
parametrów pracy urządzeń (w tym zależności prędkości obrotowej od prędkości wiatru),
obliczenie współczynników z nimi związanych oraz porównanie urządzeń pod kątem
efektywności i produkcji energii elektrycznej. Przeprowadzone badania potwierdziły,
iż zastosowanie wieńca kierownic w rotorowej turbinie wiatrowej wpływa korzystnie na pracę
turbiny, umożliwiając jej działanie przy znacznie mniejszych prędkościach niż pozostałe
turbiny Savoniusa i Darrieusa-Savoniusa.
Rys.1 Przekrój modelu rotorowej turbiny wiatrowej o
pionowej osi obrotu z modułem nakierowującym
stworzony w programie SolidWorks
Rys. 2 Rotorowa turbina wiatrowa
166
Natalia ROMPSKA, rok III
Monika WOLNY, rok III
SKN „IGNIS”
ANALIZA TECHNICZNO-EKONOMICZNA PRODUKCJI
CHŁODU Z WYKORZYSTANIEM MIEJSKIEJ SIECI
CIEPŁOWNICZEJ
Wytwarzanie chłodu z ciepła to pomysł, który już od lat z powodzeniem funkcjonuje
w wielu krajach Europy (Austria, Dania, Finlandia, Francja, Szwecja). W prezentowanej
pracy odpowiemy na pytania jak kształtuje się ta sytuacja w Polsce, w czym należy upatrywać
przyczyn takiego stanu rzeczy oraz czy wytwarzanie chłodu z ciepła może być sposobem na
letnie balckout’y.
Przedstawiona w referacie analiza techniczno-ekonomiczna wykonana w oparciu
o metodę LCC (Life Cycle Cost) dotyczyć będzie alternatywnego rozwiązania klimatyzacji
budynku D4 Wydziału Energetyki i Paliw. Porównamy wydajność, ilość pobieranej energii
elektrycznej, koszta inwestycyjne i eksploatacyjne oraz aspekty bezpieczeństwa
energetycznego obecnej instalacji wykorzystującej agregat sprężarkowy z wariantem
chłodziarki adsorbcyjnej.
Opiekun referatu
167
Weronika RZEPKA, rok III
Franciszek KUSIAK, rok III
SKN „IGNIS”
ZASTOSOWANIE SMART GRID W CIEPŁOWNICTWIE
W dzisiejszych czasach stawiamy na energooszczędność, niezawodność oraz
efektywność wszelkich urządzeń z jakimi spotykamy się na co dzień. W jaki sposób możemy
to wszystko wprowadzić w ciepłownictwie? Jak sprawić, aby koszt ogrzewania naszych
mieszkań był mniejszy, przy niezmiennych, komfortowych warunkach ciepła? Z pomocą
przychodzą nam najnowsze rozwiązania w tej dziedzinie a mianowicie Inteligentne Sieci
Ciepłownicze ( ISC) .
Inteligentne Sieci Ciepłownicze dzięki wykorzystaniu elementów automatyki,
informatyki oraz telekomunikacji pozwalają na sterowanie procesami technologicznymi w
sieciach ciepłowniczych, co pozwala na uniknięcie strat ciepła podczas transportu , strat
finansowych w wyniku drobnych usterek a także większych awarii oraz strat związanych z
ubytkami wody sieciowej. Sieci Smart Grid pozwalają zminimalizować koszty zakupy ciepła,
strat ciepła na przesyle oraz przede wszystkim dają gwarancję jakości ciepła w odpowiednim
czasie w potrzebnych ilościach.
168
Maciej STĘPIEŃ, rok II mgr
SKN „IGNIS”
OPTYMALIZACJA KONSTRUKCJI REKUPERATORA RADIACYJNEGO
Z WYKORZYSTANIEM TECHNIKI CFD
Energetyczne procesy wysokotemperaturowe wiążą się z odprowadzaniem do
otoczenia ciepła odpadowego spalin. Jednym ze sposobów na zagospodarowanie energii
odpadowej jest wykorzystanie ciepła spalin do podgrzania powietrza dostarczanego do
spalania. Do tego celu wykorzystuje się przeponowe wymienniki ciepła zwane
rekuperatorami. W przypadku, gdy temperatura spalin przekracza 1000C, a wymiana ciepła
odbywa się głównie na drodze promieniowania, najczęściej stosowaną konstrukcją jest
szczelinowy rekuperator radiacyjny.
Rekuperatory szczelinowe składają się z dwóch koncentrycznie umieszczonych rur
o dużej średnicy. Spaliny przepływają kanałem wewnętrznym, natomiast powietrze
pierścieniowym kanałem zewnętrznym. Zazwyczaj, konwekcyjną wymianę ciepła po stronie
powietrza intensyfikuje się poprzez wykorzystanie żeber wzdłużnych. Duża ilość parametrów
konstrukcyjnych rekuperatora sprawia, że optymalizacja jego wymiarów jest zagadnieniem
skomplikowanym. Do tego celu wykorzystano technikę obliczeniową CFD przy użyciu
oprogramowania ANSYS. W celu obliczeń optymalizacyjnych wykonano sparametryzowaną
geometrię rekuperatora, a model numeryczny wymiany ciepła został zweryfikowany
z manualnymi obliczeniami projektowymi oraz wynikami eksperymentalnymi.
Obliczenia optymalizacyjne pozwalają określić zależność parametrów określających
pracę rekuperatora (np. moc, efektywność) od poszczególnych wymiarów konstrukcyjnych.
W zależności od funkcji celu, zaproponowano optymalne konstrukcje rekuperatora
szczelinowego dla różnych zastosowań oraz ograniczeń.
dr hab. inż. Marek Jaszczur
169
Dominika WERESZCZYŃSKA, rok II
Aleksandra PRZYŁUCKA, rok II
SKN ENERGETYKÓW „CALORIA”
URZĄDZENIA I SPOSOBY SPALANIA WĘGLA KAMIENNEGO W
ŚWIETLE NORM EMISJI
Węgiel kamienny jest najpowszechniej występującym na świecie paliwem kopalnym,
na skalę masową wydobywanym od XIX wieku. Jego udział w produkcji energii elektrycznej
wynosi blisko 40%. Jest także niezwykle popularny jako paliwo używane do ogrzewania
gospodarstw domowych. Szczególnie w Polsce, ze względu na obfite złoża tego surowca.
Pomimo rozwoju technologii energetycznego wykorzystania węgla i efektywniejszego
spalania, duży problem stanowi emisja zanieczyszczeń do powietrza. Ma to znaczący wpływ
na jakość życia wszystkich istot żywych oraz zmianę klimatu całej planety.
W pracy zaprezentowano w jaki sposób różni się ilość emisji zanieczyszczeń w
zależności od sposobów spalania paliwa. Przedstawiono również specyfikację urządzeń do
tego przeznaczonych. Odniesiono się także do rozporządzeń dotyczących standardów emisji
zanieczyszczeń wprowadzanych do powietrza w kontekście spalania paliw stałych.
dr inż. Marcin Rywotycki
170
Sekcja Ergonomii
Human Factors and Ergonomics
171
Bartłomiej CHOJNACKI, rok III
SKN ELEKTROAKUSTYKÓW „ELECTROSONUS”
URZĄDZENIA ELEKTRONICZNE WSPOMAGAJĄCE ZARZĄDZANIE
ZUŻYCIEM ENERGII W SYSTEMACH DOMÓW INTELIGENTNYCH
Referat porusza popularny temat zarządzania energią w systemach domu
inteligentnego. Oprócz zdalnego sterowania systemami elektroniki, wdrożenia automatyki
domowej mogą zostać uzupełnione o zdolność pomiaru zużycia energii przez poszczególne
systemy oraz moduły analizujące zbierane dane. W dobie coraz aktywniejszej ekspansji
technologii Big Data oraz Internet Of Things, rośnie zapotrzebowanie na skuteczne
rozwiązania w tej dziedzinie.
W trakcie prezentacji zostaną zaprezentowane przykładowe rozwiązania oparte na
powszechnie dostępnych minikomputerach jednopłytkowych, umożliwiających sterowanie
oraz zbieranie danych z dużej liczby urządzeń jednocześnie, za pośrednictwem sieci
domowej, rozszerzone o moduły sterowania dodatkowymi źródłami energii w postaci paneli
fotowoltaicznych lub elektrowni wiatrowych.
Analiza zebranych danych umożliwia precyzyjne obliczenia rzeczywistych wydatków
związanych z eksploatacją urządzeń elektronicznych, a także uzyskanych oszczędności.
Mgr inż. Bartłomiej Kukulski
172
Bartłomiej CHOJNACKI, rok III
Bartosz PIECHOWICZ, rok I
Martyna MYNIO, rok III
Weronika SULŻYCKA, rok III
Wioletta GNIADY, rok I
Aleksandra SADOWSKA, rok I
SKN EKOAKUSTYKÓW ŻUBR
ASPEKTY AKUSTYCZNE PRZYSTANKÓW KOMUNIKACJI MIEJSKIEJ W
KRAKOWIE
W referacie przedstawione są wybrane zagadnienia z zakresu uciążliwości hałasu
komunikacyjnego w Krakowie. Jednym z jego źródeł są pojazdy komunikacji miejskiej na
przystankach autobusowych i tramwajowych, często lokowane w pobliżu budynków
mieszkalnych. W ostatnich latach miasto przeprowadziło wiele inwestycji w celu poprawy
klimatu akustycznego na przystankach i w pobliżu torowisk tramwajowych, zmodernizowano
również skład taboru stawiając na cichsze i nowocześniejsze pojazdy. Przeprowadzono
badania mające na celu porównanie przystanków usytuowanych w różnych miejscach z
uwzględnieniem modeli przejeżdżających pojazdów. Zostaną zaprezentowane wyniki
pomiarów wraz z oceną zagrożenia przekroczenia dopuszczalnego poziomu hałasu oraz
rzeczywistych poziomów ciśnienia akustycznego generowanego przy przejeździe
poszczególnych typów pojazdów komunikacji miejskiej.
Dr hab. inż. Janusz Piechowicz
173
Martyna GAŁAT, rok II
Małgorzata GRABOŃ, rok II
Wydział Górnictwa i Geoinżynierii
SKN „ERGONOMIA”
ODDZIAŁYWANIE HAŁASU NA FAUNĘ W BIELAŃSKO
TYNIECKIM PARKU KRAJOBRAZOWYM
W referacie omówiono oddziaływanie hałasu na faunę znajdującą się na terenie Lasu
Wolskiego. Obszar ten wybrano ze względu na bogactwo biologiczne, jak i różnorodność
gatunkową fauny. Dodatkowo w okolicy tego miejsca znajdują się liczne drogi, jakimi
mieszkańcy Krakowa jak i okolicznych miejscowości dojeżdżają codziennie do pracy.
Ponadto niedaleko znajduje się autostrada A4 o wysokim natężeniu ruchu.
Rys. 1 Las Wolski (fot. Joanna Sierka)
Las Wolski jest bardzo atrakcyjny turystycznie nie tylko dla amatorów przyrody, ale
również pasjonatów kolarstwa. Na jego terenie biegnie wiele ścieżek rowerowych. Z uwagi
na wymienione czynniki stwierdzono zasadność wykonania pomiarów poziomu hałasu.
W wynikach przedstawiono sposób w jaki hałas wpływa na faunę oraz zachowanie zwierząt.
Im większe natężenie hałasu tym większa częstotliwość drgań. A to właśnie one mogą
doprowadzić nawet do śmierci niektórych larw i dorosłych osobników owadów. Hałas
powoduje zmniejszenie populacji poprzez zmianę zachowań godowych różnych gatunków.
Ale to nie jedyne negatywne skutki. Hałas doprowadza do stanów lękowych, zmianę siedlisk
ptaków a nawet uszkodzeń komórkowych w układzie nerwowym. Przeprowadzone badania
pozwolą na ocenę wielkości problemu oraz uświadomią mieszkańców, jaki wpływ ma
społeczeństwo na faunę.
mgr inż. Joanna Sierka
174
Martyna GAŁAT, rok II
Małgorzata GRABOŃ, rok II
SKN „ERGONOMIA”
ANALIZA WPŁYWU HAŁASU ZWIĄZANEGO
Z TURYSTYKĄ NA MIESZAKAŃCÓW ZAKOPANEGO
Zakopane jest miejscowością turystyczna znajdującą się w województwie
Małopolskim, która ze względu na swoje położenie geograficzne jest jednym z najczęściej
wybieranych miejsc na odpoczynek przez turystów. Ze względu na ogromny ruch turystyczny
w tym mieście, w szczególności w sezonie zimowym i letnim, mieszkańcy narażani są na
hałas pochodzący z turystyki.
Rys. 1 Krupówki (www.holidaycheck.pl)
W referacie przedstawiono wpływ hałasu z turystki na rodzimych mieszkańców.
Referat przedstawia wyniki ankiety wykonanej w mieście Zakopane, która ma na celu
zwizualizowanie problemu jakim jest nadmierny hałas w tej miejscowości. Badanie
przeprowadzano głównie na terenie Krupówek i w okolicy Wielkiej Krokwi, gdzie natężenie
hałasu jak i jego częstotliwość jest najbardziej uciążliwa dla mieszkańców. Podczas badań
można spotkać się z dość częstymi przypadkami adaptacji patologicznej wśród rodowitych
mieszkańców, w związku z tym porównano ich opinie z turystami. Wyniki z ankiety pozwolą
na ocenę wielkości problemu jakim jest nadmierny hałas oraz uświadomią mieszkańcom
terenów turystycznych, jakie niebezpieczne skutki niesie ze sobą długotrwała ekspozycja na
hałas.
mgr inż. Joanna Sierka
175
Agnieszka Koszany, rok III
SKN AKUSTYKI ARCHITEKTONICZNEJ
IZOLACYJNOŚĆ AKUSTYCZNA KASKÓW MOTOCYKLOWYCH
Główną rolą kasków motocyklowych jest ochrona głowy przed urazami
mechanicznymi, jednak bardzo ważną funkcją wpływającą na komfort i bezpieczeństwo
podczas jazdy jest izolowanie od napływającego strumienia powietrza oraz powstających w
ten sposób hałasów aerodynamicznych. Ponadto kask powinien tłumić hałasy pochodzące z
otoczenia i generowane przez poszczególne elementy motocykla (m. in. praca silnika i ruch
opon). Temat tłumienia akustycznego nie jest zbyt popularny w literaturze naukowej, a do tej
pory nie stworzono jednolitych procedur pomiarowych i jednoznacznej metodologii badań.
Celem pracy było zbadanie czynników wpływających na poziom hałasu w kasku
motocyklowym oraz porównanie różnych kasków pod względem tłumienności akustycznej.
Pomiary przeprowadzono w komorze bezechowej, pogłosowej oraz w tunelu
aerodynamicznym w celu uwzględnienia działania różnorodnych źródeł hałasu.
dr hab. inż. Tadeusz Kamisiński, prof. AGH
176
Tomasz ODRZYWOŁEK, rok II mgr
SKN ERGONOMII „KOMFORT”
BADANIE POZIOMU CIŚNIENIA AKUSTYCZNEGO I
POZIOMU DŹWIĘKU A WYWOŁANEGO DZIAŁANIEM
SYSTEMU WENTYLACJI I KLIMATYZACJI
Działanie urządzeń wentylacyjnych i klimatyzacyjnych powoduje hałas i drgania.
Poziom ciśnienia akustycznego jest jednym z parametrów wpływającym na komfort w
pomieszczeniu i zbyt wysokie jego wartości wpływają negatywnie na człowieka i obniżają
efektywność jego pracy. Pracująca w budynku instalacja wentylacji i klimatyzacji zapewnia
odpowiednią wymianę powietrza i polepsza jego jakość, ale pod względem akustycznym
może utrudniać pracę ludzi przebywających w klimatyzowanym obiekcie.
W referacie przedstawiono podstawowe informacje o wpływie hałasu na człowieka i
wymagania akustyczne dla pomieszczeń jakie powinna spełniać instalacja wentylacji i
klimatyzacji. W części badawczej pracy przeprowadzono pomiary poziomu ciśnienia
akustycznego i poziomu dźwięku A wywołanego działaniem jednostek zewnętrznych i
wewnętrznych systemu multi split oraz elementów nawiewnych w sali kinowej. Na podstawie
uzyskanych wyników przeprowadzono analizę dopuszczalnych poziomów dźwięku i w
przypadku ich przekroczenia wskazano rozwiązania jakie można podjąć, aby te wartości
obniżyć.
dr inż. Grażyna Wszołek
177
Hanna PAMUŁA, rok I stopnia III
SKN ERGONOMII „KOMFORT”
AUTOMATYCZNE ROZPOZNAWANIE GŁOSÓW PTAKÓW
Monitoring przyrodniczy to regularne, długotrwałe obserwacje, badania czy liczenia
zwierząt, przeprowadzane przez specjalistów z danej dziedziny. Taki monitoring jest bardzo
istotnym elementem prowadzącym nie tylko do skutecznej ochrony bioróżnorodności, ale
także do dobrego opisu stanu środowiska, ekosystemów czy stopnia zrównoważonego
rozwoju. Tradycyjne metody monitoringu przyrodniczego bywają niestety ograniczone,
zarówno przez ich czasochłonność, wysokie koszty, brak wystarczającej liczby
wykwalifikowanych osób czy różnice osobnicze między specjalistami (różne doświdczenie
czy charakterysyka układu słuchowego). Poszukuje się więc sposobów na uzupełnienie
tradycyjnych metod badań metodami zautomatyzowanymi, po to, aby pozyskać mniejszym
kosztem większą ilość wiarygodnych danych.
W referacie zostaną przedstawione różne metody rozpoznawania ptasich głosów.
Zostaną opisane poszczególne etapy identyfikacji, począwszy od początkowego etapu
nagrywania głosów, poprzez przetwarzanie wstępne i segmentację, aż po parametryzację
głosów z nagrań oraz ich klasyfikację. Zostaną także wskazane i omówione problemy
związane z automatycznym rozpoznawaniem głosów ptaków, takie jak np. rozpoznawanie
w przypadku kilku nakładających się dźwięków, naśladownictwo głosów jednych gatunków
przez inne, czy różnorodność i zmienność ptasich śpiewów i dialektów.
Przedstawiony referat jest pierwszym krokiem do stworzenia bazy głosów ptaków i
systemu wspomagającego monitoring leśnych ptaków lęgowych.
Dr inż. Maciej Kłaczyński
178
Michał SZYWAŁA, rok I mgr
SKN „KOMFORT”
WPŁYW ŹRÓDŁA DŹWIĘKU CYKLICZNIE PRZEMIESZCZAJĄCEGO
SIĘ WOKÓŁ SŁUCHACZA NA ZMIANY W MORFOLOGII SYGNAŁU EEG
Przedmiotem niniejszej pracy jest zbadanie wpływu źródła dźwięku cyklicznie
przemieszczającego się dookoła słuchacza na zmiany w morfologii sygnału EEG oraz
sprawdzenie, czy stymulacja eksperymentalnymi sygnałami spowoduje zjawisko wodzenia.
Na potrzeby badań wykorzystano laboratorium auralizacji, w którym możliwe było
stworzenie przestrzeni badawczej. Osoby badane znajdujące się w tym pomieszczeniu były
stymulowane wygenerowanymi wcześniej czterema eksperymentalnymi próbkami
dźwiękowymi oraz dwoma sygnałami kontrolnymi. Każdy z sygnałów eksperymentalnych
był dźwiękiem, który w określony sposób poruszał się wokół słuchacza. W badaniach wzięło
udział 12 zdrowych, praworęcznych osób (6 mężczyzn oraz 6 kobiet). Podczas badań
trwających łącznie 30 minut (po pięć minut na każdą z 6 eksponowanych sygnałów
akustycznych) rejestrowano sygnał EEG osoby poddanej stymulacjom, który następnie
poddawany był analizie.
Zmiany w morfologii sygnału EEG były obserwowane dla sześciu pasm: delta, theta,
alfa, smr, beta1 oraz beta2. Najistotniejsze różnice zaobserwowano dla rytmu alfa, jednak
okazały się one nieistotne statystycznie. U części osób w widmie EEG zaobserwowano
pojawienie się częstotliwości dwukrotnie większej, niż częstotliwości przemieszczania źródła
dźwięku wokół człowieka, użytej do stymulacji osoby badanej.
dr inż. Cezary Kasprzak
179
Adam SZWAJCOWSKI, rok II
Magdalena MATYS, rok II
Kamila CZERNEK, rok II
Kamil PIOTROWSKI, rok II
SKN EKOAKUSTYKÓW ŻUBR
ANALIZA WPŁYWU SKŁADU POWIETRZA NA WSPÓŁCZYNNIK
POCHŁANIANIA DŹWIĘKU
Metodyka wykonywania pomiarów wibroakustycznych zawiera zalecenia dotyczące
uwzględniania wpływu podstawowych parametrów klimatycznych na wyniki pomiarów
takich jak wilgotność czy temperatura. W oparciu o dane z krakowskich mierników poziomu
zanieczyszczenia i pomiary ciśnienia akustycznego w ich pobliżu podjęto próbę korelacji tych
wielkości oraz zbadania wartości współczynnika pochłaniania dźwięku w zależności od
zawartości poszczególnych składników powietrza.
Dr hab. inż. Janusz Piechowicz
180
Sekcja Fizyki i Matematyki
Physics and Mathematics
181
Michał Barej, rok II
SKN FIZYKÓW,,BOZON''
KOŁO BHASKARY
Bhaskara, znany też jako Bhaskara II lub Bhaskaraćarja, żył w XII w. i był wybitnym
indyjskim matematykiem i astronomem. Jako pierwszy w pełni i systematycznie używał
systemu dziesiętnego. Podał geometryczny dowód twierdzenia Pitagorasa, napisał znane
dzieło,,Lilavati'' traktujące głównie o arytmetyce, które do dziś zachwyca ciekawym ujęciem
i spostrzeżeniami. Uznawany jest za pioniera niektórych elementów rachunku różniczkowego
na długo przed Newtonem i Leibnitzem. Kierował obserwatorium astronomicznym.
Obok innych osiągnięć wybitnego indyjskiego uczonego doby średniowiecza znajduje
się maszyna zwana kołem Bhaskary. W niniejszym referacie zamierzam zaprezentować
model koła Bhaskary, zademonstrować i omówić jego działanie. Maszyna jest na tyle
zadziwiająca, że koniecznością okaże się skonfrontowanie jej pracy z prawami fizyki.
prof. dr hab. Krzysztof Kułakowski
182
Elwira BORAWSKA-HNATIO, rok II mgr
Patrycja DYRCZ, rok II mgr
BADANIE ZJAWISKA EKRANOWANIA MAGNETYCZNEGO
W NADPRZEWODNIKACH
WYSOKOTEMPERATUROWYCH
Nadprzewodniki, ze względu na swoje wyjątkowe właściwości: zerową oporność oraz
magnetyczne ekranowanie swojego wnętrza znajdują zastosowania m.in. w medycynie,
transporcie czy telekomunikacji. Jednym z dynamicznie rozwijających się zastosowań są
bezdotykowe łożyska wykorzystujące nadprzewodzące magnesy. Podstawą ich działania jest
zjawisko ekranowania pól. Większość obecnie stosowanych urządzeń opartych o zjawisko
nadprzewodnictwa wykorzystuje nadprzewodniki niskotemperaturowe, których temperatury
krytyczne nie przekraczają 40 K. Dużo tańsze w eksploatacji są nadprzewodniki
wysokotemperaturowe, dla których temperatury krytyczne są wyższe od 77 K czyli od
temperatury ciekłego azotu.
Niniejsza praca będzie omawiała zjawisko ekranowania magnetycznego
w nadprzewodnikach wysokotemperaturowych.
dr hab. Wiesław Marek Woch
183
Sara Defratya, rok I mgr
WYKORZYSTANIE DOZYMETRII TERMOLUMINESCENCYJNEJ
W BADANIACH ŚRODOWISKOWYCH
(DOLINA RZEKI EBRO, HISZPANIA)
W ramach projektu zostaną przebadane próbki gleb zebrane w dolinie rzeki Ebro.
Materiał ten zostanie przebadany pod kątem promieniowania naturalnego z wykorzystaniem
zjawiska termoluminescencji. Istotnym elementem projektu jest odpowiednie wytworzenie
z gleb pastylek do pomiaru, tak aby nie stracić informacji na temat rzeczywistego
promieniowania w tym rejonie.
dr inż. Katarzyna Matusiak
184
Mateusz GALA, rok I
SKN FIZYKÓW MEDYCZNYCH „KERMA”
OCENA ZMIAN BIOCHEMICZNYCH TOWARZYSZĄCYCH
POSTNATALNEMU ROZWOJOWI MÓZGU BADANIA Z UŻYCIEM
MIKROSPEKTROSKOPII FTIR
Ryzyko wystąpienia drgawek padaczkowych zmienia się z wiekiem. Największe jest
w okresie niemowlęcym oraz u osób starszych, gdzie drgawki towarzyszą zwykle innym
schorzeniom. Bardzo często drgawki mają swoje źródło w formacji hipokampa, która z
drugiej strony jest obszarem mózgu szczególnie wrażliwym na pojawiające się na skutek
drgawek zmiany neurodegeneracyjne.
Nowe światło na problem wzrostu podatności niedojrzałego mózgu na drgawki może
rzucić analiza topograficznych i ilościowych zmian biochemicznych, jakie zachodzą w
formacji hipokamapa wraz z wiekiem. Zmiany biomolekularne oceniane będą u szczurów w
trzech okresach ich rozwoju postnatalnego (w 6, 30 i 60 dniu życia zwierząt), które
odpowiadają wiekowi niemowlęcemu, dziecięcemu i dorosłemu człowieka. Uzyskane wyniki
korelowane będą z parametrami opisującymi zachodzące w tych okresach w mózgu zmiany
anatomiczne.
Do oceny dystrybucji i akumulacji wybranych biomolekuł (białka, lipidy, kwasy
nukleinowe) oraz ich zmian strukturalnych wykorzystana zostanie mikrospektroskopia
promieniowania podczerwonego z transformatą Fouriera. Badania prowadzone będą we
współpracy z Zakładem Neuroanatomii Instytutu Zoologii UJ.
dr inż. Katarzyna Matusiak
dr hab. inż. Joanna Chwiej, Katedra Fizyki Medycznej i Biofizyki, WFiIS
dr hab. Zuzanna Setkowicz-Janeczko, Zakład Neuroanatomii, Instytut Zoologii UJ
185
Ewa GIERLACH, rok II
Jakub MALCZEWSKI, rok II
ANALIZA PROCESU SPALANIA
Ogień towarzyszył człowiekowi od zarania dziejów. Już ludzie pierwotni próbowali
zrozumieć i wykorzystać ukrytą w nim siłę. Dzisiaj, dzięki zdobyczom fizyki, która pięknem
swych wzorów obejmuje obiekty tak małe jak kwarki, a zarazem tak rozległe jak gromady
galaktyk, możemy w sposób ścisły opisać przemiany towarzyszące spalaniu, a także zbadać
wpływ różnych czynników na przebieg samego procesu. Zupełnie inaczej niż pierwsi ludzie,
możemy, dzięki zdobytej wiedzy oraz rozwojowi technologii, ujarzmić płomień świadomie
kontrolując jego właściwości.
Nasze eksperymenty staną się podstawą do określenia wpływu pola elektrycznego
oraz fal mechanicznych na geometrię płomienia oraz jego parametry fizykochemiczne (m.in.
gęstość oraz rodzaj nośników ładunku, przewodnictwo elektryczne, etc.). Zbadamy różne
(pod względem złożoności chemicznej) paliwa, koncentrując się na zdefiniowaniu produktów
spalania oraz ich wpływu na właściwości elektryczne. W tym celu wykorzystamy wybrane
metody spektroskopowe (m.in. spektrometrię masową oraz spektroskopię emisyjną) oraz
pomiary elektryczne. Następnie podsumujemy wykonane przez nas eksperymenty kładąc
szczególny nacisk na uzasadnienie przyjętego przez nas podejścia.
Dynamiczny charakter układu, który stanie się przedmiotem naszych badań, sprawia,
że wszelkie pomiary wymagają wnikliwego planowania oraz dobrego przygotowania
teoretycznego. Jednocześnie, ze względu na złożoność procesów towarzyszących
powstawaniu płomienia, temat ten wydaje się być interesującym oraz istotnym, także
z perspektywy potencjalnego ulepszania procesów technologicznych (czynnik aplikacyjny).
Zaprezentowanie zebranych przez nas wyników oraz dyskusja nad nimi pozwoli ukazać
szerokiemu gronu odbiorców znane zjawisko, od nieznanej strony.
mgr inż. Kacper Pilarczyk
186
Aleksander Konior, rok I mgr
Michał Misiek, rok I mgr
Wiktor Warchałowski, rok I mgr
ZANIECZYSZCZENIE POWIETRZA I JAK JE ROZGRYŹĆ
W referacie zaprezentujemy naszą kilkumiesięczną pracę dotyczącą pomiarów
zanieczyszczenia powietrza pyłami. Przedstawimy fizyczne aspekty pomiarów
i wykorzystywane przez nas urządzenia pomiarowe. Omówimy wykorzystanie tanich
urządzeń pomiarowych, dających wyniki porównywalne z metodami referencyjnymi
wykorzystywanymi przez Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska. Przedstawimy
również koncept stworzenia gęstej sieci pomiarowej na terenie Krakowa i możliwościach,
które daje w walce ze smogiem.
Na poniższych zdjęciach widoczne są otrzymywane przez nas pomiary oraz
uruchomione przez czujniki na terenie Krakowa wraz ze stacjami Wojewódzkiego
Inspektoratu Ochrony Środowiska. Rys 3. przedstawia docelowe rozwiązanie w obrazowaniu
zanieczyszczenia powietrza w Krakowie. Rys 4. zawiera zdjęcie skonstruowanego przez nas
urządzenia.
Rys 1. Otrzymane przez nas wyniki
187
Rys 2. Rozmieszczenie sensorów na terenie Krakowa
Rys 3. Plan rozmieszczenia sensorów na terenie Krakowa.
Rys 4. Skonstruowane urządzenie wykorzystywane w pomiarach zanieczyszczenia
dr inż. Jakub Bartyzel
188
Marcin Kosała, rok III
Adrian Szeliga, rok II mgr
Adrianna Konopa, rok I
SPEKTROMETR OPTYCZNY Z KAMERY INTERNETOWEJ I PŁYTY CD
Spektrometr optyczny pozwala zbadać jakie długości fali promieniowania widzialnego
emituje źródło. Celem jest określenie tego spektrum. Pozwoli to na rozpoznanie właściwości
źródła, np.: temperaturę lub skład pierwiastkowy. Na podstawie badań będzie można
utworzyć bazę materiałów w celu ich klasyfikowania i rozpoznawania. Dzięki takiej wiedzy
można sprawdzić z czego jest zbudowana lampa halogenowa, jaką temperaturę ma
powierzchnia Słońca, a także określić skład pierwiastkowy atmosfery Ziemi i Słońca. Innym
celem jest potwierdzenie prawa przesunięć Wiena. Urządzenie będzie sterowane
oprogramowaniem komputerowym. Odczyt danych odbędzie się za pomocą kamerki
internetowej. W celu badania całego spektrum w dobrej rozdzielczości siatka dyfrakcyjna
z płyty CD będzie obracana silnikiem krokowym sterowanym Arduino. Całość konstrukcji
musi być stabilna i osłonięta w celu wyeliminowania wpływu światła innego niż źródło
i drgań.
dr inż. Mirosław Zimnoch
189
Michał Kud,rok I mgr
Piotr Sekuła, rok I mgr
UDERZENIE MISTRZA - FIZYKA BILARDA
Pewnie mało kto sobie zdaje sprawę z tego, że bilard jest dość starym sportem.
Dowody na jego istnienie są z XV wieku, ale niektórzy sugerują, że bilard powstał już
w starożytności. Są też takie zdania jak to, że bilard pochodzi z Bliskiego Wschodu, a nawet
Chin. Szekspir swoim bohaterom z powieści kazał grać w bilard, w starożytnej Aleksandrii.
To wszystko owiane jest legendami i nie ma jednoznacznych dowodów na prawdziwy wiek
i miejsce powstania gry bilard. Większość osób zna na pewno zasady lub chociaż sens tej
królewskiej gry, jednak wszystko sprowadza się do nadania bilom określonego toru ruchu po
przez uderzenie, które jest największą zmorą większości graczy. Niektórzy posiadają dziwne,
mityczne lub zabobonne techniki posługiwania się kijem jednak fizyka jest nieubłagana to
ona decyduje jak przebiegnie gra do ostatniej chwili.
W tym referacie postaramy przybliżyć się prawa i zasady poruszania się bil na stole
bilardowym. Skupimy się w szczególności na demonstracji charakterystycznych „10 mocnych
punktach białej bili”
dr inż. Jarosław Nęcki
190
Patryk Łakomiec, rok I mgr
TATUAŻE, CZY TAK STRASZNE JAK JE MALUJĄ, CZYLI ANALIZA
PIERWIASTKOWA TUSZY DO ICH WYKONYWANIA
W ramach projektu zostało przebadanych 8 różnych atestowanych tuszy do tatuażu
pod kątem obecności szkodliwych dla człowieka pierwiastków kancerogennych, jak również
tych oddziałujących ze zmienny polem elektro-magnetycznym, wykorzystywanym
w nowoczesnej diagnostyce. Analiza ta została wykonana jakościowo metodą fluorescencji
rentgenowskiej z dyspersją energii. Technika ta, bazująca na oddziaływaniu promieniowania
rentgenowskiego z materią pozwala na wykrycie nawet śladowych ilości pierwiastków
w próbce, przy niewielkiej ilości posiadanej do analizy substancji.
Badanie wykazało różnice składu pierwiastkowego poszczególnych pigmentów.
Wykryto obecność tytanu, miedzi, żelaza, bromu.
dr Beata Ostachowicz
191
Jarosław MICHALIK, rok II
Elwira NOWISZEWSKA, rok II mgr
DYNAMIKA DOTYKU JAKO CECHA BIOMETRYCZNA
Urządzenia mobilne stanowią istotny element dzisiejszego świata - stwarza to
możliwości do akwizycji oraz analizy wielu sygnałów biometrycznych.
Jednym z takich sygnałów jest dynamika dotyku. Celem projektu jest przygotowanie
odpowiednich narzędzi do akwizycji takiego sygnału, oraz przeprowadzenie jego analizy.
Zbadano próbki pochodzące od osób będących w stanie upojenia, oraz od osób
niewypoczętych. Porównano je z próbkami pochodzącymi od grupy kontrolnej.
Zaimplementowano na platformę Android algorytm zbierający informacje o
charakterystyce dynamiki dotyku użytykownika. Przetworzono wyniki oraz zbudowano
prosty wektor cech, starając się znaleźć wielkości charakteryzujące sygnał i opisujące go
w sposób jednoznaczny.
dr inż. Joanna Świebocka-Więk
192
Marek MIKA, rok I mgr
Wydział Fizyki i Informatyki Srtosowanej
DUALIZM KORPUSKULARNO-FALOWY W KROPLI OLEJU
W otaczającym nas, makroskopowym świecie, pojęcia cząstki i fali są intuicyjne
i łatwo rozróżnialne. Inaczej jest skali atomowej opisywanej mechaniką kwantową. Każdy
obiekt kwantowy może, w zależności od sytuacji, przejawiać cechy zarówno fali jak i cząstki.
Nazywamy to dualizmem korpuskularno-falowym. Czy możliwe jest istnienie
makroskopowych obiektów, które będą zachowywać zgodnie z zasadami świata
kwantowego?
W referacie zostanie przedstawiony układ, w którym kropla oleju będzie podlegać
zjawiskom falowym, takim jak dyfrakcja i interferencja.
Prof. dr hab. inż. Zbigniew Tarnawski
193
Piotr Sekuła, rok I mgr
Michał Kud, rok I mgr
DRGAJĘCE KROPLE
Zasadniczym celem naszego ćwiczenia jest pomiar drgań kropelek cieczy
wprawionych w ruch drgający upuszczonych na rozgrzaną powierzchnię powyżej punktu
Leidenfrosta.
Gdy upuszczamy kroplę cieczy posiada ona pewną energię kinetyczną zależącą od
wysokości, z której jest upuszczona oraz prędkości początkowej. Od energii tej zależy czy
kropla pozostanie w całości, czy też się rozpadnie po zetknięciu z powierzchnią. W zależności
od temperatury powierzchni czas parowania cieczy jest różny. Przy zwiększaniu temperatury
powierzchni czas parowania ulega skróceniu. Jednak po przekroczeniu pewnej temperatury
czas parowania wyraźnie rośnie. Taka sytuacja została nazwana efektem Leidenfrosta. Przy
wysokiej temperaturze dolne warstwy cieczy natychmiast zamieniają się w gaz, powstaje
poduszka gazowa, która powoduje wydłużenie czasu parowania kropli. Kropla porusza się na
powstałej poduszce gazowej wolno parując, aż do końca wyparuje lub natrafi na miejsce
o niższej temperaturze. W momencie gdy kropla unosi się nad powierzchnią rozgrzanej płyty
wprawiamy ją w ruch drgający, który będzie rejestrowany.
Rys. 1 Kropla wody nad powierzchnią płyty grzewczej o temperaturze 250oC, powyżej
powyżej punktu Leidenfrosta.
dr inż. Paweł Wróbel
194
Agata SKRZYPEK rok II
Żaneta CZECH, rok II
WYBRANE PROFILE ŹRÓDEŁ ZANIECZYSZCZEŃ PYŁOWYCH
POWIETRZA
W południowej Polsce wciąż obserwuje się wysoki poziom zanieczyszczeń pyłowych
powietrza. Zanieczyszczenia te ujemnie wpływają na zdrowie ludzi powodując liczne
choroby. Poznanie źródeł zanieczyszczeń pozwoli ograniczyć emisję. Profile zanieczyszczeń
pyłowych powietrza stanowią dobrą i ważną bazę danych pomocną przy szacowaniu źródeł
zanieczyszczeń metodami statystycznymi.
Celem prezentowanej pracy jest poznanie składu pierwiastkowego wybranych profili
źródeł zanieczyszczeń pyłowych powietrza oraz ustalenie relacji pomiędzy stężeniami
wybranych pierwiastków.
Do wyznaczenia stężeń pierwiastków zastosowano metodę fluorescencji
rentgenowskiej. Zaletą metody jest fakt, że próbka nie ulega zniszczeniu podczas analizy oraz
jednocześnie otrzymuje się widmo zawierające cały zestaw pierwiastków. Analizowane były
próbki pochodzące ze spalania drewna (buk), z silników Diesla, benzynowych oraz
z katalizatorem, a także próbki pobrane podczas emisji z komina elektrociepłowni. Próbki te
pochodzą od dr inż. K. Styszko, Wydział Paliw i Energii, Akademii Górniczo Hutniczej
w Krakowie. Podczas spalania drewna emitowane są następujące pierwiastki: Cl, K, Ca oraz
śladowe ilości Mn, Fe, Zn. Skład pyłów emitowanych z silników Diesla jest podobny do tych
emitowanych z silnika benzynowego. Pyły te zawierają duże stężenia Ba, Zn, Ca, K, Fe, Sr
oraz śladowe ilości Co, Cu, Br. Natomiast pyły emitowane z elektrociepłowni zawierają całą
gamę pierwiastków takich jak K, Ca, Ti, Fe, Ba w ilościach znaczących oraz śladowe ilości
Mn, Ni, Cu, Zn, As, Se, Br, Rb, Sr.
Otrzymana baza danych zawierająca wybrane profile stanowi doskonały materiał do
wykorzystania w badaniach określających rodzaje źródeł i ich udział w całkowitej masie
zanieczyszczeń pyłowych powietrza. Prowadzone badania mogą przyczynić się do
ograniczenia emisji w regionie.
dr inż. Lucyna Samek
195
Marcin Trofiniak, rok III
MAGNESY NEODYMOWE DROGA DO PORZĄDKU I DO CHAOSU
Magnesy neodymowe poprzez swoje oddziaływanie mogą odwzorowywać modele ciał
związanych i imitować między innymi konfigurację atomów. Istnieją ich konfiguracje
umożliwiające stworzenie studni energetycznych, utrzymujących ciała w ustalonym położeniu
względem siebie. Zbadane zostaną zależności pola od odległości i zostanie podjęta próba
stworzenia symulacji konfiguracji magnesów prowadzących do położeń równowagowych.
Zależności oddziaływań magnesów neodymowych od odległości ( które nie są
proporcjonalne do r-2) prowadza do bardzo ciekawych zachowań dynamicznych. Konfiguracje
kilku magnesów ułożonych w pionie jeden na drugim pozwalają realizować ruch imitujący
precesyjny jak i skomplikowane zachowania chaotyczne. Podjęta zostanie doświadczalna
próba zbadania charakterystyk tego ruchu.
dr Łucjan Pytlik
196
Michał Warchuliński, rok II
BADANIE ZJAWISKA EKRANOWANIA MAGNETYCZNEGO
W NADPRZEWODNIKACH WYSOKOTEMPERATUROWYCH
Technologia nadprzewodnikowa jest dynamicznie rozwijającą się dziedziną nauki,
która otwiera drogę do tworzenia silnych elektromagnesów, bezoporowych linii przesyłowych
czy też nadprzewodnikowych zasobników energii. Celem projektu jest wyznaczanie prądów
krytycznych w taśmach nadprzewodzących drugiej generacji metodą transportową oraz
z pomiarów podatności dynamicznej z wykorzystaniem modelu Beana.
dr hab. inż. Marek Woch
197
Emma Zachara, rok II
Patryk Pasterny, rok II
Wydział Fizykii i Informatyki Stosowanej
ANALIZA ZNISZCZEŃ RADIACYJNYCH NA VELO
W naszym referacie chcielibyśmy się zająć przeanalizowaniem stworzonych przez nas
symulacji zderzeń na detektorze VELO w LHCb.
dr hab. Inż Tomasz Szumlak
198
Sekcja Humanistyczna
Humanistic
199
Jakub DURLEJ, rok II
SKN „BLABEL”
MATEMATYKA JĘZYKA
Matematyka jest obecna w niezliczonych sferach naszego życia codziennego, a wiele
zależności przez nią sformułowanych można dostrzec na każdym kroku. Jednak większość
z nas nie zdaje sobie sprawy, że z pomocą narzędzi matematycznych możemy
w zadowalającym stopniu opisać relacje i prawidłowości rządzące elementem rzeczywistości
tak dla nas naturalnym i powszednim, jak język, bez którego swobodna komunikacja między
ludźmi byłaby niemożliwa. W niniejszym projekcie przedstawiono reguły, jak np. prawo
Zipfa, które pozwalają na charakterystykę języka na kilku rożnych płaszczyznach.
200
Aleksandra Farasiewicz, rok III
SKN „BLABEL”
WOMEN IN THE ENGINEERING FIELD – DISCRIMINATED OR
OVERREACTING?
In my paper I will describe the difficulties that modern women face when choosing
a career in engineering. Does the ‘glass ceiling’ really exist? How does it feel to be a woman
in the engineering field? Are female students looked down on and belittled, or are they rather
treated with leniency?
I will present statistics as well as real women’s stories and attempt to paint an unbiased
picture of a female engineer.
The purpose of the paper is to educate people on the problem of gender discrimination
and assigning unrealistic and unjust gender roles based on old-fashioned and out-of-date
principles. The engineering field is one of the many environments dominated by men where
women may feel alienated or even unwelcome. On the other hand, I will debunk some myths
and speak up about some false assumptions to prove that our situation is improving
by the day.
Mgr Magdalena Pabsiak
201
Anita KOŚCIELNIAK, rok I mgr
Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
SKN „BLABEL”
NOWE SERCE – NOWE ŻYCIE
Diagnoza: nieodwracalne uszkodzenie serca, jedyny ratunek: przeszczep. W 2014
roku, w Polsce od ponad 500 zmarłych dawców pobrano organy wewnętrzne, a od 79 z nich
ten najważniejszy - serce. Ostatecznie udało się wykonać 76 operacji. 76 ludzkich istnień
miało szansę na kontynuację swoich historii. W kolejce nadal czekało jednak ponad 400
pełnych nadziei pacjentów, a w trakcie tego oczekiwania aż 90 z nich zmarło…
Pacjenci po przeszczepie serca najtrudniejszy etap leczenia mają już za sobą –
znaleziono dla nich zgodnych tkankowo dawców. Etap ten nie jest jednak ich ostatnim
w walce o powrót do zdrowia i pełnej sprawności. Po udanym przeszczepie biorcy muszą stać
na straży własnego zdrowia, co wiąże się przede wszystkim z regularnym przyjmowaniem
leków oraz stałą kontrolą, zarówno lekarską jak i własną.
Napotykane przez biorców trudności mogą mieć charakter nie tylko problemów
zdrowotnych, ale i psychologicznych. Widmo odrzucenia obcego organu, a także niepewność
i strach przed nawrotem choroby krążą nad tego typu pacjentami jeszcze długo po
przeszczepie. Źródłem dodatkowego stresu są także zalecenia, ograniczające m.in. aktywność
fizyczną i zawodową biorców oraz ich dietę.
Celem referatu jest zwrócenie uwagi na przeciwności i ograniczenia, jakie pokonać
muszą pacjenci po przeszczepie serca, tocząc walkę o własne zdrowie i życie. Praca stanowi
także próbę odpowiedzi na pytanie jaką wiedzę posiada przeciętny człowiek na temat
przeszkód, które towarzyszą biorcom serc w trakcie ich dalszego życia?
202
Magdalena Łazarek, rok I
Uniwersytet Jagielloński
Instytut Filologii Romańskiej
KOŁO NAUKOWE PORTUGALISTÓW UJ
JĘZYK PORTUGALSKI – CZY RZECZYWIŚCIE EGZOTYCZNY?
W polskim społeczeństwie znajomość języka portugalskiego jest rzadko spotykaną
umiejętnością, powszechnie uznawany jest więc za język niszowy. Niewielki kontakt na
płaszczyźnie gospodarczej, społecznej czy kulturowej między Polską a Portugalią, sugeruje,
że niewiele nas łączy. Czy jednak język ten jest domeną jedynie niewielkiego kraju gdzieś „na
końcu” Europy? Co więcej, czy jego znajomość może być w jakikolwiek sposób pomocna
w odnalezieniu się na rynku pracy przez Polaka?
Niski odsetek z nas zdaje sobie sprawę, że użytkowników języka portugalskiego jest
obecnie ok. 250 mln na świecie, co daje mu 5-te miejsce spośród najczęściej używanych.
Luzofonia, tj. wspólnota krajów portugalskojęzycznych, ma swoich reprezentantów na 5-ciu
kontynentach, a źródłem tej sytuacji są podboje i odkrycia geograficzne dokonywane przez
żeglarzy pod zwierzchnictwem władców portugalskich już przed XV wiekiem.
Język portugalski, wywodzący się z łaciny, uchodzi za jeden z trudniejszych języków
romańskich, co może wpływać na jego niską popularność poza obrębem krajów, gdzie jest
językiem urzędowym. Spośród osób uczących się języków obcych, statystycznie hiszpański
oraz francuski cieszą się większym zainteresowaniem, szczególnie w Europie. Czy jednak
nauka mniej popularnego języka jest stratą czasu?
mgr Anna Wolny
203
Marcin MIESZCZAK, rok III
Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
SKN „BLABEL”
RADOŚĆ MÓWIENIA
Problem umiejętności komunikowania się w językach obcych jest bliski coraz
większej części społeczeństwa i dotyka wciąż nowych zagadnień ze względu na permanentny
wzrost potrzeby posługiwania się nimi w życiu akademickim, zawodowym, a także
prywatnym.
W pierwszej części referatu omówiono najczęstsze przyczyny unikania komunikacji
w językach obcych przez osoby posiadające odpowiednie przygotowanie. W kolejnej części
zaprezentowane zostały zalety podróżowania uważanego za dostępną, skuteczną i atrakcyjną
metodę poszerzania kompetencji językowych, wiedzy niezbędnej do komunikacji
w odmiennym środowisku kulturowym oraz szeroko pojętego rozwoju osobowego.
Mimo powszechnej dostępności znakomitych narzędzi ułatwiających naukę języków
obcych - prasa, radio, film, wirtualne kursy językowe, czy blogi i portale społecznościowe osobisty kontakt z ludźmi posługującymi się obcym językiem jest źródłem wielkiej
satysfakcji
i stanowi
najsilniejszą
motywację
do
doskonalenia
umiejętności
językowych. Obecnie każda szkoła językowa, licząca się na rynku edukacyjnym, oferuje
swoim klientom zajęcia z native speaker’ami, jednak czas tych kontaktów jest ograniczony.
W czasie podróży zagranicznych jesteśmy całkowicie zanurzeni w odmiennej kulturze
i języku, otoczeni native speaker’ami, mamy zatem niezliczoną ilość okazji do rozmów,
okoliczności wręcz zmuszają nas do posługiwania się ich językiem. Ten sposób poznawania
nauki przynosi pewność siebie, praktykę, umożliwia zdiagnozowanie własnych braków
i wyznaczenie kierunku dalszego rozwoju. A przede wszystkim - jest źródłem radości. Non
scholae, sed vitae discius.
Mgr Magdalena Pabisiak
204
Anna Piekara, rok I mgr
SKN „BLABEL”
HUMANISTA ALBO CZŁOWIEK „UŁOMNY”.
Społeczeństwo, które sprowadza swój język do bardzo niskiego poziomu łatwo daje
się manipulować. Najpowszechniejszym zjawiskiem jest niemożność wyrażenia własnych
myśli. Mamy do czynienia również z problemami na płaszczyźnie komunikat - odbiór.
Językiem inżyniera są liczby, prawa i oznaczenia matematyczne. Zagadnienia leksykalno –
gramatyczne schodzą na dalszy plan.
W dzisiejszych czasach czytanie poezji ambitnych dzieł literackich? jest bardzo
rzadkim zjawiskiem, zwłaszcza wśród studentów uczelni technicznych. Czy inżynier, doktor
lub profesor, który z uporem maniaka powtarza „wziąś” i „włonczyć” jest w stanie zrozumieć
poezję? Czy osoba z tytułem naukowym może tak nieporadnie posługiwać się ojczystym
językiem? Jak ta wyraźna ułomność studentów czy pedagogów uczelni technicznych wpływa
na tworzenie i odbiór tekstów naukowych?
Problemem dzisiejszych „adeptów nauk ścisłych” jest ignorowanie i umniejszanie
wartości humanistyki. Te dwa światy powinny się przenikać, a nie zwalczać. Przygotowując
się do egzaminów często korzystamy z literatury przedmiotu tworzonej przez naszych
profesorów. Spotyka się tam ogromną liczbę błędów ortograficznych, składniowych i
interpunkcyjnych. Obcowanie z tak złym tekstem (nie oceniam treści merytorycznych
pozycji) uwstecznia nas – studentów. Lekcje języka polskiego, które odbywały się w szkołach
średnich zostały już dawno zapomniane, albo nie przykładano do nich należytej wagi.
Każdy z nas powinien z szacunkiem odnosić się do języka ojczystego, tradycji
i kultury. Te trzy wartości bezpośrednio związane są z literaturą piękną. Dlaczego wydaje się
ona niedostępna dla studentów uczelni technicznych? Przepaść językowa przekłada się na
pewnego rodzaju ułomność społeczno-kulturową. Nie potrafimy tworzyć słowem, szkicować
nim rzeczywistości, co bezpośrednio pozbawia nas możliwości odbioru tekstu.
Język ojczysty, jego bogactwo i rządzące nim reguły nie są jedynym problemem
studentów uczelni technicznych. Cała wiedza humanistyczna, na której winniśmy opierać
nasze poznanie świata i kultury jest przez nas odrzucana. Problemy filozoficzne,
antropologiczne, historiozoficzne otwierają przed nami szerokie perspektywy, w których
możemy się poruszać. Rozumiemy konteksty i symbole. Żyjemy w świecie, gdzie rodzima
kultura i dziedzictwo zastępowane są „dziedzictwem europejskim”, a my nie mamy „broni”,
żeby się temu przeciwstawić. Ludzie uważani za „inteligentów” są specjalistami tylko
w jednej dziedzinie, zapominającymi o samorozwoju. Jeżeli studia nie wymagają od Ciebie
poznania twórczości Staffa sam nałóż na siebie taki obowiązek.
205
Magdalena SZOSTAK, rok I mgr
SKN „BLABEL”
DLACZEGO CZUJEMY MIĘTĘ, BLUESA I GRUNT POD
NOGAMI – CZYLI O ETYMOLOGII FRAZEOLOGIZMÓW
Kto wieszał i grzebał psy? Czy posiadanie węża w kieszeni może być niebezpieczne?
Jak można wylać dziecko z kąpielą? Dlaczego koty biegają z pęcherzem, a nie z wątrobą?
Cóż takiego wyrabiał Zabłocki z mydłem? Kto wykręcił się sianem? Co to jest trusia
i dlaczego siedzi cicho? Czy koniec może być czerwony? Dlaczego zarozumialcowi odbija
szajba (ewentualnie palma)? Ile wynosi bajońska suma? Jak wyglądały drakońskie sceny?
Dlaczego święty turecki jest goły? Czy naprawdę można umrzeć ze śmiechu? Kto trzymał
kota w worku i co z tego wynikło? Jak zasypiać gruszki w popiele? Co to jest kaduk, pud, łut
i poliszynel? Kto i po co dolewał oliwy do ognia? Dlaczego nie żyjemy na psią łapę? Co tak
naprawdę rośnie na wierzbie? Kto ma kiełbie we łbie, a kto głowę nie od parady? Jaki był cel
rzucania kości i przekraczania Rubikonu? Dlaczego łaska pańska jeździ na pstrym koniu?
Odpowiedzi na większość z tych pytań mogą zabić klina i zbić z pantałyku. W swojej
prezentacji postaram się z głową przedstawić pochodzenie związków frazeologicznych. Na
niektóre powiedzenia i zwroty będzie można spojrzeć innymi oczami. Postaram się nikogo nie
wpuszczać w maliny, a wszystkim rozjaśnić trochę w głowach.
206
Karolina Świstacz, rok II
SKN „BLABEL”
ROLA ŚMIERCI W ŻYCIU WSPÓŁCZESNEGO CZŁOWIEKA
W swoim referacie przedstawię stosunek współczesnego człowieka do śmierci. Jak lęk
przed śmiercią wpływa na nasze życie? Co mówi o człowieku jego stosunek do samobójstwa?
Czy trywializując śmierć robimy to samo z naszym życiem?
207
Sekcja Informatyki
Computer Science
Podsekcja 1
208
Szymon BAR, rok II
Szymon FLAKUS, rok II
Mirosław SZEWCZYK, rok II
Mateusz ZIARKO, rok II
SYSTEM ALARMOWY
Celem projektu jest stworzenie systemu alarmowego opartego na platformie
Raspberry Pi, model B+, wraz z instrukcją, która pozwoli innym użytkownikom na jego
samodzielne wykonanie i uruchomienie. System alarmowy w podstawowej wersji będzie
posiadał możliwość uzbrojenia i rozbrojenia za pomocą klawiatury numerycznej, wykrywania
ruchu za pomocą czujnika PIR oraz wykrywania otwarcia drzwi i okien za pomocą
kontaktronów. Po naruszeniu integralności systemu zostanie uruchomiony sygnał dźwiękowy.
Dodatkowo system alarmowy będzie wyposażony w kamerę, która umożliwi wykrywanie
ruchu i zrzut materiałów filmowych na kartę pamięci oraz podgląd na żywo w obrębie sieci
lokalnej. Kolejną funkcjonalnością tworzonego systemu są powiadomienia e-mail wysyłane
w momencie uruchomienia alarmu. W instrukcji znajdą się skrypty umożliwiające łatwą
konfigurację platformy Raspberry Pi oraz materiały pomocnicze.
209
Adrian FOREMNY, rok III
SKN „METALSOFT”
AUTORSKI KONTROLER LOTU QUADCOPTERA
Obecny dynamiczny rozwój techniki sprawił, że jesteśmy w stanie w warunkach
domowych na bazie istniejących podzespołów skonstruować w pełni uniwersalnego drona.
Większość gotowych urządzeń (dronów) dostępnych na rynku stanowią zamknięte
rozwiązania nie zawsze dostosowane do wymagań użytkownika. Nawet inteligentne
urządzenia nie wymagające ingerencji człowieka powinny mieć alternatywę w postaci
manualnego sterowania w jak najbardziej dla człowieka zrozumiały i wygodny sposób.
Celem mojej pracy jest rozbudowa autorskiego drona o moduł zdalnej komunikacji
w czasie rzeczywistym. W ramach innych prac powstała już konstrukcja drona oraz został
zaimplementowany algorytm stabilizacji. Do komunikacji z dronem potrzebne będą dwie
aplikacje:
- serwer zaimplementowany w jeżyku C++ pod systemem Linux, działający na
komputerze Raspberry Pi, odbierający i interpretujący wysyłane przez klienta ramki.
- klient zaimplementowany w języku Java na platformie Android, wysyłający
odpowiednie ramki z żądaniem działania, w postaci intuicyjnego kontrolera.
Komunikacja klienta z serwerem będzie odbywać się za pomocą WiFi lub Bluetooth
używając technologii Socketów. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe będzie również
wykonywanie innych zadań przez quadcopter w czasie rzeczywistym jak nagrywanie filmów,
robienie zdjęć czy przechodzenie z trybu manualnego na automatyczny używając wcześniej
zaimplementowanych algorytmów wyszukiwania drogi.
Referat ten stanowi kontynuację projektu będącego częścią projektu Inteligentna
Poczta AGH, w ramach którego konstruowany jest nasz quadcopter.
mgr inż. Daniel Bachniak
210
Dorota Glazar, rok I mgr
SKN „METALSOFT”
BUDOWA I ZAPROGRAMOWANIE ROBOTA UTRZYMUJĄCEGO
RÓWNOWAGĘ, Z WYKORZYSTANIEM ŻYROSKOPU ORAZ
PLATFORMY ARDUINO
W dzisiejszych czasach ogromną popularnością cieszy się Segway. Jest to
jednoosiowy pojazd elektryczny, służący do przewozu ludzi i niewielkiego ładunku działający
na zasadzie odwróconego wahadła. Budowę robota podzielono na trzy odrębne etapy.
W pierwszym etapie pracy przedstawiono części elektroniczne służące do budowy robota oraz
pokazano schemat połączenia poszczególnych modułów. W drugim etapie zaprojektowano
nadwozie robota w taki sposób, aby odpowiednio wyważyć układ. Nadwozie wydrukowano
na drukarce 3d. Ostatnim etapem pracy była implementacja programu pozwalającego na
odczyt danych z żyroskopu i akcelerometru oraz wykorzystanie ich do sterowania robotem.
Do realizacji tej części pracy wykorzystano metodę modulacji sygnału prądowego (PWM)
oraz filtr komplementarny. Do stabilizacji robota wykorzystano algorytm PID.
Rys. 1 Robot typu Segway- samodzielnie utrzymujący równowagę.
dr inż. Łukasz Rauch
211
Kamil GRYZIEC, rok III
Szymon FURMAN, rok III
Wydział Inżynierii Metali I Informatyki Przemysłowej
SKN „METALSOFT”
SYSTEM INTELIGENTNEGO OSTRZEGANIA PRZED PRZESZKODAMI
DEDYKOWANY DLA QUADCOPTERÓW
Rozwój techniki sprawił, że jesteśmy w stanie w warunkach domowych na bazie
istniejących podzespołów skonstruować w pełni uniwersalnego drona. Większość z urządzeń
dostępnych na rynku stanowią zamknięte rozwiązania, co utrudnia ich rozbudowę lub ich
koszty są wysokie w stosunku do możliwości. Najlepszy dron to taki, który wspomaga pilota
informacjami dotyczącymi możliwych ruchów, chroniąc przy tym urządzenie przed kolizją
z obiektami pojawiającymi się na torze lotu.
Celem pracy jest zbudowanie i zaprogramowanie w pełni funkcjonalnego systemu na
bazie dostępnych czujników odległości i kamer, zbierającego i analizującego informacje
z otoczenia na potrzeby detekcji kolizji. System umożliwi rozpoznawanie przeszkód
w otoczeniu drona dzięki czujnikom ultradźwiękowym rozmieszczonym na urządzeniu
w każdym kierunku lotu w płaszczyźnie poziomej oraz w dwóch w osi pionowej,
informujących o napotkaniu przeszkody oraz konkretnym jej położeniu i kształcie
w przestrzeni dzięki zastosowaniu kamer stereowizyjnych do detekcji głębi.
Aby efektywnie rozpoznawać przeszkody za pomocą modułów dalmierzy oraz w celu
przewidywanie optymalnego toru lotu, potrzebny jest mechanizm składowania informacji o
przeszkodach. Algorytm po przeanalizowaniu informacji będzie tworzył przestrzenną mapę
przeszkód, uzupełniał ją o nowe przeszkody podczas lotu w czasie rzeczywistym oraz
wizualizował w późniejszym etapie projektu przy użyciu technik 3D. Na obecnym etapie
planujemy przewidywanie obszarów zawierających przeszkody wykorzystując Sztuczne Sieci
Neuronowe i doszkalanie ich przy użyciu przetworzonych danych zebranych z czujników
podczas lotu. Pozwoli nam to stworzyć mapę bezpiecznych obszarów o możliwie niskim
prawdopodobieństwie kolizji. Dane zebrane przez dalmierze mogą być niewystarczające,
ponieważ nie znamy kształtu przeszkody. Dodatkowo czujniki mają ograniczone możliwości,
co stanowi problem przy przewidywaniu rozmiaru przeszkody. Z pomocą przychodzi system
kamer stereowizyjnych, które mają na celu symulować zachowanie ludzkich oczu. Za pomocą
obrazów z obu kamer jesteśmy w stanie określić kształt danej przeszkody oraz jej odległości
od naszego drona. Referat ten stanowi kontynuację projektu będącego częścią projektu
Inteligentna Poczta AGH, w ramach którego konstruowany jest nasz quadcopter.
mgr inż. Grzegorz Górecki
212
Jakub KARAMAŃSKI, rok III
SKN „METALSOFT”
IMPLEMENTACJA PROCEDUR OPTYMALIZACJI
PRZYSTOSOWANYCH DO OBLICZEŃ W ŚRODOWISKACH MASOWO
RÓWNOLEGŁYCH
Algorytmy optymalizacji można wykorzystać do wyszukiwania parametrów, dla
których funkcja przyjmuje oczekiwaną wartość (może być to też minimum lub maksimum
funkcji). Obliczenie minimum lub maksimum funkcji wydaje się niezbyt skomplikowanym
problemem z punktu widzenia implementacji, natomiast problem pojawia się kiedy szukamy
minimum (lub maksimum) dla funkcji, która jest kosztowna obliczeniowo i cała
optymalizacja wymaga długiego czasu obliczeń. Z tego powodu postanowiono zrównoleglić
algorytmy optymalizacji.
Algorytmy zostały zaimplementowane w sposób umożliwiający wykonanie
optymalizacji w sposób równoległy zarówno na pojedynczych komputerach osobistych jak
i na serwerach obliczeniowych dużej mocy. Zrównoleglenie algorytmów zostało
zaprojektowane w taki sposób aby w ramach pojedynczej iteracji algorytmu wykonać wiele
obliczeń tej samej funkcji celu dla różnych parametrów w sposób równoległy. Kolejny aspekt
to przewidywanie jakie punkty mogą być potrzebne do przeliczania w kroku następnym i już
wcześniej je obliczyć.
W ramach tej pracy przedstawiono idee adaptacji algorytmów oraz
zaimplementowano (w języku C#) algorytmy optymalizacji: rój cząstek, metoda hookajeevesa, algorytm genetyczny. Następnie wykonano testy z wykorzystaniem komputerów
osobistych z kilkoma rdzeniami, mniejszych serwerów obliczeniowych AGH oraz dużych
serwerów znajdujący się w Cyfronet AGH
mgr inż. Daniel Bachniak
213
Jakub Płaziak, rok II mgr
Wydział Inżynierii Metalii i Informatyki Przemysłowej
SKN „METALSOFT”
POSZUKIWANIE OPTYMALNEJ KONFIGURACJI DLA PROCESU
KLASTERYZACJI SZTUCZNEJ SIECI NEURONOWEJ
Metamodelowanie jest jednym z rozwiązań problemu długiego czasu obliczeń oraz
mocy obliczeniowej klasycznych symulacji numerycznych. Idea skupia się wokół stworzenia
metamodelu na bazie symulacji, który wymaga jednorazowego dużego nakładu
obliczeniowego, ale sam model może być wykorzystywany wielokrotnie. Dzięki prostocie
działania i dużej efektywności, Sztuczne Sieci Neuronowe są jedną z najczęściej stosowanych
technik. Ze względu na złożoność symulacji jedna sieć neuronowa okazuje się
niewystarczająca, dlatego użyta rozstanie klasteryzacji sieci neuronowych.
Celem pracy jest znalezienie optymalnej konfiguracji podziału na klastry dla sieci
neuronowych bazujących na klasteryzacji pod kątem wartościach wyjściowych badanego
problemu. Cały proces trenowania sieci przeprowadzono na funkcji benchmarkowej Rastrigin
3D. W ramach referatu przedstawiona zostanie koncepcja rozwiązania i otrzymane do tej pory
wyniki. Pracę można podzielić na dwa etapy:
Pierwszy etap wykorzystuje algorytmy ewolucyjne w celu znalezienia optymalnej
architektury sieci, gdzie w każdej epoce liczba warstw i neuronów ulega wariacji. Zostanie
porównane działanie dwóch algorytmów : genetycznego oraz roju cząstek.
Drugi etap zachodzi w momencie otrzymania optymalnej architektury sieci. Polega on
na optymalizowaniu konfiguracji podziału sieci na klastry. Główna idea klasteryzacji polega
na podziale problemu na mniejsze elementy (na wiele podsieci), aby te zwracały lepsze
wyniki. Uczone podsieci nazywane są klasteryzowanymi, a dane z obszarów, na których
pracują klastrami. Podział na mniejsze zakresy pozwala z większą dokładnością odwzorować
całą przestrzeń rozwiązań. W poszukiwaniu rozmiarów klastrów zostały użyte te same
algorytmy ewolucyjne – genetyczny oraz roju cząstek.
Badanie rozwiązania stanowią element pracy magisterskiej oraz wstęp do
przygotowywanych modułów dla systemu ManuOpti rozwijanego w katedrze Informatyki
Stosowanej i Modelowania, a przedstawianego na poprzednich Konferencja Studenckich Kół
Naukowych
Mgr inż. Grzegorz Górecki
214
Dawid RZEŹNIK, rok I mgr
SKN „METALSOFT”
INTERFEJS DO METAMODELOWANIA BEDĄCY CZĘŚCIA
ROZBUDOWY PROGRAMU DO OPTYMALIZACJI
Dzięki rozwojowi wykorzystania sieci neuronowych w wielu gałęziach przemysłu,
rozwiązania oparte o metamodelowania stały się bardziej rozbudowane. W celu uzyskania
optymalnych rezultatów trenowania sieci wykorzystywane są duże moce obliczeniowe.
Umożliwiając wykorzystanie zdalnych zasobów i zrównoleglenie zadań pozwala
zaoszczędzić wiele czasu potrzebnego do rozwoju badań.
Celem projektu jest przygotowanie interfejsu użytkownika dla aplikacji zlecającej
obliczenia związane z metamodelowaniem przez środowisko masowych obliczeń "data
farming" Scalarm. Bedzie on rozwinięciem aplikacji zarządzającej projektami. Umożliwiona
zostanie konfiguracja uczenia trenowanej sieci neuronowej, bieżący podgląd stanu
przeprowadzanych działań oraz odpowiedni nadzór nad procesami.
Rys. 1 Istniejąca cześć interfejsu ManuOpti
Zaproponowany projekt pozwoli użuytkownikowi na łatwe zlecanie skomplikowanych
obliczeń oraz dostęp do przejrzystej historii wykonanych operacji. Będzie stworzony
z wykorzystaniem platformy .NET oraz silnika graficznego WPF, dzięki temu zapewniona
zostanie możliwość szybiej rozbudowy.
mgr Grzegorz Górecki
215
Michał Suwała, rok I mgr
SKN „GLIDER”
PLATFORMA DO SYMULACJI DYNAMIKI RUCHU PIESZYCH OPARTA
NA MODELU SOCIAL FORCE
Symulacja tłumu staje się coraz bardziej popularnym i rozwijanym zagadnieniem.
Szczególnie pydaje się przy projektowaniu nowych obiektów takich jak stadiony, szkoły czy
supermarkety, a także przy opracowywaniu planów ewakuacji. Pozwala sprawdzić
i zweryfikować modyfikacje istniejących obiektów tak, by uniknąć niebezpiecznych dla
zdrowia i życia ścisków i zakleszczeń przy wyjściach. Dobrze zaprojektowany model
pozwala przewidywać zachowanie tłumu z niewielką dozą niepewności. Każdy człowiek
posiada wrodzone mechanizmy i nabyte tendencje, które umożliwiają mu bezkolizyjne
poruszanie się na co dzień. Używa ich mijając innych na chodniku, wychodząc ze sklepu.
Wydawałoby się, że te zachowania są naturalne i proste. Tak faktycznie jest. Wszystko
zaczyna się komplikować, gdy pojawia się większe zagęszczenie ludzi w jednym miejscu,
albo znajdujemy się w ograniczonej przestrzeni. Celem pracy jest: jak najlepsze
odzwierciedlenie realnych, fizycznych interakcji pomiędzy pieszymi, w drugiej za ‘s
kolejności, przyspieszenie wykonywania symulacji. Jest to założenie efektywnej symulacji,
w której piesi zachowują się naturalnie. Złączono kilka modeli – Wybór najbardziej
realistycznej ścieżki, Czekający piesi (ang. Waiting pedestrians), Unikanie kolizji (ang.
Collision avoidance) – tak, by jeszcze dokładniej odzwierciedlić rzeczywistość. Bazowy
model pracy, model Social Force został wybrany ze względu na swój realizm.
216
Jakub Serafin, rok III
Bartłomiej Rowiński, rok III
Paweł Sadowski, rok III
Tomasz Słoczyński, rok III
SKN „KERNEL”
WIRTUALNA RZECZYWISTOŚĆ W PRAKTYCE - MIASTECZKO VR
Wirtualna rzeczywistośc jest jedną z najszybciej rozwijających się gałęzi branży IT ostatniego
roku. Połączenie szybkich procesorów i kart graficznych z małymi wyświetlaczami full HD
i odpowiednimi soczewkami zaaowocowało możliwością całkowitego przeniesienia się w wirtualny
świat za pomocą dwóch zmysłów, wzroku i słuchu. Historia VR sięga już 1969 roku kiedy powstał
„Glowflow”, jednak brak odpowiedniego sprzętu sprawił, że dopiero od kilku lat istnieje realna
możliwość wykorzystania VR do pracy, nauki i rozrywki. W roku 2015 powstało ponad 20 nowych
gogli VR, a popularne cardboardy produkuje każdy. Do 2020 rynek VR i AR ma się zwiększyć ok 40
krotnie. Stanie się tak ponieważ szystkie największe firmy związane głównie z branżą gier pompują
miliony dolarów w ten rynek.
My stworzyliśmy tematyczą aplikację na smartphony, która przeniesie każdego w świat VR.
Zobaczycie jak wygląda trochę zmodyfikowane miasteczko studenckie AGH i będziecie mogli
eksplorować zakamarki wirtualnego świata ciesząc się nową technologią.
Rys. 1 Screen z gry Miasteczko VR
Aplikacja do działania potrzebuje odpowiedniego smartphonu z żyroskopem, gogli VR oraz
opcjonalnie pada. W grze poza eksploracją wirtualnego miasteczka można wykonywać różnego
rodziaju zadania.
Aplikacja została stworzona przy wykorzystaniu silnika Unity oraz odpowiedniego API
umożliwiającego stworzenie obrazu side-by-side.
Na developerów, którzy zdecydują się tworzyć aplikację VR zarówno na smartphony jak
i headsety VR czeka wiele pułapek, od kompatybilności z API poprzez sterowniki na soczewkach
i innych elementach technicznych kończąc. Pułapki te jak i nasze wskazówki przedstawimy w pełnej
wersji referatu.
mgr inż. Jakub Kamiński
217
Karol Skóra, rok III
SKN „METALSOFT”
APLIKACJA WSPOMAGAJĄCA PRZYJMOWANIE LEKÓW PRZEZ
OSOBY PRZEWLEKLE CHORE
Stwardnienie rozsiane jest poważną i nieuleczalną chorobą układu nerwowego,
w której dochodzi do nieodwracalnego uszkodzenia tkanki nerwowej. Jedyną szansą dla
chorych jest regularne przyjmowanie leków z rodziny interferonów, które zwalniają postęp
choroby, łagodzą jej objawy i dają szansę na normalne życie – osobiste i zawodowe. Lek
przyjmowany jest w postaci zastrzyku w określone miejsce ciała według przyjętego,
rygorystycznego harmonogramu. Pacjent zobligowany jest do prowadzenia dziennika,
w którym prowadzi ewidencję przyjmowanych dawek oraz notuje skutki uboczne
towarzyszące terapii.
Celem projektu jest stworzenie aplikacji wspomagającej chorego w przyjmowaniu
leku. Aplikacja przeznaczona na urządzenia mobilne z systemem Android pozwala na
zdefiniowanie harmonogramu powiadomień o zbliżającym się czasie aplikacji leku oraz
wskazuje miejsce wykonania zastrzyku. Użytkownik ma możliwość wprowadzić dodatkowe
informacje takie jak ewentualne niepożądane objawy czy problemy w aplikacji zastrzyku.
Dodatkowo aplikacja pozwala na zarządzanie posiadanymi zasobami leku oraz przypomina o
kończącym się ich zapasie. Możliwe jest przeglądanie historii terapii wraz ze szczegółowymi
informacjami o objawach czy innych dolegliwościach towarzyszących terapii. Aplikacja
pozwala na wygenerowaniu łatwego w interpretacji raportu dla lekarza prowadzącego bądź
pielęgniarki. W referacie przedstawione zostanie funkcjonalność aplikacji oraz przykładowe
przypadki użycia.
mgr inż. Krzysztof Bzowski
218
Michał SŁYŚ, rok III
SKN „METALSOFT”
SYSTEM AUTOMATYCZNEGO STEROWANIA MODELEM SZYBOWCA
F1E
Modele szybowców F1E są wypuszczane z ręki pod wiatr, który opływając zbocze
tworzy prąd wznoszący umożliwiający wykonanie długotrwałego lotu. Aktualnie stosowane
rozwiązania sterowania modelu szybowca F1E ograniczają się do mechanizmu działającego
na zasadzie kompasu, który po ustaleniu kierunku lotu odpowiednio steruje wychyleniem
steru kierunku i naprowadza model na dany azymut magnetyczny. Rozwiązanie to jest dość
delikatne i wrażliwe na uszkodzenia np. podczas lądowania modelu.
Celem niniejszej pracy jest zaprojektowanie i implementacja rozwiązania
pozwalającego zastąpić układ mechaniczny elektroniką z odpowiednim algorytmem
sterowania lotem modelu, który będzie pozwalał na osiągniecie lepszych rezultatów niż jego
mechaniczny odpowiednik, co pozwoli na wydłużenie czasu lotu.
System jest oparty na mikrokontrolerze Arduino z wykorzystaniem magnetometru
HMC5883L oraz akcelerometru MPU6050 do kompensacji odczytów przy przechyleniach
szybowca w locie. Elementem wykonawczym jest serwomechanizm, który odpowiada za
sterowanie kierunkiem lotu szybowca. Zaimplementowany algorytm, po odczytaniu zadanego
podczas wyrzutu modelu azymutu koryguje odczyty magnetometru i odpowiednio steruje
wychyleniami serwomechanizmu, tak aby optymalnie utrzymywać kierunek lotu.
dr.inż. Łukasz Rauch
219
Grzegorz Tokarz, rok I mgr
SKN „GLIDER”
PLATFORMA DO SYMULACJI ORAZ PREDYKCJI RUCHU
MIEJSKIEGO Z WYKORZYSTANIEM MODELU CIĄGŁEGO ORAZ
PARADYGMATU AGENTOWEGO.
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. W celach porównawczych zaimplementowano oraz
zestawiono zmodyfikowany model NaSch.
Zaprezentowane zostaną wnioski dotyczące wyników symulacji, analizy obrazu oraz
argumenty przemawiające za użyciem modelu ciągłego w symulacji ruchu miejskiego. Omówione
zostaną także przyjęte założenia oraz ograniczenia prezentowanego modelu symulacji, a także
zestawienie użytego modelu z kilkoma innymi.
Rys. 1 Działanie wybranych modułów.
Rysunki powyżej przedstawiają podgląd działającej aplikacji. Po lewej – dodatkowy moduł
z użyciem modelu NaSch, po prawej – aplikacja właściwa w oparciu o model IDM, zdjęcia
oznaczone 1,2,3 działanie modułu analizy oraz klasyfikacji obrazu.
220
Dariusz ZIELIŃSKI, rok I mgr
SKN „KERNEL”
OPRACOWANIE SYSTEMU ZDALNEGO POMIARU TEMPERATURY
W SERWEROWNI
Zważywszy na ciągłe wydzielanie się ciepła z pracujących serwerów oraz biorąc pod
uwagę koszty i znaczenie takiej infrastruktury administrator serwerowni musi zadbać o
prawidłowe ułożenie i chłodzenie sprzętu. Aby efektywnie wykonywać to zadanie niezbędny
staje się system pomiaru temperatury w serwerowni dający możliwość ciągłego
monitorowania i reagowania na zmiany temperatury.
W ramach projektu opracowano taki właśnie system, który będąc dostosowanym do
wymagań serwerowni wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej, pozwala zbierać dane z co
najmniej 12 dowolnie rozłożonych czujników i informacje te wysyłać poprzez sieć Ethernet,
na żądanie klienta. Jako czujników użyto popularnych i łatwo dostępnych termometrów
cyfrowych pracujących na magistrali one-wire, dzięki czemu zminimalizowano zużycie
przewodów oraz ilość wymaganych żył. System okresowo odczytuje temperaturę z fabrycznie
skalibrowanych czujników oraz implementuje serwer webowy, wysyłając dane w prostym do
parsowania formacie JSON. IP systemu ustalane jest poprzez DHCP, a same żądania
przetwarzane są w architekturze RESTowej.
Oprócz podstawowego zadania opisanego wyżej do systemu dołączono także inne
funkcje. Należą do nich: przyjazny użytkownikowi system programowania czujników
pozwalający na łatwą wymianę uszkodzonych czujników lub modyfikację ich ilości czy
rozłożenia, nastawialny próg alarmu, elektromagnetyczny przekaźnik pozwalający wyzwalać
zewnętrzne urządzenia w przypadku alarmu, wbudowany głośnik piezoelektryczny czy
widniejący na panelu wyświetlacz LCD ułatwiający korzystanie z urządzenia oraz
informujący o różnych zdarzeniach. Całość zamknięto w ręcznie wykonanej obudowanie
z PVC i plexiglasu. System jest w pełni autonomiczny, wymaga jedynie podłączenia zasilania
oraz przewodu Ethernet. Został on także wdrożony i aktualnie pełni swoje zadanie
w docelowej serwerowni.
dr inż. Antoni Dydejczyk
221
Dariusz ZIELIŃSKI, rok I mgr
SKN „KERNEL”
OPRACOWANIE MODULARNEJ KONSOLI DO GIER WIDEO NA BAZIE
MIKROKONTROLERÓW I FPGA
Opisywany projekt polegał na stworzeniu w pełni autonomicznej (nie wymagającej
komputera) konsoli do gier wideo od zupełnych podstaw. Wyjściem systemu jest dowolny
monitor (lub inne urządzenie) działający w standardzie VGA. Konsolą steruje się poprzez
bezprzewodowy kontroler. W pracy poczyniono przede wszystkim dwa główne założenia.
Pierwsze założenie dotyczyło podziału całości systemu na całkowicie niezależne od
siebie moduły realizujące różne funkcje, takie jak moduł karty dźwiękowej, graficznej,
wejścia-wyjścia czy moduł centralny. Dzięki czemu stworzono moduły, które mogą być
używane także poza docelowym systemem, po zachowaniu tego samego interface.
Drugie założenie polegało na opracowaniu całości systemu od podstaw, nie
korzystając na przykład z gotowych tzw. „płytek rozwojowych” do mikrokontrolerów, ale
w zamian starano się pokazać proces ich projektowania. W obecnych czasach, głównie za
sprawą zainteresowania hobbystów, dostępnych jest bardzo wiele tanich i gotowych do użycia
modułów. Mimo, iż ich wykorzystanie zapewnia wygodę i skraca czas konstrukcji
urządzenia, to jednak pozbawiają one ich użytkowników możliwości poznania i zrozumienia
zasady ich działania.
W projekcie wykorzystano przede wszystkim mikrokontrolery STM32 firmy ST,
w tym te z najnowszej wersji z rdzeniem ARM Cortex-M7. Karta graficzna zawiera w sobie
zarówno mikrokontroler jak i układ logiki programowalnej FPGA, Spartan 6 firmy Xilinx.
Założeniem w projektowaniu karty graficznej było umożliwienie generowania grafiki
trójwymiarowej oraz sprzętowa realizacja podwójnego buforowania, stąd niezwykle
przydatne okazuje się umieszczenie w module układu FPGA.
Oprogramowanie konsoli powstawało w języku C z użyciem biblioteki HAL.
Natomiast same gry mogą być pisane przez użytkowników przy pomocy dostarczonego API
i wczytane przez konsolę z karty pamięci. Dla całej konsoli jak i bezprzewodowego
kontrolera wykonano ręcznie obudowy. Konsola posiada własny podwójny zasilacz jak
i układy oferujące inne funkcje jak konwerter USB-UART czy wbudowane wzmacniacze
audio i głośniki.
dr inż. Bartosz Mindur
222
Gerard Żmuda, rok III
ATAKI NA SERWERY DNS
Protokół Domain Name Service (w skrócie DNS) jest jednym z prostszych mediów,
przez które można przeprowadzić atak zarówno na wielkie korporacje, jak i osoby prywatne.
Wykorzystując darmowe oprogramowanie i podstawową wiedzę o trasowaniu (ang. routing),
możliwe jest na przykład przeciążenie dowolnego serwera na świecie lub odczytanie
wszystkiego, co zostaje wysłane z komputera potencjalnej ofiary do Internetu. Istnieje kilka
rodzajów ataków na serwery DNS. W artykule zostanie przedstawiony jeden z nich, oparty na
fałszowaniu adresu (ang. DNS spoofing). Jest to Pharming.
Do wykonania testu posłużył Kali Linux 2.0 o adresie IP 10.0.0.22, który został
uruchomiony jako maszyna wirtualna z bezpośrednim dostępem do sieci (ang. bridged
connection). Podczas wykonywania testu posłużono się: Terminalem, pakietami arpspoof oraz
sslstrip. Dodatkowo użyto edytora tekstu w celu weryfikacji otrzymanych danych (w tym
przypadku gedit).
Ofiarą ataku został system Windows 7 z przeglądarką Internet Explorer 8 o adresie IP
10.0.0.23. Należy nadmienić, iż zastosowanie jakiejkolwiek innej przeglądarki nie wpłynie na
wynik testu.
Ważnym elementem, który powinien zostać wspomniany, jest punkt dostępu, który
podczas testu przyjął adres 10.0.0.1. Pełni on w pewnym sensie rolę serwera DNS – wskazuje
miejsce docelowe dla danych wychodzących oraz przychodzących z Internetu.
Pełną konfigurację środowiska testowego obrazuje Rys. 1.
Rys. 1. Schemat kontrolowanego ataku Pharming.
W wyniku ataku osoba nieupoważniona (haker) otrzymuje dwie zmienne chronione
przez każdego użytkownika - login i hasło:
„(…)&email=falszywymail@mail&pass=testowehaslo(...)”
dr inż. Andrzej Opaliński
223
Gerard Żmuda, rok III
SKN „SKIP”
MOBILNY SYSTEM MONITORINGU PARAMETRÓW ŚRODOWISKA
(SMOGOMETR)
Głównym założeniem związanym z realizacją projektu SmogoMetr jest opracowanie
prototypu systemu zapewniającego następujące funkcjonalności:

Umożliwienie pomiaru parametrów środowiska takich jak:
o
Zapylenie (smog)
o
Meteo (temperatura, opady, wilgotność, wiatr)
o
Hałas
o
Wstrząsy
o
Promieniowanie UV

Umożliwienie działania systemu w terenie (mobilna stacja pomiarowa)

Powiązanie monitorowanych danych z współrzędnymi geograficznymi (możliwość
tworzenia map – wizualizacja parametrów środowiska w zależności od miejsca
pomiarów)

Przejrzysta prezentacja wyników w trybie ciągłym (on-line) wraz z wizualizacją
parametrów na stronie internetowej
Centralna jednostka sterująca oparta zostanie na mikrokontrolerze zasilanym
ładowarką sieciową w trybie statycznym, bądź bateriami w trybie mobilnym. Głównymi
czujnikami pomiarowymi będą: detektor pyłu / stężenia cząstek, cyfrowy barometr, czujnik
ciśnienia oraz temperatury.
Dodatkowo projekt zostanie wyposażony w moduły komunikacji bezprzewodowej,
aby umożliwić płynną łączność z systemem w warunkach statycznych i mobilnych. Będą to:

Moduł Bluetooth

Moduł GPS

Moduł WiFi
dr inż. Andrzej Opaliński
224
Sekcja Informatyki
Computer Science
Podsekcja 2
225
Damian BUBAK, rok II mgr
SKN "MECHABAJT"
INTELIGENTNY SYSTEM POMIAROWY DO ŁADOWAREK
KOŁOWYCH
Transport bliski to przewożenie towarów na niewielkie odległości z wykorzystaniem
odpowiednich środków transportu (taśmociągi, dźwigi, ładowarki mobilne). Bardzo często
zachodzi potrzeba estymacji masy przewożonego materiału. Doskonałym przykładem są tutaj
żwirownie, gdzie dzięki oszacowaniu masy materiału w łyżce ładowarki, klient otrzymuje
dokładnie taką ilość materiału, jaką potrzebuje.
Na rynku istnieje szereg systemów pomiarowych do tego typu zadań jednak mają one
ograniczone możliwości (np. brak odczytu w przypadku zbyt dużych wibracji podczas
pomiaru). Z tego właśnie powodu istnieje potrzeba budowy systemu odpornego na wybrane
zakłócenia. W efekcie pozwoli to przyspieszyć pracę oraz co się z tym wiąże zwiększyć
przychody przedsiębiorstwa (np. żwirowni).
Celem tej pracy jest zaprojektowanie i wykonanie inteligentnego systemu
pomiarowego dedykowanego do ładowarki kołowej typu TUR. Praca została podzielona na
kilka etapów.
W pierwszej kolejności dokonano przeglądu istniejących rozwiązań ładowarek
i ładowaczy. Następnie opracowano model fizyczny i matematyczny mechanizmu. W kolejny
etapie przeprowadzona została analiza wybranych algorytmów inteligentnych po czym
opracowano algorytm systemu. Obecnie realizowany jest program komputerowy który
zostanie zaimplementowany na platformie Raspberry Pi który wraz z częścią hardware’ową
będzie stanowić jądro inteligentnego systemu pomiarowego. Po przetestowaniu
poszczególnych podsystemów dokonana zostanie synteza całości systemu pomiarowego.
Końcowy etap prac zwieńczony zostanie testami weryfikacyjnymi.
226
Krystian Bylica, rok IV
SKN „MACKN”
WYKORZYSTANIE ROZSZERZONEJ RZECZYWISTOŚCI DO
UDOSTĘPNIANIA DANYCH GEODEZYJNYCH
Celem projektu było zaprojektowanie i implementacja aplikacji mobilnej w systemie
iOS, która wykorzysta rozszerzoną rzeczywistość do prezentacji danych geodezyjnych
powiązanych z aktualną lokalizacją urządzenia oraz obrazem widocznym w kamerze.
Rzeczywistość rozszerzona jest to system łączący świat rzeczywisty z generowanym
komputerowo w danym projekcie było to urządzenie Apple - iPhone/iPad.
W technologia rozszerzonej rzeczywistości wykorzystuje się obraz z kamery, na który
nałożona jest, generowana w czasie rzeczywistym, grafika 3D.
Urządzenia dzięki którym możliwa jest ta technologia pracują w systemie iOS dzięki
którym mamy możliwości korzystania z zaawansowanych technologi takich jak
geolokalizacja, sztuczna inteligencja, multimedia itp.
Zastosowania AR w dzisiejszych czasach staje się coraz popularniejsze w dziedzinach
gier i filmów ale również w takich dziedzinach jak medycyna, lotnictwo oraz marketing.
W projekcie zostały wykorzystane dane geodezyjne, które z połączeniem AR
umożliwiły reprezentacje danych w czasie rzeczywistym, szybszą analizę geodezyjną
w porównaniu z tradycyjnymi narzędziami (mapy), mobilność i łatwość w użyciu oraz
innowacyjne wykorzystanie AR.
dr inż. Jacek Piwowarczyk
227
Daniel DOMURAD, rok II mgr
SKN "MECHABAJT"
INSPEKCYJNY ROBOT MOBILNY
Roboty mobilne to konstrukcje zdolne do zmiany swojego położenia w przestrzeni.
W zależności od zastosowanego napędu oraz ich funkcjonalności dzieli się je na liczne
podkategorie. Współcześni inżynierowie łączą różne dziedziny nauki, aby konstruować
platformy zdolne pływać, latać a nawet biegać. Jedną z podkategorii robotów mobilnych są
roboty mobilne kołowe, cechujące się prostszą oraz bardziej niezawodną konstrukcją. Ważną
rolę w współczesny świecie stanowią roboty inspekcyjne, które dostarczają informacje na
temat otoczenia w którym się znajdują. Takie roboty mają zastosowanie wojskowe,
komercyjne, naukowe oraz edukacyjne.
Celem pracy jest zaprojektowanie, zbudowanie oraz przetestowanie mechatronicznego
systemu będącego mobilnym robotem inspekcyjnym. Zadaniem robota jest zdalna inspekcja
wizyjna powierzchni ograniczonej. Aby umożliwić zdalny przesył obrazu oraz sterowanie,
system zapewnia bezprzewodową komunikację ze stacją bazową. Robot jest wyposażony
w odbiornik GPS (Global Positioning System), dzięki któremu jest w stanie samodzielnie
pokonać trasę między zadanymi współrzędnymi geograficznymi. Sześciokołowa platforma
nadaję pojazdowi dobrą przyczepność do podłoża, a napęd elektryczny na każde koło duży
moment. Dzięki temu robot jest wstanie poruszać się po trudnym terenie. Robot wyposażony
jest w zestaw czujników takich jak akcelerometr i ultra sonar mających na celu usprawnienie
działania konstrukcji. Jako komputer pokładowy zastosowano platformę Raspberry Pi B+,
dzięki czemu robot jest wstanie komunikować się z stają bazową oraz wykonywać akwizycję
obrazu z kamery. Oprócz robota mobilnego system składa się z stacji bazowej, której celem
jest nadzór nad pracą robota oraz monitorowanie stanu jego czujników. Stacja bazowa
umożliwia także zdalne sterowanie robotem oraz akwizycję przesłanego obrazu. Na część
informatyczną systemu składa się oprogramowanie robota oraz stacji bazowej zapewniające
bezpieczne połączenie bezprzewodowe oraz sterowanie robotem. System także umożliwia
planowanie trasy przejazdu robota dzięki opracowanemu edytorowi tras.
228
Gilbert Gwizdała, rok III
Filip Kamiński, rok II
SKN „MACKN”
AGH MOBILE - APLIKACJA UCZELNIANA NA URZĄDZENIA APPLE
Aplikacja „AGH Mobile” gromadzi w jednym miejscu, wszystkie najważniejsze
informację dotyczące naszej uczelni. Użytkownik przy pomocy jednego dotknięcia ma dostęp
do:
- programów studiów z systemu Syllabus,
- najważniejszych aktualności i planowych wydarzeń,
- systemu SKOS,
- mapy kampusu,
- podstawowych informacji o uczelni i jej historii.
Wszystkie informacje są dostępne w specjalnej dostosowanej do niewielkiego
rozmiaru urządzenia formie. Do działania aplikacja wymaga jedynie połączenia z internetem
oraz urządzeniach firmy Apple - telefonu iPhone, pracującego pod kontrolą systemu iOS 8.0
lub nowszego dzięki czemu można ją uruchomić na większości dostępnych modeli (iPhone 4s
i późniejsze). W przyszłości planowane jest także przygotowanie wersji dla tabletów iPad
oraz implementacja funkcjonalności systemu Dziekanat XP.
dr Jacek Piwowarczyk
229
Zespół AEROTEAM ILK AGH
SKN "MECHABAJT"
PROJEKT SAMOLOTU BEZZAŁOGOWEGO DO ZADAŃ SPECJALNYCH
Zespół AERO TEAM ILK AGH zajmuje się projektowaniem i produkcją samolotów
bezzałogowych do zadań specjalnych. W pracy przedstawiono rezultaty przygotowań do
zawodów SAE Aero Design West oraz New Flying Competition. Celem zawodów SAE jest
zaprojektowanie i wyprodukowanie bezzałogowego statku powietrznego, napędzanego
silnikiem spalinowym o pojemności nie przekraczającej 7,5 cm3, zdolnego do przelotu
z ładunkiem o łącznej masie 25 kg. Ponadto zadaniem dodatkowym jest zrzut ładunków do
celu.
W zakres prac prowadzonych przez zespół wchodzą:
 Projektowanie statków bezzałogowych
- Dobór materiałów konstrukcyjnych,
- Analiza aerodynamiczna,
- Modelowanie CAD,
- Analiza stabilności lotu,
- Komputerowa analiza przepływów dynamicznych,
- Modelowanie form.
 Dobór i zastosowanie systemów elektronicznych
- Dobór kontrolerów lotu
- Opracowanie stacji naziemnej,
- Opracowanie algorytmu zrzutu,
 Dobór napędu
-Testowanie osiągów silnika,
-Projektowanie przekładni silnika.
 Produkcja samolotu
-Wytwarzanie kompozytowej struktury płatowca,
 Testowanie gotowego statku powietrznego.
Prof. dr hab. inż. Tadeusz Uhl
230
Filip JANCZAK, rok II mgr
SKN "MECHABAJT"
BUDOWA SYSTEMU POMIAROWEGO LOKALIZUJĄCEGO SIŁĘ
WYMUSZAJĄCĄ DRGANIA KONSTRUKCJI PŁYTOWEJ
Celem projektu było opracowanie i stworzenie systemu pomiarowego
umożliwiającego lokalizację miejsca uderzenia konstrukcji płytowej za pomocą pomiaru
drgań. Zastosowanym czujnikiem był akcelerometr typu MEMS, współdziałający
z kontrolerem typu ARM programowanym na platformie Arduino. W układzie pomiarowym
zastosowano algorytm Odwrócenia Czasu (ang. Time Reversal), co pozwoliło na
zastosowanie tylko jednego czujnika do osiągnięcia celu. Algorytm Odwrócenia Czasu bazuje
na liniowych właściwościach akustycznego równania falowego, którego rozwiązaniem może
być zarówno funkcja ciśnienia akustycznego z czasem dodatnim jak i ujemnym tj. o
odwróconym czasie. Wzajemność rozwiązań pozwala na wyemitowanie odwróconych
w czasie zapisanych wcześniej zmierzonych amplitud przez czujnik-aktuator, co pozwala
otrzymać dokładne odzwierciedlenie rozkładu fal akustycznych w obiekcie. Otrzymane fale
osiągną maksimum swojej amplitudy w miejscu poprzedniego powstania impulsu. Własność
ta pozwala porównywać ze sobą uzyskane przebiegi wraz z sygnałami referencyjnymi
wskazując prawdopodobne miejsce powstania impulsu.
Rys. 1 a) Jeden z otrzymanych przebiegów czasowych przyspieszeń drgań dla wymuszenia
impulsowego. b) Rozkład przemieszczeń konstrukcji płytowej dla czwartej postaci drgań własnych
uzyskany z modelu numerycznego badanej płyty
Jednym z celów było takie zaprojektowaniu układu aby działał autonomicznie,
zawierając układ akwizycji danych oraz interfejs pozwalający na komunikację
z użytkownikiem. Projekt zawiera ponadto wyniki z eksperymentów określających
kwantytatywnie skuteczność działania systemu.
dr inż. Roman Filipek
231
Paweł ŁOJEK, rok I mgr
SKN "MECHABAJT"
ZASTOSOWANIE ANSYS FLUENT DO MODELOWANIA OPŁYWU
KOŁA ROWERU TOROWEGO
Celem badań jest określenie wpływu zmiany kąta pomiędzy poruszającym się kołem,
a kierunkiem przepływu powietrza wokół niego, na współczynnik oporu aerodynamicznego
koła roweru torowego. Skupiono się na analizach stacjonarnych przepływu powietrza wokół
dwóch modeli kół, koła pełnego i uproszczonego modelu koła ze szprychami. Wyznaczono
i przedstawiono wartości sił i współczynników oporu aerodynamicznego w zależności od kąta
skrętu koła w stosunku do kierunku przepływu powietrza. Wyniki uzyskane w trakcie
symulacji zostały porównane z wynikami doświadczalnymi, co pozwoliło zweryfikować
poprawność obliczonych danych. Różnica między obliczonymi wartościami współczynników
a doświadczalnymi wynosiła 15÷62% dla koła pełnego, a dla uproszczonego koła ze
szprychami 2÷23%.
a)
b)
Rys. 1 Współczynniki oporu koła pełnego (a) i uproszczonego koła ze szprychami (b): Cd1 –
wyznaczone w prowadzonych badaniach, Cd2 – z badań eksperymentalnych opisanych w literaturze,
Cd3 – z badań symulacyjnych opisanych w literaturze
Wartości współczynnika oporu przy kącie wynoszącym 0º były większe dla koła ze
szprychami niż dla kół pełnych (odpowiednio 0,038 i 0,029) jednak wraz ze wzrostem kąta
skrętu całkowita siła działająca na koło była wyższa dla kół pełnych.
dr inż. Roman Filipek
232
Paweł NOWAK, rok II mgr
SKN "MECHABAJT"
ANALIZA I MODELOWANIE ROBOTA LATAJĄCEGO TYPU
HEXACOPTER
Multicoptery są maszynami latającymi podobnymi do tradycyjnych helikopterów, lecz
posiadającymi więcej niż dwa wirniki. Zaliczają się do maszyn typu VTOL (Vertical TakeOff and Landing) czyli maszyn, które startują i lądują w płaszczyźnie pionowej. Ich
konstrukcja mechaniczna jest bardzo prosta. Jedynymi częściami ruchomymi są wirujące
śmigła zamocowane stale na wałach wirników, co wpływa na małą awaryjność. Jest to zgodne
z powszechną tendencją do upraszczania mechaniki kosztem zwiększenia ilości elektroniki,
która to w produkcji na dużą skalę jest tania. Kolejną przewagą rozwiązań z wieloma
wirnikami jest duża zwrotność, pozwalająca poruszać się bez obracania we wszystkich
kierunkach. Wadą natomiast wynikającą z zastosowanego stałego kąta natarcia śmigieł jest
ich duża bezwładność.
Celem pracy jest wykonanie badań modelowo symulacyjnych robota latającego typu
hexacopter w środowisku symulacyjnym Ansys Fluent.
W dotychczasowej pracy opracowano podstawy teoretyczne dotyczące modelowania
rozpływu energii w środowisku Ansys. Wychodząc od równań Naviera-Stocksa dokonano
analizy dostępnych modeli symulacyjnych oraz metod optymalnej budowy siatki. Jako
podstawowy model poddany badaniom wstępnym wybrany został model hybrydowy –
RANS-LES. Dodatkowo przygotowano model matematyczny opisujący ruch robota
latającego typu hexacopter.
Następnie wykonano metodą skanowania 3D, model CAD rzeczywistego śmigła
„GEMFAN 12x38”. Dla tak przygotowanego modelu przeprowadzono szereg symulacji,
począwszy od modelu najprostszego, aż do pełnego modelu sześciowirnikowca. Pierwszym
etapem była symulacja jednego śmigła, następnie model rozbudowywano do silnika wraz ze
śmigłem, układu z 6 silnikami oraz pełnego modelu uwzględniającego ramę. Analizy
ostatecznego modelu dotyczyly 4 stanów lotu hexacoptera, mianowicie: wznoszenia, zawisu,
opadania oraz ruchu w zadanym kierunku.
233
Dawid PACIA, rok II mgr
Robert PAJOR, rok II mgr
SKN "MECHABAJT"
ROBOT LATAJĄCY TYPU AEROSTAT
Areostaty to statki powietrzne, których pierwsze prototypy powstały XIX w. Obecnie
wykorzystywane głównie do celów reklamowych lub jako nośnik urządzeń wizyjnych.
Celem pracy jest opracowanie projektu mechatronicznego robota latającego typu
sterowiec. Zakres pracy obejmuje analizę wybranych konstrukcji sterowców, dobór
odpowiednich podzespołów, projekt mechaniczny, elektryczny, opracowanie algorytmu
sterowania oraz wykonanie fizycznego prototypu tego robota.
W części mechanicznej wykonano obliczenia analityczne, zamodelowano
szczegółowy prototyp 3D sterowca oraz wykonano symulacje jego ruchu w programie Ansys
Fluent. Model 3D powstały w etapie projektowania bardzo ułatwił rzeczywiste wykonanie
wszystkich elementów mechanicznych oraz późniejsze ich zintegrowanie.
Komponenty w części elektronicznej zostały dobrane tak, aby minimalizując koszty
osiągnąć zadowalający czas pracy. Odseparowanie źródeł zasilania silników od modułu
i serwonapędu pozwoliło na znaczne zwiększenie pojemności baterii bardzo niewielkim
nakładem środków.
W części informatycznej zdecydowano się na zaimplementowanie architektury klientserwer co w teorii pozwala na łączenie się z serwerem nieograniczonej liczby użytkowników.
Do implementacji wykorzystano standardowy zestaw języków HTML/CSS/JavaScript oraz
Python.
Użytkownik
ma
możliwość
sterowania
odpowiednimi
silnikami
i serwomechanizmem za pomocą suwaków w aplikacji webowej.
234
Anna PIWOWAR, rok II mgr
SKN "MECHABAJT"
PROJEKT SYSTEMU STEROWANIA MIKROKLIMATEM
W SAMOCHODZIE OSOBOWYM
W dzisiejszych czasach praktycznie wszystkie nowo produkowane samochody
wyposażone są w klimatyzację. To podejście producentów wiąże się koniecznością
odpowiedniego sterowania mikroklimatem wewnątrz pojazdu. Dzięki takiej polityce
koncernów motoryzacyjnych, użytkowanie samochodu stało się nie tylko praktyczne, ale
także wygodne i komfortowe.
Celem pracy jest wykonanie badań modelowo-symulacyjnych mikroklimatu
w samochodzie 5-osobowym oraz zrealizowanie projektu sterowania komfortem cieplnym dla
5 użytkowników wyżej wymienionego obiektu.
W ramach pracy omówiono zagadnienia, związane z charakterystyką wybranych
podsystemów pojazdu oraz dokładną analizą systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji.
W rozwinięciu teoretycznym uwzględniono również pojęcie mikroklimatu oraz wskaźników
go charakteryzujących.
W części praktycznej wykonano badanie modelowo-symulacyjne mikroklimatu
badanego obiektu, przy użyciu oprogramowania ANSYS Fluent CFD. Badanie to polegało na
wyznaczeniu rozkładów temperatur, prędkości przepływu powietrza oraz wskaźnika PMV
(ang. Predicted Mean Vote) wewnątrz badanego modelu samochodu.
Kolejnym etapem było wykonanie systemu sterowania, w skład którego wchodzi
część softwarowa oraz hardwarowa. Jądrem systemu sterowania jest mikrokomputer
Raspberry Pi 3 B wraz z opracowanym i zaimplementowanym oprogramowaniem.
Dodatkowo do części hardwarowej można zaliczyć elementy pomiarowe, tj. wykorzystane
czujniki temperatury oraz czujniki prędkości przepływu powietrza, a także elementy
wykonawcze.
W końcowej części pracy wykonano testy weryfikujących poprawność działania
wykonanego systemu sterowania.
235
Michał PODPŁOMYK, rok II mgr
SKN "MECHABAJT"
ZASTOSOWANIE PAKIETU ANSYS DO ANALIZY
WYTRZYMAŁOŚCIOWEJ KONSTRUKCJI WSPORCZYCH
NAPOWIETRZNYCH LINII ELEKTROENERGETYCZNYCH
Trudne warunki atmosferyczne takie jak oblodzenie i silny wiatr są najgroźniejszą
i najczęstszą bezpośrednią przyczyną awarii napowietrznych linii elektroenergetycznych.
Znajomość wpływu tych oddziaływań na rozkład odkształceń i naprężeń w konstrukcjach
wsporczych, może być cenną informacją w kwestii poprawy niezawodności sieci.
W pracy przeprowadzono badania dla fragmentu linii wysokiego napięcia
z konstrukcją wsporczą typu H52. Na podstawie wytycznych normatywnych wykonano
obliczenia analityczne, wyznaczając wartości sił oddziałujących na konstrukcję pochodzących
od wiatru i oblodzenia. W obliczeniach uwzględniono takie czynniki jak: strefa obciążenia
wiatrem, kategoria terenu, wysokość terenu nad poziomem morza, oddziaływanie wiatru na
konstrukcję wsporczą w zależności od wysokości nad terenem, uwzględnienie współczynnika
wypełniania ściany dla słupów kratowych, oddziaływanie wiatru na przewody, strefa
obciążenia oblodzeniem, obciążenia oblodzeniem elementów linii, kombinacje wzajemnego
oddziaływania wiatru i oblodzenia, geometria konstrukcji wsporczej, rodzaje przewodów
roboczych i odgromowych, długość przęsła, przewyższenie sąsiadujących słupów, zwis
przewodów, parametry materiałowe i inne.
W dalszej części zastosowano metodę elementów skończonych (MES) do budowy
modelu numerycznego badanej konstrukcji i symulacji oddziaływań. W tym celu
wykorzystano komputerowe wspomaganie prac inżynierskich CAE w postaci pakietu ANSYS
Workbench. Przeprowadzono analizę statyczną, dynamiczną i wyboczeniową dla różnych
przypadków oddziaływań. Wskazano miejsca konstrukcji wsporczej najbardziej narażone na
uszkodzenia i wyciągnięto wnioski.
mgr inż. Krystian Szopa
236
Jan SOBEK, rok II mgr
SKN "MECHABAJT"
ANALIZA I MODELOWANIE ROBOTA LATAJĄCEGO
Bezzałogowy statek powietrzny to urządzenie, które nie wymaga do lotu załogi
obecnej na pokładzie jest zdalnie sterowany lub wykonuje loty autonomiczne. Statki
bezzałogowe wykorzystywane są przez wojsko w celach zwiadowczych, fotografów do
robienia zdjęć z lotu ptaka oraz, co jest na razie w fazie testów, dostarczania przesyłek.
Celem pracy jest zamodelowanie robota latającego i wykonanie analizy
z wykorzystaniem pakietu ANSYS Fluent. Przedmiotem badań jest wielowirnikowy robot
latający.
Octocopter X8 posiada osiem silników napędowych elektrycznych firmy T-MOTOR,
cztery z nich ułożonych jest w jednej płaszczyźnie na czterech ramionach wychodzących ze
środka modelu, pozostałe cztery są symetrycznie usytuowanie poniżej silników napędowych.
Prace składała się z czterech etapów. Pierwszy z nich to : modelowanie i analiza
pojedynczego śmigła. Drugim etap to dołączenie drugiego śmigła tworząc tzw. kolumnę.
Następna część to opracowane i analizowanie: quadrocoptera oraz octocoptera.
Badania przeprowadzane są w czterech stanach lotu. Pierwszy z nich to wznoszenie,
drugi zwis, trzeci opadanie a czwarty to przemieszczenie w jednym kierunku. W procesie
badań modelowo-symulacyjnych uwzględniono są różne modele turbulencji.
W dalszej części przeprowadzone zostały analizy pól ciśnień, temperatur i prędkości
dla wyżej wymienionych stanów. Końcowy prace obejmowały weryfikację przyjętych na
wstępie założeń obejmujące geometrie, kształt i wymiary śmigieł oraz rodzaj materiału i ich
masę.
237
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. Istotną rolę w trakcie
projektowania odgrywa 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 wykonanie badań modelowo-symulacyjnych komfortu cieplnego
użytkowników przebywających w wybranych pomieszczeniach inteligentnego budynku. Przy
wykonywaniu modeli komputerowych wnętrz 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. Parametry
i warunki brzegowe modeli zostały dobrane na podstawie literatury i artykułów naukowych.
Rezultatem pracy jest modyfikacja parametrów modelu, w taki sposób, aby uzyskać
zoptymalizowane rezultaty pod względem stosunku zużycia energii do jakości uzyskanych
wyników rozkładu temperatur i prędkości przepływu powietrza, spełniających warunki
komfortu cieplnego.
238
Mateusz ŻALUK, rok II mgr
SKN "MECHABAJT"
INTELIGENTNE SYSTEMY WYSZUKIWANIA
INFORMACJI W BAZACH DANYCH
Celem niniejszej pracy jest zaprojektowanie i wykonanie inteligentnego systemu
wyszukiwania informacji w opracowanej bazie danych oraz przeprowadzenie testów
weryfikacyjnych systemu, który zostanie zaimplementowany w języku wysokiego poziomu
C++. Pierwsze etapy rozwiązania zagadnienia są związane z analizą i wyborem narzędzi,
i algorytmów umożliwiających realizację zadanego tematu. Program zostanie napisany
w popularnym środowisku programistycznym Microsoft Visual Studio 2015. Bazą danych
w programie będzie mapa aglomeracji Kraków zawierająca wszystkie niezbędne informacje
np. adresy ulic, restauracje, sklepy, miejsca kulturalne itp. Określenie położenia w programie
będzie możliwe na dwa sposoby: ręczne wybranie punktu startowego na mapie oraz
odczytanie położenia użytkownika na podstawie urządzenia z funkcją GPS. Po określeniu
punktu początkowego i wpisaniu przez użytkownika aplikacji szukanego punktu na mapie
wybrany algorytm obliczeniowy wyznaczy najlepszą trasę do szukanego miejsca biorąc pod
uwagę wybór kilku kryteriów jakimi ma się kierować np. czas dotarcia, bezpieczeństwo,
przystanki (np. miejsca, w których chcemy się zatrzymać przed dotarciem do punktu
finalnego). Algorytmy wyznaczające najlepszą ścieżkę do szukanego punktu będą trzy: jeden
klasyczny algorytm nawiązujący do teorii grafów i dwa algorytmy cechujące się inteligencją
w przeszukiwaniu baz danych. Pierwszym algorytmem jest Bigtable, który został opracowany
przez znaną firmę Google, stosowany jest między innymi w takich aplikacjach jak Google
Maps, Google Earth czy Google Finance. Aby sprawdzić, który z algorytmów charakteryzuje
się największą efektywnością w znajdywaniu pożądanych informacji zostaną przeprowadzone
testy, w których będą badane dwa decydujące o skuteczności programu parametry: trafność
wyszukanej informacji oraz czas znalezienia wymaganej informacji. Analiza tych dwóch
parametrów pozwoli na wyznaczenie najlepszego sposobu wyszukiwania danych w bazach
danych oraz wyznaczania najlepszej drogi do wybranego miejsca na mapie.
239
Sekcja Informatyki
Computer Science
Podsekcja 3
240
Tetiana BILINSKA, rok ІІ mgr
Wydział Zarządzania
SKN „UKOD”
PODSTAWY TEORETYCZNE ORAZ ASPEKTY PRAKTYCZNE
ZASTOSOWANIA SYSTEMÓW POLIBONACCI DLA PFI W ISZ
Funkcja systemowa przetwarzania formy informacji (PFI) w informatycznych
systemach zarządzania (ISZ) bazuję się na kodowaniu, transmisji, dekodowaniu
i przetwarzaniu informacyjnych potoków na podstawie arytmetyczno-logicznych
i dyskretnych teoretyczno-liczbowych przetwarzań. Efektywność PFI wyznacza się formą
prezentacji danych wejściowych, metodami i algorytmami ich kodowania.
Celem pracy było przeprowadzenie badań właściwości szeregu Fibonacci, a także
efektywności zastosowania teoretyko-liczbowych przetwarzań polibonacci dla cyfrowej
obróbki informacji w ISZ. Pozostała wyjaśniona metoda transformacji szeregów polibonacci
na dwójkowy system liczbowy, oraz efektywność stosowania szeregów polibonacci
i implementowano metodę przetwarzań na maszynie Turinga.
Aktualność przeprowadzonych w pracy badań polega na właściwości systemu
polibonacci korygować błędy cyfrowej reprezentacji danych. Systemy polibonacci są
redundantnym uogólnieniem pozycyjnego dwójkowego systemu liczbowego, w których
wykorzystano binarną reprezentację symbolów 0 i 1.
Zbadane cechy pochodnych systemów Fibonacci pozwalają na ich zastosowanie dla
realizacji szeregu zadań synchronizacji, kontroli oraz diagnostyki potoków danych w ISZ. Jak
wykazali wyniki badań dwójkowy system liczbowy posiada zerową redundancję co
uniemożliwia detekcję i poprawę błędów przetwarzania danych. Uzasadniono zastosowanie
systemów kodowania na podstawie szeregów Fibonacci oraz polibonacci które posiadają
właściwości pozycyjnych systemów liczbowych. Redundancja metody kodowania pozwala na
detekcję do 99,9% błędów w formacie danych.
prof. dr hab. inż. Lubomyr Petryszyn
241
Hrystyna BURDIAK, rok I mgr
Vasyl Stefanyk Precarpathian National University
Faculty of Mathematics and Computer Science
SKN „UKOD”
REALIZATION OF DIFFERENTIAL TRANSFORMATION METHODS
FOR SOLVING EQUATIONS OF THE OPTIMAL CONTROL THEORY
We consider the Taylor differential transformation by view
X (k ) 
H k   k x (t ) 

 ,
k !  t k  t  0

k  0, 1, 2,
,  .
(1)
k
 t 
(2)
x (t )     X ( k ).
k 0  H 
Since the scale constant H has dimension t , the values X (0), X (1), , X (  )
have the identical dimensions and form the set of discrete values of function X (k ). Note that
changing the value H  0 , we can influence on the character of function X (k ). Function
X ( k ) from formula (1) is T-image of original x (t ) and the set of discrete values X ( k ) forms
T-spectrum.
k
 t 
The functions   are called the simple parabolas of k-th degree. In our
H 
investigation we proved that the inverse transformation (2) is decomposition of original for
the simple parabolas with weight coefficients that are equal to discrete values of T-function.
In the report we will show the relationship by introduced T-transformation and Laplace
transformation. Besides we will determine the basic properties of Taylor differential
transformation.
Note that the differential transformation fundamentally more adapted for the study of
nonlinear systems and systems with variable parameters. Operational calculus, built on the
described method of differential transformation, we have applied to the investigation of
solutions for equations from optimal control theory with using Pountryagin maximum
principle.
In addition, in domain of T-images we research the analogues of the laws of Kichhoff
and its applications to describe solutions of equations of the basic elements of electrical
circuits. This process we determine as T-algebrization of basic laws of electrophysics.
dr Fiz.-Math. Andriy Solomko
242
Svitlana DOLINOVSKA, rok III
Faculty of mathematics and informatics
Vasyl Stefanyk Precarpathian national university in Ivano-Frankivsk, Ukraine
SKN „MAINFORM”
ALGORITHMIC FEATURES OF GENERATING
PSEUDORANDOM SEQUENCES OVER A GALOIS FIELD
GF(2).
The pseudorandom number generators are widely used in different areas of scientific
and practical activities, simulation modeling, methods of statistical testing, probabilistic
testing, and applied cryptography.
One of the ways of obtaining random numbers is the use of mathematical
transformations which allow to obtain a numeric sequence, which by their characteristics is
close to real random processes.
There are a number of methods for constructing pseudorandom number generators.
Mainly focuses on hardware implementation of digital elements, although many of the
software modules is the need to generate pseudorandom numbers it programmatically.
The aim of the report is the analysis of the algorithmic features of generating pseudorandom sequences over a Galois field GF(2) by means of programming languages high-level
programming language of high level with low abstraction level and the Assembler language.
Keywords: pseudorandom number generator, a Galois field, algorithm, Assembler.
dr Orest Geiko
243
Radyslava GATSYK, rok II mgr
SKN „UKOD”
PRZETWARZANIE FORMY INFORMACJI W OPARCIU NA POZYCYJNE
SUBTRAKTYWNO-ADDYTYWNE SYSTEMY LICZBOWE
Technologia mikroelektroniki jest podstawą rozwoju systemów informatycznych w ogóle i
w tym technik przetwarzania formy informacji. W celu przetwarzania sygnałów analogowych na kody
cyfrowe stosuję się przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC), które są integralną częścią każdego
systemu przetwarzania sygnałów i ich wprowadzenia do systemu komputerowego. Podstawowe
wymagania do układów ADC, to wysoka dynamika i jakość przetwarzania przy minimalnych kosztach
produkcyjnych oraz eksploatacyjnych.
Obecnie rozpowszechniony system dwójkowy posiada szereg takich wad jak
międzypozycyjne przeniesienia oraz szpilki, spowodowane naturą formowania przejściowych
błędnych odczytów kodów. Natomiast zastosowanie metod ADC na inne kody pozwala na eliminację
wad. Jak okazały wyniki badań jednym z perspektywnych kierunków rozwoju technika ADC jest
zastosowanie symetrycznych trójkowych metod reprezentacji cyfrowych danych przetwarzania,
charakterystyczną cechą których jest optymalna efektywność kodowania. Kryterium efektywności
przetwarzań przewiduję ocenę iloczynu liczby znaków w pozycjach razy liczba pozycji kodu.
Optymalną wartość kryterium nabywa dla systemu liczbowego o podstawie 3. Do reprezentowania
liczb z taką samą dokładnością wymagana jest w 1,58 razy mniejsza liczba cyfr trójkowych
w odniesieniu do systemu dwójkowego, co pozwala na zmniejszenie liczby operacji arytmetycznych
oraz mocy obliczeniowej. Zastosowana zrównoważona trójkowa metoda reprezentacja danych {1, 0, +1} pozwoliła na bezpośredni reprezentację liczb dodatnich zarówno ujemnych. W takim
układzie nie powstaje potrzeba zastosowania dodatkowych znaków kodu.
Pozostał zbudowany model równoległego subtraktywno-adytywnego ADC na symetryczny
kod trójkowy (rys. 1).
Rys.1 Równoległy trójkowy 2-tritny ADC
244
Liliia ILCHYSHYN, rok IІ mgr
SKN „UKOD”
OPTIMIZATION MODELING FOR ECOLOGY PROBLEMS
The problems of ecology, interaction of humans and environment are arising as most
relevant and large-scaled problems. Nature for the humans is not only a source of energy and
raw materials. The humans are part of nature; therefore we should take care about its purity
and keep it in a good condition.
Due to the imperfection of many manufacturing processes, from an environmental
point of view, and a low technological culture and discipline, that is typical for our country, in
the biosphere constantly receives waste products of industries in gaseous, liquid and solid
states.
It is important to mathematically modeling of the processes which consider by ecology
and development of software products to solve these problems. An attempt was made of
formulation and implementation of some approaches to modeling environmental problems
using optimization models.
In problem modelings of applied mathematics are often arise problems with the vector
of objective function. Since the set Rn is not ordered, because in this set can’t be properly to
enter order relation, important question is about the definition of approaches to solving this
problem.
For the problems of vector optimization, formalization of approach is very important.
There are the following: by the vector of objective function is construct new scalar
objective function, for example,
U = max |Ui| or U = |U|;
in the case of external parameters absence is organized searching of parameter values
at which the optima vector components of objective function is the same.
Especially difficult in this simulation is to correct choose the permissible parameters
interval and input a new objective function. These approaches are considered in the case of
modeling of optimization problem to reduce the influence of harmful manufacturing on the
environment with the two criteria. They realized in Maple 13.
245
Mykola KOVACH, rok II mgr
SKN „UKOD”
ANALIZA KOMBINATORYJNA MULTISETS
Coraz większe zastosowanie nabywa metoda multisets, która polega na stosowaniu
zestawów powtarzalnych elementów. Definicja liczby mnogiej jest szczególnym przypadkiem
pojęcia multisets, więc aktualnym występuje podsumowanie wyników klasycznej analizy
kombinatoryjnej skończonych zbiorów na multisets.
W artykule przeanalizowano multisets, specyfikacje Saczkova i ścieżki na pochyłym
wykresie 𝑑𝑖𝑎𝑔𝑟(𝐴, 𝐵) z przebiegiem 𝑚𝑜𝑡(↑, ←, ↓). Wzięty również pod uwagę problem
𝑘
𝑘
losowych kombinacji liczb multisets 𝐴 = {𝑎1 1 ; … ; 𝑎1 1 } i obliczono zestawy arbitralnych
permutacji multisets.
prof. dr hab. inż Lubomyr Petryszyn
246
Vladislav KREMINSKIY, rok IV course
Odessa National Polytechnic University
Information Security, Radio electronics and Telecommunications
SKN „UKOD”
STEGANOGRAPHY ALGORITHM CHECKING THE INTEGRITY
OF THE DIGITAL IMAGE
Today information is a strategic resource for society, and serves as important elements
such as energy or raw materials. It is therefore very important aspect is the relationship of
science and other sciences to achieve new heights set by modern society. Most office
documents created by means of information technology.
To determine the integrity of digital image often use an electronic digital signature, but
this tool is not appropriate for data which has a digital format, due to the fact that its main
disadvantage is the possibility of easy removal and attachment of a new digital document.
In the paper the digital image considered as a container. We provide a steganography
algorithm for checking the integrity of the digital image. In the proposed algorithm uses
partitioning the digital image into disjoint blocks of size 2×2, and based on modifying least
significant bit (LSB) of brightness area coefficients in the spatial domain, as shown at the next
formula.
f (i , j )  f (i , j )  1, if f (i , j )  254
OR
,
f (i , j )  f (i , j )  1, if f (i , j )  254
f (i, j )  arbitrary block of matrix of size 2×2.
Proposed correction takes place in case when the block has an odd number of odd
elements, which will allow for the frequency domain to provide for coefficients belonging to
the set of integers and to avoid out of range with the proposed adjustment. This feature will
serve as a basis for verifying the integrity of digital images.
Computational complexity of a developed steganography algorithm is defined as
 
O N 2 , N  N - image matrix size, providing the potential for its parallelization.
Scientific tutor:
PhD Mariia Kozina
247
Valeria LEBEDEVA, rok IV
Pavel EMELYANOV, rok I mgr
Odessa I.I. Mechnikov National University, Ukraine
Faculty of Information Technology
Institute of Mathematics, Economics and Mechanics
SKN „UKOD”
TERNARY TRIGGER
In modern computers «binary» element of memory is called trigger («flip-flop»). It’s
one of the most important elements of the binary logic. At the heart of the classical binary
trigger lies logical scheme, which is contains two logical elements such as OR-NOT (Pic. 1a). There are linked by logical feedbacks. Let’s take a closer look at logical scheme, which
contains three logical elements such as OR-NOT (Pic. 1-b). All logical elements OR-NOT are
connected by other elements with help of logical feedbacks, which implies 3 logical states. A
circuit that has three stable states and can be used to store treat of information is called ternary
trigger. This states represents “negative state”, “positive state” and “zero state”.
Pic.1 a) "flip-flop" b) "flip-flap-flop"
At the moment exists ternary triggers, which are built on the basis of binary
elements. These triggers has 2 or 3 logical inputs. Double-channel triggers are more popular
and they has many advantages, such as:
The ternary trigger is built on existing binary logical units;
Simple integration with binary devices;
Optimal implementation: 1 ternary bit is made from 2 binary bits.
For simplification logical feedbacks is used 3 channels. Every channel provides one
logical state: or 1, or 0, or -1.This scheme can contain lass logical binary elements. But it’s
more difficult to integrate with existing binary elements. Devices that are based on the triplechannel scheme will have 1,5 times more outputs that the devices which are based on the
double-channel scheme.
Sc.D. in Information Technologies
Professor Yuri Gunchenko
248
Serhii LELE, rok II mgr
SKN „UKOD”
THE ADVANTAGES OF WAVELETS BY FOURIER TRANSFORM
Realization of signal decomposition by Fourier transformation and his modifications
possible to carry out the decouplig of signals by means of the Haar system.
Advantage of this system is presentation of signal in a rectangular kind that simplifies
the amount of necessary accounts substantially. Function, on intervals different from a zero,
two values accept only: +1 and – 1:
For this reason, such non-regular Haar functions comfortably to use for an analysis
and synthesis of boolean functions
Rys. 1 Haar wavelet
The Haar functions attribute to the class of cobbed-continuous functions. Their basic
advantage consists in that such functions are localized on separate parts of the prospected
interval. For this reason these functions that allow to estimate properties of the prospected
signals called Haar wavelets often.
prof. dr hab.inz. Lubomyr Petryszyn
249
Victoria LEVCHUK, rok IV
Pavel EMELYANOV, rok I mgr
Odessa I.I. Mechnikov National University, Ukraine
Faculty of Information Technology
Institute of Mathematics, Economics and Mechanics
SKN „UKOD”
MOTION SENSORS FOR SECURITY OF SMART HOUSE
Motion sensors allow you to sense motion, usually used to detect whether a human has
moved in or out of the sensors range. They are often referred to as PIR ("Passive Infrared").
PIRs are basically made of a pyroelectric sensor, which can detect levels of infrared
radiation. PIR sensor detects the motion inside home if there is any motion in its range. The
signal is sent to microcontroller which has two actions, the first one is to send SMS message
to the owner and the other is to turn the light on. In case, there is no body at home the owner
will turn the PIR sensor on when he/she left home. In case, the owner is inside home he
changes the PIR sensor state in order to stop receiving messages.
Here is an example of the circuit diagram of simple motion sensor (Pic.1).
Pic.1 Burglar alarm circuit diagram
This burglar alarm circuit is very simple, whenever PIR sensor detects any human
body movement, its OUTPUT pin becomes HIGH, which is connected to UM3561’s Power
supply PIN 5. So UM3561 activated and start producing sound with Speaker. UM3561
doesn’t produce much output to drive a Speaker so it needs to connect a Transistor to amplify
the current. As long as the PIR sensor OUTPUT pin would be HIGH, the alarm (Speaker) will
be continuously ringing, with the sound produced by UM3561. The time duration of Alarm
can set by setting the PIR sensor’s Time delay control regulator, you can set as long as you
want.
This device can be used in smart home system. He will notify you about the
unauthorized entry and you will be in safe.
Sc.D. in Information Technologies
Professor Yuri Gunchenko
250
Lyubkevich Ekaterina, rok III
Morozova Ekaterina, rok III
Odessa I.I.Mechnikov National University
Computer Science
SKN „UKOD”
A SURVEY OF PEDESTRIAN DETECTION SYSTEMS
Pedestrian detection system (PDS) recognize people near the car and automatically
slows down or completely stops the vehicle in case of a possible collision. First pedestrian
detection system has been applied to Volvo cars in 2010 year. Currently, the system has
a number of modifications: PDS from Volvo; Advanced PDS from TRW; Eyesight by
Subaru.
PDS developers worth a few difficulties. The first is human behavior, growth, nature,
color of garments and many other parameters too diverse. The second is the blending of
shapes, objects that are in the hands of pedestrians, and colors of clothing on top of each
other, as well as objects or structures in the background.
At the moment, there are several methods of detecting pedestrians: holistic detection,
partial recognition, recognition of the samples, recognition by multiple cameras.
The principle of the PDS is that when sensors-radar and/or camcorder detect moving
objects during the movement, the system determines the direction of moving pedestrian,
speed of movement and predicts his whereabouts at the time of the appearance of the car at
the point of detection (range of actuation systems-40 m). Making sure that the front of the
object, similar to the pedestrian, the computer displays a picture from the camera on the
screen multimedia system. If your computer thinks at this speed and pedestrian possible
collision is sound. When the correct reactions of the driver (rotating the Steering or braking),
the PDS helps him stop the car using the system of emergency braking. Otherwise, the PDS
automatically shows the car to a halt.
Studies conducted after the start of the application on recognition systems have shown
that when the train hit the car, equipped with PDS, per person, the probability of mortal result
is reduced by 20%, and causing serious bodily harm by 30%. However when high speed PDS
cannot fully prevent accidents, but the severity of the consequences for a pedestrian can be
reduced to a minimum by slowing down the car before the crash also PDS does not work in
the dark and in bad weather, but despite the drawbacks of such systems perspective so the task
for their research, design, and implementation is relevant.
dr. sci. Gunchenko Yurii
251
Anastasia Matveeva, rok IV
Odessa National Polytecnic University
SKN „UKOD”
DIGITAL IMAGE CLARITY IMPROVEMENT
Digital images are used in many spheres of human activity. Sometimes an image may
not be clear (obtained by the camera while driving, etc.). Methods of digital image clarity
improvement are important and relevant.
Improve the clarity of the digital image is done by a convolution kernel. Convolution
kernel is a matrix of 3×3, 5×5, 7×7, etc. It is a filter that allows you to raise or lower the
image components. Filtering is done by moving the window in the image filter. When using
sharpening algorithm highlights the differences between the colors of adjacent pixels are
allocated and subtle details. At the matrix central field coefficient is greater than 1, and it is
surrounded by negative numbers, the amount of which is one less than the central rate. Thus,
the contrast between any existing pixel color and the colors of its neighbors is increasing.
When processing of each pixel in the image field is used convolution kernel size 3×3:
−1 −1 −1
−1 9 −1
−1 −1 −1
or
0 −1 0
−1 5 −1.
0 −1 0
Blur algorithm takes place on the same principle, the only difference is in the matrix,
which is multiplied by the pixel in the window. The convolution kernel consists of a plurality
of coefficients, each of which is at least 1 and their sum is 1. This means that after filtering,
each pixel that will absorb some of the colors of neighboring pixels, but the overall brightness
of the image remains unchanged. After the convolution kernel applying we get a new image.
Scientific tutor:
Viktoriya Zorilo
252
Ivan MELNYK, 4 rok studiów
Vasyl Stefanyk Precarpatian National University
SKN „UKOD”
APPLYING CONSTRUCTIVE MODEL IN DIGITAL ALGORITHMIC
INFORMATIOM FORM TRANSFORMATION
Digital algorithms of informatiom form transformation (IFT) is functional procedure
that used at least two scales: the scale of metrology encoding and digital transformation scale,
which implements the IFT algorithm. The aim of this work is to investigate the structural
model, which implements the IFT algorithms.
To solve the problem of synthesis n-stepping optimal algorithm will use indicator IFT
model that is shown in Fig. 1.
Fig. 1 The indicator IFT model
The principle of work is that on the segment of AB is unknown point X. The IFT goal
is that you need to determine the length of the AX. The length of the segment AX is
determined using a system that consist of k indicator elements. As a result of applying the
comparison element on the l-th step to some point Xj is doing the the comparison between AX
and AXj, more than (>) or less than (<).
We assume that indications of j-th comparing element takes the value 0 if АХ<АXj,
and a value of 1 if АХАXj.
0 if
1 if
j= 
AX  AX j
AX  AX j
(1)
The system of formal rules for each segment AX is determined on each of the n steps
and applying a set of points k indicator elements based on their impressions on the previous
steps, under certain limitations S determinate as (n, k, S) - IFT algorithm.
Mykhailo Petryszyn
253
Sekcja Informatyki
Computer Science
Podsekcja 4
254
Andriy MELNYK, rok I mgr
Faculty of Physics and Technology
SKN „UKOD”
THE DIGITAL SIGNAL PROCESSING DEVICES FOR NON-INVASIVE
MEASUREMENT OF BLOOD GLUCOSE
This article is devoted to the problem of diabetes and device for non-invasive control
of blood glucose level (BGL) based on glucose absorption of infrared (IR) radiation in one of
the maximums (940 nm).
The objective was to manufacture a prototype device for non-invasive determination
of blood glucose.
The device model for noninvasive determination BGL was
developed. The experimental
device has following elements:
LED type TSAL6100 and
phototransistor
type
BPTBP2931. This device has
implemented new methods of
signal filtering. Bandpass filter
with a wavelength of 940 nm was
used for filtering optical signal,
and for filtering the electrical
signal - a low frequency bandpass
filter. (Fig.1). The analog signal
processing and information output in
Fig. 1. The conceptual block diagram of the device
accessible form on the display is
performed by microcontroller AVR ATmega8L. Simulation of the device is carried out using software
Proteus 8. As an optoelectronic sensors CNY70 is used.
The modes and electrical scheme of experimental noninvasive device for measuring the BGL
were simulated. The experimental model of the device was manufactured. The experimental results are
the basis for optimizing this type of devices that creates perspectives for further work.
mgr Mikhaylo KOTYK
255
Igor MELNYK, rok I mgr
Mykhailo PETRYSZYN, rok II ds
Artem IZMAILOV, rok I ds
SKN „UKOD”
APPLICATION OF THEORY SCALES IN ALGORITHMIC
INFORMATION FORM CONVERSATION
One of the actual task in algorithmic theory of information form conversation (IFC) is
choosing a scale type. From its type depends the accuracy and speed of IFC. The basic
concepts in the representational theory is scale, which is defined as an ordered triple:
<E,N,ψ>,
which consists of an empirical system with relation E, the numeral system with
relation N and functions of homomorphus reflection empirical systems in numeral ψ. The
nominal, ordinal, interval, proportional and absolute scale are considered as the basic scales
types. Nominal scale is examples of extremely simple measurements, so we will miss them.
Consider only the following types:
I) Quasiseries
Definition 1. System with relation U=<A,І,Р> is quasiseries if and only if
1) <A,I> is a classification system;
2) P - double transitive relation;
3) if а,bА, is only true for one of the following statements аPb, bPa, than аІb.
If, for example, A-set of weights I-relation "the same weight as", P relation "less weight than"
the system with relations <A,І,Р> will be a quasiseries.
II) Extensive system with relation
Definition 2. Extensive system with relation <А,R,×>, called system with relation that consist of
a double relation R, double operation ×, satisfying the following axioms:
1) if aRb and bRc, than aRc;
2) ((a+b)+c)R(a+(b+c));
3) if aRb, than (a+c)R(c+b).
In this work considers the basic types of scales and empirical system with relation, called
extensive system means quantitative increase without changing the quality and quasiseries leading to
the scales of the order.
Ph.D Victor Rovinski
256
Serhii MIKLUSH, rok II
Vitalii KHOROBCHUK, rok II
Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, Ukraine
SKN „UKOD”
ANDROID BASED PATTERN RECOGNITION SECURITY SYSTEM
Today video surveillance and DVR security systems are wide spread. Most of them
provide constant monitoring and video recording. The important feature of such systems is
motion detection in the restricted area.
In this work ultrasonic ranging module HC - SR04 has been implemented as a motion
detector of the security system. It provides 2 – 400 cm distance measuring with average
accuracy 3 mm. The associated schema is shown in Figure 1.
Fig. 1 Motion detection schema
HC-SR04 is controlled by PIC16F877A microcontroller. It triggers 10us high level
signal. After that the HC-SR04 sends eight 40 kHz pulses and detects whether there is an echo
signal. The time from sending ultrasonic to returning is proportional to the distance between
the module and object.
The MAX232 converts the levels of signals from a RS-232 serial port and makes them
possible to be used with TTL circuits and vice versa.
PL2303 provides USB to Serial/UART interface bridge solution. It’s used to connect
the microcontroller via MAX232 to Android smartphone. Manufacturer of PL2303 provides
a driver for Android-powered devices with USB Host API mode support and a corresponding
Java interface.
The Android-powered device is used to classify an unauthorized object in the
restricted area.
doc. dr inż. Vitaliy Goryelov
257
Yuliia Miroshnichenko, rok I mgr
Odessa National Polytechnic University,
Institute of Information Security, Electronics and Telecommunications
SKN „UKOD”
DEVELOPMENT OF LOG FILES ANALYSIS SYSTEM
The study of the existing analysers of log files was undertaken. The current state of the
analysers’ development, sources of challenges in this branch were determined, and ways of
their overcoming were proposed. Analyser is a software performing the log files analytical
processing in accordance with the statements provided by user. Which is to choose a program
to analyze that run on a Web server or a local analyzer? The common disadvantage of these
programs is inability of operative control over the website functioning. Log file shall be used
in the case, when you want to save all data requests for the entire time of the website session.
It was considered modern online applications to analyze log-files program Webalizer,
AWStat, Google Analytics and others. The general lack of, that can allow user to insert data
beyond the control in the generated messages. This opportunity can be taken in order to run
the scripts beyond the security subsystem of the website concerned. To collect data, you shall
make amendments in the pages of website. Errors in tags result in data loss without return
capability and re-analysis. Firewalls can limit tags.
The second kind of programs is meant to install it on the client’s computer and to copy
regularly log files to this computer.
Among the disadvantages of this approach are as follows: free-standing programs do
not allow compare website traffic with the websites-competitors – they have no data therefor.
Moreover, by means of analyser of log files it is more complicated to track geography of
visitors – additional information regarding the binding an IP address is required therefor.
We propose to create local analyser, that will be free of disadvantages of the existing
programs and will have the benefits as follows: free-of-charge use and openness to the further
amendments in the code made by the third parties; a tool shall be suitable for various
analytical tasks; analyser usability. Some records can be damaged because of hardware errors,
either errors in software. All these aspects shall be checked for consistency.
In conclusion; we shall note, first, that a way to solve log files problem is to realize the
existence of this problem. Second, as of today, unfortunately, only a few scientists study
problems related to log files. Analysis of log files is paid inadequate attention in the computer
science. Documents available describe peculiar analysers and only a few of them contains
general methodology.
PhD Alexey Andriianov
258
Nepran Ivan, rok I mgr
Burtniy Dmitro, rok I mgr
Kravchenko Julia, rok I mgr
Odessa National Polytechnic University
INFORMATIVELY-PROGRAMMATIC MEASURES OF MODELING OF THE MODULES
OF DESIGN OF SEMICONDUCTOR ELEMENTS OF ELECTRONICS
The aim of work is creation of models of computer research of elements of electronic technique. Such
models have substantial advantages before research of objects apparatus methods by means of out-ofdate physically and morally facilities. For development of models a programming of Tcl/Tk language
is used.
Tcl (abbreviation is from Tool Command Language) is a programming of high level language and
interpreter from her. The interpreter of Tcl can be included in the complement of the application
programs. Tcl and set of tools of creation of graphic man-machine interfaces under the name of Tk,
that is used together with him, were worked out by a professor by John Ousterhout(Californian
university). Plugging an interpreter in the program Tcl-, it is possible to get possibility to execute
simple operations and combine them in a scenario that satisfies the necessities of user fully. Tcl also
allows to manage the applied tasks from other programs, substantially simplifying their integration the
same.
Tcl is oriented to automation of conservative processes, rapid prototyping, and developments of
platform- independent of software and simplicity of the use. This software product spreads under
a license to free GNU General Public License software. A few basic language constructions are used
in him only. The syntax of this language is simple. Tcl is the interpreted language, in the process of
implementation of the program her code is processed by an interpreter. Due to such approach
a development and modernisation of the program process is substantially simplified; operations are
needed for this purpose can be executed in the interactive mode. Possibility of implementation of
commands in the interactive mode substantially simplifies the study of Tcl.
The virtual machine of Tcl assumes expansions due to the application programs, that have the
opportunity of determination of new Tcl- of commands. As a result of application of similar approach
possibility of creation of the application program as set appears in relation to the simple elements,
written in language that is compiled, and executed as command Tcl-. For the association of simple
elements or programmatic primitives in the application program Tcl- is used scenario. It is possible to
start other programs facilities of level of scenarios, call to the file system and directly to cause the
compilable components of the application program by means of Tcl- of commands certain a developer.
Most popular Tcl- expansion is Tk is a kit of instrumental resources of development of graphic manmachine interfaces. In Tk certainly Tcl- commands that allow to create the components of interface
and produce various actions with them.
In these works the scenarios of Tcl/Tk were applied for programming of man-machine interface,
taking into account existence of next advantages of this language :
- passes quite a bit time from editing of initial сode to the start of him on implementation, because
compiling is absent;
- command Tcl- will realize an interface far higher level in comparing to standard facilities of creation
of man-machine interfaces.
For realization of simple interface sufficiently a few commands, at the same time it is possible to
change any description of component, if it is necessary. A man-machine interface can be dissociated
from other part of the application program. A developer has the opportunity to concentrate all attention
259
on realization of basic functional possibilities of the program, and then, not spending large efforts, to
create necessary interface facilities.
All work consists of such parts:
1.
Design of temperature dependence of BPT;
2.
Design of descriptions of thermo-resistors;
3.
Design of dynamic descriptions of transistors.
Research of temperature dependences of parameters of transistors is based on the analytical model of
Ebers- Moll. A computer design allows to simplify the calculations of all descriptions and parameters.
Results are presented on the screen in a comfortable kind.
Creation of model of thermo-resistor allowed to expect and by sight present Volt-ampere, temperature
descriptions and describe a relay effect.
Research of dynamic descriptions of transistors is based on the created mathematical model of their
work, including the reflection of such parameters as, transmitivity of current, entrance resistance in
time and at the change of frequency of entrance signal. Research is including of transistor conducted
for different charts.
On the basis of the models created in-process the algorithms of work of the programs are worked out,
results are represented in a numeral and graphic kind. Research of objects by means of computer
models on the basis of language of Tcl/Tk has a row of substantial advantages before the use of
traditional educational options :
1.
A compactness is due to the use of computer;
2.
Simplicity and comfort are in the use;
3.
Comfort of editing and modification of maintenance, research methodology. It is almost
impossible at the use of traditional educational options;
4.
Possibility of the use is not only on the operating systems of family of Windows, and also on
the free of charge expandable operating systems of Linus and Unix.
The all enumerated gives additional advantages of creation of educational research classes with the use
of the most progressive methodical technologies at minimum financial charges.
Scientific adviser:
Professor Vadim Mokrickiy
260
Yevgen OLIJNYK, rok III
SKN „UKOD”
MODELING OF EXTERNAL EFFECTS DISSEMINATION IN
MULTICOHERENT SYSTEMS
Research problems of reaction on multicoherent systems external effects on the
subsystem level are coming up during solving prognostication problems and different system
controls. This problem is especially topical in case of complicated system research, namely
massive organizational systems, which in most cases have a multicoherent structure. The
research of influence dissemination of operating decision making as the reaction on different
structural components (subsystems) in space and time for revealing their positive or negative
nature could serve as an example.
Modeling of such processes can be done on different levels of detailing:
84. logical level in case of two-valued logic;
85. logical level in case of fuzzy logic (phase of logic) in regard to coherence weakness in
subsystems and between them;
86. time binding level, by consideration of time in influence transmission through various
channels in subsystems and between them;
87. quantitative level in static representation of subsystems, by making a conformity :
“coherence – functional dependence”;
88. quantitative level in dynamic representation of subsystems, by making a conformity:
“coherence – integral-differential dependences”.
In this article only the simplest model is being represented – in case of two-valued logic,
however it’s basic, because it serves as the base for the following, more productive phases of
E is specified as the set of subsystems E i (i  1 n) and its
modeling. Investigated system
incoming x  ( x1 , x 2 ,  , x k i ) and outgoing y  ( y1 , y 2 ,  , y m ) influences. Coherence
i
i
i
i
i
i
i
i
between the components of incoming vector
x i and outgoing vector y i of the subsystem Ei is being
defined by transformation operator Tii , thus
y i  Tii ( x i ) . Coherence between the elements Er and
E s , namely between the outgoing vector y r and incoming vector x s is defined by conformity
S sr ( x s  S sr y r ). Operators Tii and conformities S sr are represented as submatrices, from which
the common operator matrix T and the structural matrix S are being formed. This matrices give us
an opportunity to bind all the entries and exits of the subsystems.
Ph.D. Olexandr Malko
261
Sofia OSTASHA, rok II
Vasyl Stefanyk Precarpathian National University in Ivano-Frankivsk
SKN „UKOD”
CEPSTRUM-BASED ALGORITHM OF AUDIO WATERMARKING
Audio watermarking is a process of adding digital information to audio signal (for
example, adding copyright information into musical track). The watermarked signal should be
as similar as possible to original signal in terms of audibility. On the other hand, the algorithm
should provide precise watermark extraction even if the watermarked signal was subject to
noise addition or audio processing (typical processing types include sample rate change, MP3
encoding and filtering). These two requirements are somewhat contradictory, because more
robust algorithms usually make more changes to signal. Therefore most watermark algorithms
do not change signal samples directly, but use some signal transform (Fourier transform,
discrete cosine transform, wavelet transform etc.) and apply changes to transform coefficients.
Inverse transform is used then to return back to time domain.
Proposed algorithm uses cepstrum transform and includes following steps: signal
windowing (applying window function to non-overlapping signal frames); cepstrum
calculation; watermark bits embedding; signal restoration. Cepstrum of signal frame {X} is
calculated according to following equation:
{C} = IDCT{ log │DCT{X}│ }
where DCT is discrete cosine transform that is used here instead of fast Fourier
transform and IDCT means inverse DCT. After DCT calculation coefficient signs are stored
into vector {S}. This is necessary because of phase information loss when using absolute
DCT coefficient values in cepstrum calculation.
Embedding data bit B is done by changing 5 cepstrum coefficients ai and 5 coefficients
bi as follows:
ai*=sign(ai)∙(M + B∙C∙σ)
bi*=sign(bi)∙(M - B∙C∙σ)
where M and σ are mean value and standard deviation of coefficients and C is
a constant that affects amount of distortion and robustness. Watermarked signal X* is then
obtained as:
{X*} = IDCT{ exp (DCT{X}) ∙ {S} }.
doc.dr. inż. Olga Jewchuk
262
Yuliia PAKALIUK, rok II mgr
SKN „UKOD”
KOMPUTEROWE ROZPOZNAWANIE NUMERÓW TABLIC
REJESTRACYJNYCH W ZARZĄDZANIU RUCHEM TRANSPORTU
Na obecnym etapie rozwój gospodarki jest spowodowany komputeryzacją
i automatyzacją wszystkich dziedzin działalności człowieka, w tym i zarządzanie ruchem.
Każdy z samochodów posiadają niepowtarzalny numer. Numer identyfikacyjny auto
w rzeczywistości - jego numer rejestracyjny, co daje prawo do uczestnictwa w ruchu
drogowym.
Problem identyfikacji samochodu po tablice rejestracyjnej - to ważny aspekt kontroli
i bezpieczeństwa ruchu drogowego. Rozwiązanie tego problemu dotyczy zaburzenia widzenia
komputerowego dotyczącego nie tylko tablic rejestracyjnych, ale również wiele innych
praktycznych potrzeb: OCR, kodów kreskowych, kodów QR, rozpoznawania twarzy i innych
obiektów.
Celem pracy jest badanie i wdrażanie metod oraz algorytmów rozpoznawania tablic
rejestracyjnych.
W trakcie pracy magisterskiej został opracowany algorytm prógowej binaryzacji
obrazów, wdrożony algorytm rozpoznawania znaków za pomocą sieci neuronowych,
opracowany moduł oprogramowania do rozpoznawania tablic rejestracyjnych przy użyciu
proponowanych algorytmów.
Wyniki opracowania mogą być wykorzystane do poprawy jakości rozpoznawania
poprzez usprawnienie procesu lokalizacji tablicy i napełnienia wymaganą liczbą zbiorów dla
różnych przypadków badań.
263
Vasyl PETRENII, rok III
Mykhailo SHEVCHUK, rok III
Vasyl POLIANCHYCH, rok III
Vasyl Stefanyk Precarpathian national university, Ukraine
SKN „UKOD”
AUTOMATIC CLAP DETECTION ANDROID APPLICATION
Sound sample recognition is perspective technique used in different spheres of science
and technology.
Building an audio fingerprint includes different stages such as: decoding and
normalization, frequency analysis, data reduction. Complicated signal may require building
a vector space model of possible sounds. The main building tool is a fast Fourier transform
(FFT) which performs a frequency analysis of an audio signal.
Another approach – using a neural network to extract audio features. The perceptron
algorithm makes its prediction based on a linear predictor function. The typical form of a clap
is shown in Figure 1. The average clapping rate is about 4 Hz, individual – 2-5 Hz. Clap
amplitude doesn't differ significantly between males and females. Different individuals clap in
different ways.
Fig. 1 The average clap spectra
The purpose of this work is to build an automatic clap (sound by striking the hands
together) detection Android application. The subject of the study is a clapping sound and its
spectrum. The mathematical apparatus: theory of spectrum analysis, neural networks, theory
of digital signal processing.
The Android multimedia framework is used to capture audio from the input stream
and perform real-time analysis.
doc. dr inż. Vitaliy Goryelov
264
Liubov PROKIPCHUK, rok II mgr
SKN „UKOD”
ZARZĄDZANIE PRZEPŁYWEM TRANSPORTU W OPARCIU O MODEL
MATEMATYCZNY «ZIELONA FALA»
Rozwój gospodarki powoduje coraz większe zapotrzebowanie zasobów
transportowych. Wzrost liczby samochodów jest przyczyną zwiększenia obciążenia na sieć
drogową oraz zmniejszenia przepustowości, co powoduję obrazowanie kolejek i korków oraz
zwiększenie wypadków drogowych. Powstaje poważny problem ekologiczny – zwiększa się
zanieczyszczenie powietrza na skutek zwiększenia zużycia paliwa.
Możliwości rozwoju miejskiej sieci transportowej w sposób ekstensywny są
ograniczone jako z powodów ekonomicznych, ale głównie z powodów przestrzennych. Jeden
ze sposobów rozwiązania powstałego problemu polega na opracowaniu i wdrażaniu
zautomatyzowanego systemu sterowania potokami transportu.
Celem pracy jest opracowanie matematycznych oraz algorytmicznych modelów
systemów zarządzania potokami transportu typu «Zielona fala» (rys. 1) jako zasady
zmniejszenia szkodliwego wpływu na ekologie. Obiektem badań jest opracowanie procedury
zarządzania przepływów transportu. Przedmiotem jest zarządzanie przepływami ruchu
transportowego.
W artykule zdefiniowano podstawowe pojęcia z zakresu zarządzania transportem.
Przeanalizowano główne właściwości istniejących modelów zarządzania w celu wyjaśnienia
który z nich jest najbardziej adekwatny. Pozostały opracowane modele oraz ich realizacja po
opracowaniu systemu skoordynowanego zarządzania transportem na sieci drogowej miasta
oparty o model matematyczny «Zielona Fala».
Rys.1 Model skoordynowanego zarządzania przepływem transportu («Zielona Fala»)
265
Volodymyr PROKOPIV, rok I mgr
Vasyl Stefanyk Precarpathian National University in Ivano-Frankivsk, Ukraine
SKN „UKOD”
EXPERT ESTIMATION SYSTEM OF PRODUCTION QUALITY
To determine the quality level of products produced by the enterprise, apply several
methods. The methods of estimation of production quality for one product type (one class and
destination) are such as differential, complex, mixed and statistical. Depending on the
measuring methods are divided into methods of measuring, registration, numerical,
sociological, expert and organoleptique.
Expert methods intended to estimation of production quality are based on experts
experience and intuition. They are used when it is impossible or difficult use more objective
methods. Expert methods make the classification of estimation products, determine the range
of quality indicators evaluated products, determining importance coefficients of products
quality, evaluation of quality of production, definition of generalized quality parameters.
In this work the decision support system network based is created for the support of
experts work during estimation of production quality and deciding on a generalized estimation
of the product. The software created in Java.
To estimation the quality level of product it is created expert group consisting of
experts and working groups. The system allows you to select the number of experts in the
group. Number of experts affects the accuracy and reliability of results.
The system supports the following methods of estimation: direct measurement and
ranking calculates. The system calculates the generalized estimate of products based on expert
estimations. Expert estimates are stored in a database. Improving the accuracy of the
calculation is done by successive approximation.
Internet-system expert estimations gives information for experts, support estimating,
gives a data of products quality, calculates a common estimate of the products quality.
Ass.Prof., Ph.D. Natalia Prevysokova
266
Igor REBEGA, rok I
Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, Ukraine
SKN „UKOD”
SEND MESSAGE WITH SOCIAL NETWORKS TO AUTHORIZED USER
FRIENDS
When web-developer create site with registration via social networks, he can have
problem with sending message to friends of authorized users. It is a bit kind of problem
because some social networks API do not allow send messages from web-sites. And to solve
these problem developers must using CURL but in this case he must write parsing robot, and
solve problem with captcha, this method also use many resources of server.
This article describe how to send message directly, but do not use CURL. This method
has many preferences such as simplicity, high speed of request and no captcha. Simplicity
because you don't write parsing robot, but using some APT tricks. High speed because you
get required data, in the case of CURL you get all web pages content.
Main idea of method is do not crate standard web-application in social networks, but
create standalone application, this is type for mobile platforms and in this case developer can
request mail sending permissions.
Also in this article describe how get list of all user friends and make him able to chose
to which ones he want to send message
doc. dr inż. Yurii Iliash
267
Oleksandr REHUSH, rok I mgr
Akademia Górniczo – Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział Zarządzania
SKN „UKOD”
EFEKTYWNOŚĆ TRÓJKOWEGO KODOWANIA DANYCH
Zastosowanie obecnie rozpowszechnionych dwójkowych systemów liczbowych
w 1945 roku uzasadnił John von Neumann. Jednak wady dwójkowego systemu spowodowały
istotny rozwój i efektywne zastosowanie alternatywnych systemów liczbowych. Jednym
z takich jest trójkowy system liczbowy. Przeanalizujemy analitycznie efektywność
trójkowych metod kodowania. Niech p - podstawa systemu liczbowego, n - liczba pozycji
kodu. Wtedy n/p - ilość kategorii, potrzebnych dla zapisu zestawu danych w zadanym przez p
systemie liczbowym. Funkcja f(p) = pn/p, oznacza ilość liczb, które można zapisać w systemie
liczbowym o podstawie p, która osiąga maksimum w punkcie p = e (rys. 1).
Rys. 1. Efektywność systemów liczbowych
Więc, optymalnym systemem kodowania danych cyfrowych jest system o podstawie
p=e2,72. Ponieważ ułamkową część podstawy p=e2,72 nie da się zrealizować w praktyce,
to najbliższą wartością do e2,72 jest podstawa p=3. Trójkowy system obliczania pozwala na
zmniejszenie objętości zakodowanej informacji. W celu przetwarzania danych z systemu
dwójkowego do trójkowy, można zastosować następny algorytm: iteracyjnie przetwarzać
3 bity na 2 trity (straty 11,11% od efektywności idealnej), co pozwala na redukcję formatu
kodu w 1,5 razy, optymalną jest metoda transkodowania danych w formacie 84 bitów na
53 trity (straty 0,21%) albo 569 bitów na 359 tritów (straty 0,11%) – współczynnik redukcji
formatu kodu wynosi 1,585 razy. Stosowanie kodowania Hoffmana pozwala na osiągnięcie
jeszcze lepszych wyników, co określa perspektywę przyszłych badań.
prof. dr hab. inz. Lubomyr Petryszyn
268
Yevgen Taran, rok II mgr
Odessa I.I.Mechnikov National University
Department of Mathematical Support of Computer Systems
SKN „UKOD”
DEVELOPMENT OF MOBILE EXPERT SYSTEM ARCHITECTURE
Expert systems are a key component in decision support systems. Generally, these
systems are used in large companies and corporations. We think that development of decision
support system, that can be used in people’s everyday life, is a promising direction. From this
point of view usage of modern mobile devices, that include several sensors in their sturcture,
that receive information from outside world, are very perspective. There are a lot of
applications based on data collected from sensors that help people. This type of applications
uses fixed number of sensors and a special algorithm to process information gathered from the
sensors.
The system can be perspective if it has a possibility of complex data usage, and data
will be collected from arbitrary number of sensors. Within the system should be provided
a special phase of subject area modeling for a specific user. Formally, the system of
interrelations between collected data and certain states of the subject area should be built
during this phase. Such formulation of the problem is solved using bayesian networks.
Bayesian network can simultaneously answer variuos requests from the user in terms of the
subject area. This feature is provided by inference mechanisms, that are traditional for
bayesian networks. Main processes within the current system is schematically presented on
pic. 1
Pic. 1 Processes of the system work
To test outlined ideas, an archtecture of mobile program was designed. It can collect
data, use it to build bayesian network and interact with the user. A prototype application based
on this architecture was developed. It can build bayesian network, have UI and can interact
with the user. As a result we received the application useful for future progress of our idea.
Paper scientific tutor:
Candidate of Engineering Science , Dozent, Valery Penko
269
Andrii TEMNIKOV, rok II mgr
National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", Ukraine
Faculty of Аpplied Mathematics
SKN „UKOD”
RECOGNITION OF THE EMOTIONAL STATE OF AIR TRAFFIC
CONTROLLERS' VOICE
One of the main causes of hazards in aviation norm deviation of psychophysiological
indicators of air traffic controllers (in particular, their emotional state (EmS)). Therefore, the
introduction of automated control systems of dispatch workers’ EmS is an important part of
a package of measures to prevent accidents.
Monitoring of EmS offered remotely in real time by the parameters of the speech
signal mode, applied to the process of audiosharing between, for example, air traffic
controllers and pilots, or only air traffic controllers. Using voice as biometric human
significations does not distract people from their work and enables subsequent analysis of
utterances recorded during oddities in order to clarify their reasons.
Voice control of controllers’ EmS is implemented by tracking changes in frequency
value of the basic tone as well as formant frequenciy of vowel phonemes, calculated in the
process of phonem analysis of key utterances. Keywords extracted from continuous speech
(using standard stated phraseology) using artificial neural networks. Researches (including
application of cluster analysis) have confirmed the information that the values of the basic
tone frequencies have fairly clear tendency to increase when changing EmS by the line
"depression, stiffness - norm - excitation". Phoneme segmentation as well as noise reduction
is proposed to perform using wavelets.
Methods and algorithms for experimental researches which formed the core of the
subsystem for monitoring air traffic controllers' EmS which is a part of the information
resources automated access control system are developed.
Scientific tutor:
Senior Lecturer Olena L. Temnikova
270
Uliana VASYLYK, rok II mgr
SKN „UKOD”
MATEMATYCZNE MODELOWANIE DYNAMICZNYCH
EKOLOGICZNYCH PROCESÓW
W otoczeniu większość procesów to są procesy dynamiczne, cechą charakterystyczną,
których jest zmiana stanów w skali czasu. Modelowanie przebiegów dynamicznych pozwala
na redukcję kosztów implementacji oraz na opracowanie zoptymalizowanych systemów
sterowania. Na podstawie modelów dynamicznych prowadzi się ocena zachowania systemu
w przeszłości i prognostyka zachowania w przyszłości.
W zależności od formy przetwarzania informacji rozróżniają dyskretne modele
dynamiczne oraz modele ciągłych procesów w skali czasu. Modelowanie dyskretne bazuję się
na stosowaniu różnicowych równań oraz systemów, natomiast modelowanie ciągłe - na
stosowaniu dyferencjalnych równań i systemów.
Na podejściu modelowania matematycznego współczynniki oraz forma równań, które
reprezentują ewolucję ekonomicznego systemu nie są wiadome. W każdym osobnym
przypadku równania modelu mają charakter hipotetyczny i potrzebują weryfikacji
empirycznej. Głównym zadaniem analizy matematycznej procesów w systemach
ekonomicznych jest poszukiwanie ogólnych, "elementarnych" zasad matematycznego
modelowania składowych obiektów systemu.
Celem pracy jest doskonalenie i rozwój podstaw teoretycznych oraz metodycznych
modelowania ekonomiko-matematycznego procesów dynamicznych systemów ekologoekonomicznych, budowa i analiza składowych modelów matematycznych.
Ekologiczna sytuacja w Ukrainie istotnie wpływa na ekonomiczny rozwój kraju oraz
jakość życia obywateli. W dzisiejszych warunkach powstaje aktualny problem przejścia do
stałego rozwoju przy zadowoleniu potrzeb społeczeństwa i równowagi przyrody, badań stanu
środowiska otoczenia oraz rozwoju społeczno-ekonomicznego.
prof. dr hab. inż Lubomyr Petryszyn
271
Roman ZAKHARUK, rok IV
SKN „UKOD”
FIBONACCI CODE AND ITS APPLICATION EFFECTIVENESS IN
DIGITAL INFORMATION PROCESSING
Information technologies are used in different economic branches such as
management, production, quality control, etc. Any information technology includes elements
of digital information processing (DIP). Therefore, effective solutions in DIP cause positive
effects in all described branches. An important element in any DIP-system regardless of its
application field is code used for the data transfer.
Every code is based on the respective numeral system. Application of Fibonacci code
is one of the ways to solve the problem of errors detection in DIP-systems. A natural number
can be represented with the Fibonacci code using formula (1).
N  a n Fn  a n 1 Fn 1  ...  ai Fi  ...  a1 F1 ,
(1)
where N – natural number, ai  {0, 1} – binary digit, Fi – Fibonacci number.
Fibonacci code is redundant due to the usage of Fibonacci numeral system, which is
based on Fibonacci series. Formula (2) allows counting the probability of errors detection
using the m-bit Fibonacci code.
F
Sd  1  m .
2m
(2)
From Table 1 it follows that probability of errors detection for 20- and 30-bit
Fibonacci codes is equal to 99% and 99.9% respectively. Thus, Fibonacci code can be
successfully applied in systems where high accuracy of data transfer is required.
Tabl. 1 Probabilities of errors detection for different m-bit Fibonacci codes
m
10
20
30
Fm
89
10946
1346269
Sd, %
91.32
98.95
99.87
Fibonacci code is not widely applied in DIP-systems because its properties are not
fully analyzed yet. Further researches consist of searching the way to reduce its redundancy
without the significant loss of its errors detection capabilities.
mgr Artem Izmailov
272
Sekcja Inżynierii Metali
Metal Engineering
273
Elżbieta BĄK, rok II mgr
Akademia Górniczo - Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
SKN „METALOZNAWCÓW”
POEKSPLOATACYJNA ANALIZA MIKROSTRUKTURY
MONOKRYSTALICZNEJ ŁOPATKI TURBINY SILNIKA
ODRZUTOWEGO
W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostrukturalnych łopatki wirnika turbiny,
wykonanej z monokrystalicznego nadstopu na bazie niklu. Celem badań było ustalenie
konsekwencji oddziaływania wysokiej temperatury spalin oraz naprężeń występujących
podczas eksploatacji na stabilność mikrostruktury łopatki. Wykazano zróżnicowany stopień
degradacji mikrostruktury dla różnych przekrojów łopatki. W badaniach wykorzystano
mikroskopię świetlną oraz skaningową mikroskopie elektronową.
dr inż. Maciej Ziętara
274
Barbara BĄK, rok II mgr
Akademia Górniczo - Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
Wydział Metali Nieżelaznych
SKN „DOSKONALENIE JAKOŚCI”
WPŁYW WARUNKÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA ODKSZTAŁCALNOŚĆ
STOPU LOTNICZEGO AMS 5604
Istotą badań jest poszukiwanie możliwości poprawy technologicznych właściwości
przetwarzanego materiału, a przede wszystkim poprawa właściwości plastycznych lotniczego
stopu AMS 5604.
Poszukiwanie metod poprawy właściwości plastycznych odkształcanego materiału jest
w pełni uzasadnione wynikami wstępnych badań doświadczalnych, które wykazały, że utrata
właściwości plastycznych jest poważnym ograniczeniem efektywności i skuteczności
procesu.
W ramach badań zrealizowano różne warianty obróbki cieplnej stopu lotniczego AMS
5604. Blachy po obróbce cieplnej poddano szczegółowym badaniom ukierunkowanym na
identyfikację zmiany właściwości plastycznych. Wykonano badania tłoczności blach w próbie
miseczkowania, próby tłoczności metodą Erichsena i pomiar twardości.
mgr inż. Przemysław Seibt
275
Kamil BOGACZ, rok I mgr
Sandra SĘDKOWSKA, rok III
SKN „FORMAT”
PREZENTACJA POSTĘPÓW W TWORZENIU DEMONSTRACYJNEGO
STANOWISKA DO SYMULACJI PROCESÓW WYCISKANIA
WSPÓŁBIEŻNEGO I PRZECIWBIEŻNEGO METALI NIEŻELAZNYCH
I ICH STOPÓW.
Referat będzie przedstawiał postęp prac w konstruowaniu modelowej prasy do
symulacji procesów wyciskania współbieżnego i przeciwbieżnego metali nieżelaznych i ich
stopów. Uzupełniony będzie o przekazanie podstawowych informacji na temat płynięcia
metalu w procesie wyciskania takich jak: jednorodność i niejednorodność płynięcia metalu,
strefy martwe czy naprężenia występujące przy procesie.
mgr. inż. Piotr Noga
276
Sylwia Bogacz, rok III
Weronika Nejno, rok III
Magdalena Noworyta, rok III
SKN „FORMAT”
TECHNOLOGIA WYTWARZANIA NUMIZMATÓW
Celem badań będzie określenie wpływu rodzaju matryc oraz materiału wsadowego
(metalu, stopu) wykorzystanego w procesie wytwarzania numizmatów, na proces
plastycznego płynięcia surowca materiału oraz efekty wizualne finalnego produktu.
Badania będą opierały się głównie na analizie odkształcenia przygotowanych
wcześniej krążków wykonanych z różnych metali oraz stopów, umieszczonych między
stemple mennicze i poddanych działaniu siły. Stemple (matryce) wykonane zostaną dwoma
metodami: ręcznie (co pozwoli na wierne odzwierciedlenie żądanego kształtu) oraz wycinane
laserowo (które wymagać będą dokładniejszego zaplanowania płynięcia metalu).
W badaniach planowane jest zmierzenie optymalnych wymiarów krążka, doboru surowca
oraz matrycy celem uzyskania monety o zadowalających cechach wizualnych oraz
teoretyczne przedstawienie zachowania materiału podczas tego procesu na poziomie
atomowym. Podjęta zostanie próba wskazania procesów wcześniejszej obróbki cieplnoplastycznej metalu sprzyjającej procesowi wybijania monet wraz z opisem zjawisk
zachodzących w strukturze metalu.
Do opisu powyższych zjawisk posłuży specjalna maszyna wytrzymałościowa do
dociskania matryc, jak również inne urządzenia umożliwiające opis zmiany parametrów
mechanicznych materiału- mikrotwardościomierz.
mgr inż. Marcel Wiewióra
277
Paula Bogusz, rok I mgr
SKN „FORMAT”
BADANIE PARAMETRÓW MECHANICZNYCH STOPU ALUMINIUM
AK11 W PODWYŻSZONYCH TEMPERATURACH. OKREŚLENIE
CZUŁOŚCI NA PRĘDKOŚĆ ODKSZTAŁCENIA.
Niska gęstość, dobra odporność na korozję, dobre własności mechaniczne oraz dobra
przewodność elektryczna i cieplna stopów aluminium powoduje, iż są one szeroko stosowane między
innymi w przemyśle budowlanym, morskim, energetycznym czy transportowym. Duża konkurencja
na rynku materiałów konstrukcyjnych skłania badaczy do poszukiwania dróg obniżania kosztów
produkcji. Stosunkowo tanią grupą stopów aluminium są siluminy. Są to materiały przeznaczone do
odlewania. Normy dotyczące składu chemicznego tych stopów dopuszczają występowanie
pierwiastków zanieczyszczeń w dużym zakresie. Ponadto ich złomy stanowią znaczy udział w rynku
wtórnego aluminium. Jednakże wykorzystanie tych stopów na elementy konstrukcji wymaga
modyfikacji struktury, gdyż w równowagowej strukturze występują igły krzemu, które stanowiąc
koncentratory naprężeń obniżają własności mechaniczne wyrobu.
W pracy podjęto próbę określenia możliwości kształtowania stopów aluminium serii 4xxx
w procesie przeróbki plastycznej oraz własności otrzymanych w ten sposób wyrobów. z Krytycznym
z punktu widzenia wydajności procesów przeróbki plastycznej jest stosowanie dużych prędkości
odkształcenia. z z Celem niniejszej pracy jest określenie wpływu prędkości odkształcenia w różnych
temperaturach na własności mechaniczne dla stopu aluminium AK11. Jest to jeden z najczęściej
stosowanych odlewniczych stopów aluminium na świecie, który coraz częściej znajduje zastosowanie
w procesach przeróbki plastycznej. Określenie własności mechanicznych oraz zmian strukturalnych
w zależności od prędkości oraz temperatury badania pozwoli na dobranie optymalnych parametrów
procesu wyciskania na gorąco.
278
Schemat badań:





W efekcie przeprowadzonych badań wyciągnięto wnioski:
Ustalono, że ze wzrostem prędkości odkształcenia rośnie wartość granicy plastyczności.
Stwierdzono, że wzrostem temperatury ściskania następuje liniowy wzrost parametru m
(czułości na prędkość odkształcania), który osiąga końcową wartość 0,08.
Podczas próby jednoosiowego ściskania niezależnie od temperatury materiał nie uległ
zniszczeniu poprzez pękanie. Obserwacje strukturalne nie ujawniły nieciągłości struktury
wewnątrz materiału.
Wyniki badań mikrotwardości wskazują, iż na całym przekroju próbki twardość jest jednorodna
co świadczy o równomiernym rozkładzie Si oraz faz Al-Si-Fe w materiale niezależnie od
temperatury deformacji oraz prędkości odkształcania.
Stwierdzono, że wartość twardości spada wraz ze wzrostem temperatury ściskania.
mgr. inż. Piotr Noga
279
Jakub CHOLEWA, rok II SUM
DOBÓR OPTYMALNYCH WARUNKÓW TARCIA I SMAROWANIA
W PROCESIE KSZTAŁTOWANIA TRUDNOODKSZTAŁCALNYCH
STOPÓW NIKLU I STALI
Tarcie i smarowanie odgrywają ważną rolę w procesie kształtowania
trudnoodkształcalnych stopów niklu typu Inconel i wysokostopowych stali. Występujące
w procesie wysokie wartości oporu tarcia mogą powodować szybkie zużycie narzędzi
kształtujących a w konsekwencji pogorszenie jakości powierzchni wyrobu.
W pracy zaprezentowano badania laboratoryjne mające na celu dobór optymalnych
warunków tarcia i smarowania w trakcie kształtowania tych materiałów. Badanie zostało
przeprowadzone na stanowisku do badań ścieralności materiałów, żywotności narzędzi
i oceny przydatności środków chłodząco smarujących w procesach kształtowania metali
będącym na wyposażeniu Pracowni Inżynierii Produkcji na Wydziale Metali Nieżelaznych
AGH w Krakowie.
Przedmiotem badań były próbki ze stopów niklu typu INCONEL 625 i 718 oraz stali
wysokostopowych AMS 5510, AMS 5604, AMS 5536, AMS 5504. Do badań wykorzystano
narzędzia wykonane ze stali WCL i narzędzia elastyczne. Jako środki rozdzielające
zastosowano różne rodzaje środków smarnych. W celach porównawczych wykonano testy
bez użycia smarów. Ocenę jakości stosowanych smarów i materiałów na narzędzia określono
w testach ścieralności na podstawie ubytku masy i obserwacji makroskopowych.
mgr inż. Katarzyna Korfanty
280
Karolina DADUN, rok I mgr
SKN „TYTAN”
WPŁYW ODKSZTAŁCENIA PSEUDOSPREŻYSTEGO STOPU
NI-TI NA JEGO PRZEWODNOŚĆ ELEKTRYCZNĄ
Celem pracy było zbadanie wpływu odkształcenia pseudospreżystego stopu Ni-Ti na
opór właściwy. Drut nitinolowy odkształcano cyklicznie w próbie trójpunktowego zginania,
rejestrując jednocześnie zmiany oporu właściwego na próbce. Przeprowadzone badania
wykazały istnienie silnej korelacji oporu właściwego ze stanem odkształcenia próbki. Na
podstawie obserwowanych zmian oporu właściwego można określić punkty, w których
zachodzą przemiany strukturalne. Badania zrealizowane przy różnych temperaturach
wykazały, że dla temperatur poniżej temperatury przemiany tj. 5 i 20°C, charakterystyki
mechaniczne mają zbliżony charakter, jednak przy 20°C widoczne jest wyraźne przejście
z zakresu sprężystego do pseudosprężystego. Przy 40°C następuje wyraźna zmiana
charakterystyki krzywej odkształcenia po zakresie sprężystym, następuje spadek naprężenia,
kolejne cykle powodują silne zaburzenia liniowości na obserwowanych krzywych.
281
Magdalena FRYDA, rok I mgr
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
MIKROSTRUKTURA, TWARDOŚĆ I ODPORNOŚĆ NA PĘKANIE STOPU
TI13NB13ZR CHŁODZONEGO NA POWIETRZU Z ZAKRESU
JEDNOFAZOWEGO I STARZONEGO
W referacie przedstawiono analizę mikrostruktury stopu bliskiego β w gatunku
Ti13Nb13Zr w stanie przesyconym z zakresu jednofazowego oraz jej zmian zachodzących
w wyniku starzenia. Mikrostrukturę obserwowano na mikroskopie świetlnym Axiovert
200MAT firmy ZEISS. Występujące fazy identyfikowano dodatkowo badaniami
rentgenowskiej analizy fazowej, które wykonano w Akademickim Centrum Materiałów
i Nanotechnologii AGH . Zmierzono twardość stopu aparatem Vickersa w stanie
przesyconym i w zakresie temperatur starzenia 300÷600°C. Dla wybranych temperatur
starzenia wyznaczono pracę złamania stopu w dynamicznej próbie udarności sposobem
Charpy’ego, zgodnie z normą PN-EN 10045-1/1994. Na próbkach użytych do badań
udarności oceniono charakter przełomów przy użyciu skaningowego mikroskopu
elektronowego INNOVATEST.
dr inż. Robert Dąbrowski
282
Anna GŁOWACZ, rok I mgr
MIKROSTRUKTURA, TWARDOŚĆ I ODPORNOŚĆ
NA PĘKANIE STOPU TI13NB13ZR CHŁODZONEGO
NA POWIETRZU Z ZAKRESU DWUFAZOWEGO
I STARZONEGO
W referacie przedstawiono analizę mikrostruktury stopu bliskiego β w gatunku
Ti13Nb13Zr w stanie przesyconym z zakresu dwufazowego oraz jej zmian zachodzących
w wyniku starzenia. Mikrostrukturę obserwowano na mikroskopie świetlnym Axiovert 200
MAT firmy ZEISS. Występujące fazy identyfikowano dodatkowo badaniami rentgenowskiej
analizy fazowej, które wykonano w Akademickim Centrum Materiałów i Nanotechnologii
AGH. Zmierzono twardość stopu aparatem Vickersa w stanie przesyconym i zakresie
temperatur starzenia 300÷600°C. Dla wybranych temperatur starzenia wyznaczono pracę
złamania stopu w dynamicznej próbie udarności sposobem Charpy’ego zgodnie z normą PNEN 10045-1/1994. Na próbkach użytych do badań udarności oceniono charakter przełomów
przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego INNOVA TEST.
283
Malwina JANOSKA, rok I mgr
SKN „TYTAN”
WPŁYW TEMPERATURY NA WŁASNOŚCI MECHANICZNE
MEMBRAN PÓŁPRZEPUSZCZALNYCH STOSOWANYCH
W OGNIWACH PALIWOWYCH
Głównym aspektem badawczym pracy było określenie własności mechanicznych
polimerowych membran stosowanych w ogniwach paliwowych odkształconych w różnych
temperaturach. Praca miała również na celu zapoznanie się z klasyfikacja ogniw paliwowych
wykorzystywanych obecnie oraz szczegółowe scharakteryzowanie ogniw, których
mechanizm działania opiera się na przewodzeniu jonów przez półprzepuszczalne błony
polimerowe, które pełnią rolę elektrolitu (ogniwa PEMFC- Proton Exchange Membrane Fuel
Cells). W pracy przedstawiono charakter zmian wytrzymałości membran polimerowych
zależny od temperatury w jakiej pracują ogniwa. Pomiarów dokonano realizując próbę
rozciągania w dwóch docelowych temperaturach: temperaturze pokojowej oraz temperaturze
70C, będącej temperaturą roboczą dla tego typu ogniw. Fundamentalny wpływ temperatury,
której wzrost powoduje obniżenie własności mechanicznych membran polimerowych, a tym
samym efektywność pracy ogniw paliwowych typu PEMFC jest kluczowym aspektem
w badaniach, których głównym celem jest uzyskanie większej wydajności ogniw
paliwowych. Można to osiągnąć modyfikując skład chemiczny samego elektrolitu, jakim
w tym przypadku są błony polimerowe.
284
Justyna KOCHAŃCZYK, rok I mgr
Wydział Inżynieri i Infomatyki Przemysłowej
SKN „POWIERZCHNIA”
KSZTAŁTOWANIE MIKROSTRUKTURY I ODPORNOŚCI NA
PĘKANIE STOPU TI6AL7NB
W pracy dokonano oceny odporności na pękanie w warunkach statycznych
i dynamicznych dwufazowego stopu tytanu w gatunku Ti6Al7Nb. Własność tę oceniono
w próbie statycznego trójpunktowego zginania oraz w próbie udarności sposobem
Charpy’ego. Odporność na pękanie stopu kształtowano poprzez zmianę mikrostruktury
uzyskanej wskutek zastosowania różnych zabiegów obróbki cieplnej. Współczynnik
intensywności naprężeń (KIc) oraz pracę złamania (KV) stopu wyznaczono w stanie
przesyconym, tj. po oziębianiu w wodzie z zakresu dwufazowego oraz w wybranym zakresie
temperatur starzenia. Badania odporności na pękanie w warunkach statycznych stopu (KIc)
uzupełniono dokumentacją fraktograficzną przełomów próbek. Przełomy analizowano przy
użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego NovaNanoSEM 450. Badania
mikrostruktury stopu po obróbce cieplnej prowadzono przy użyciu mikroskopu świetlnego
Axiovert 200 MAT firmy Zeiss.
dr inz.Robert Dąbrowski
285
inż. Kamila Kosińska, rok I mgr
BIOMATERIAŁY W TĘTNICACH WIEŃCOWYCH: STENTY
Implantacja stentów, czyli protez wewnątrznaczyniowych stała się od momentu
pierwszego takiego zabiegu w roku 1986 (Jacques Puel) szansą na uratowanie życia, bądź
znacznego zwiększenia jego komfortu wielu ludzi. Ta siateczkowata rurka umieszczana
w sercach ludzi stanowi pomoc w wypadku coraz szerzej rozprzestrzeniającej się miażdżycy.
Jak wiadomo, miażdżyca może prowadzić do udarów mózgu, zawałów serca, a skutkiem tego
też do śmierci chorych. Dlatego właśnie stenty, które na co dzień ratują życia pacjentom
dotkniętym osłabieniem lub zwężeniem naczyń stały się tak przełomowym wynalazkiem.
Niestety, choć kolejne generacje protez wewnątrznaczyniowych eliminują kolejne problemy,
z którymi spotykały się poprzednie, wciąż nie udaje się uzyskać rozwiązania idealnego.
Wykrzepianie na powierzchni stentów może doprowadzić do poważnych komplikacji dla
pacjentów, w efekcie przekreślając sukces zabiegu i pomimo starań, doprowadzić finalnie do
śmierci. Prezentowana praca będzie dotyczyć aktualnej wiedzy na temat materiałów, które są
wykorzystywane do wytworzenia stentów. Do tej pory powstały stenty czterech generacji.
Jako pierwsze w historii były używane tzw. BMSy (bare metal stents) czyli stenty metalowe.
Następnie stworzono DESy (drug eluting stents) czyli metalowe stenty pokrywane lekiem.
Najnowsze pod tym względem są należące do czwartej generacji stentów BVSy
(bioresorbable vascular scaffolds) czyli bioresorbowalne skafoldy.
dr inż. Klaudia Proniewska
UJCM, Zakład Bioinformatyki i Telemedycyny
286
Julia Majcherkiewicz, rok I mgr
SKN „TYTAN”
WPŁYW OBRÓBKI TERMICZNEJ NA STRUKTURĘ STOPU INCOLOY
800H
W pracy badano wpływ obróbki cieplnej na mikrostrukturę próbek ze stopu Incoloy
800H. Materiał wyjściowy był po pełnym cyklu eksploatacji. Obróbkę cieplną
przeprowadzono w dwóch wariantach:
1) wyżarzanie w 1000°C w czasie 5h i schłodzenie na powietrzu,
2) wyżarzanie w 1200°C w czasie 5h i schłodzenie na powietrzu.
Wykorzystując skaningową mikroskopię elektronową porównano mikrostrukturę
próbek poddanych wyżarzaniu z mikrostrukturą próbki wyjściowej. Zbadano także wpływ
zastosowanej obróbki na własności mechaniczne stopu przy typowej temperaturze
eksploatacji 750°C.
dr inż. Paweł Pałka
287
Sylwia Piekarczyk, rok I mgr
SKN „FORMAT”
WYTWORZENIE WYROBU W STYLU MOKUME-GANE NA DRODZE
WYCISKANIA
Niniejsza praca miała na celu sprawdzenie, czy możliwe jest wytworzenie wyrobu
w stylu mokume-gane przy pomocy procesu wyciskania. Próba zakończyła się powodzeniem.
W pracy umieszczono metodykę wytworzenia wyrobu w formie zawieszki oraz wyniki badań
twardości Vickers’a, jakości powierzchni makro, a także mikrostruktury wyciśniętego
półwyrobu w postaci pręta, z którego został wykonany wyrób. Zbadano również piętkę
prasowniczą i na podstawie badań jakości makro oraz twardości określono sposób płynięcia
materiału podczas wyciskania.
Rys.1. Wyrób w stylu mokume-gane w formie zawieszki
Opiekunowie naukowi referatu:
dr inż. Grzegorz Włoch
mgr inż. Piotr Noga
288
Gabriela Piwosz, rok I mgr
SKN „FORMAT”
BADANIE NAD SPOSOBEM WYTWARZANIA KOMPOZYTÓW
ALUMINIOWO – MIEDZIOWYCH W PROCESIE WYCISKANIA
W pogoni za rozwojem technologii, ważnym elementem jest praca nad
projektowaniem nowych materiałów konstrukcyjnych. Nauka techniczna dąży do odkrycia
takiego materiału, który miałby minimalny ciężar, dużą wytrzymałość na zerwanie, dobrą
plastyczność i jednocześnie niską cenę produkcji. W tym celu próbuje się łączyć ze sobą
metale i niemetale o specyficznych właściwościach, otrzymując z nich stopy lub kompozyty.
Oprócz samego doboru składników istotny jest ich proces otrzymywania oraz dalsza obróbka
cieplna lub przeróbka plastyczna.
Dlatego w pracy podjęto próbę otrzymania kompozytu na bazie aluminium
umacnianego miedzią w procesie wyciskania współbieżnego. W celu osiągnięcia
zadowalających rezultatów skupiono się na odpowiednim przygotowaniu wsadu oraz doborze
parametrów wyciskania. Przeprowadzono badania jakościowe na powierzchni i na
przekrojach pręta z użyciem mikroskopu optycznego oraz skaningowego. Dodatkowo zostały
wykonane pomiary twardości metodą Vickers’a oraz gęstości metodą Archimedesa. Proces
wyciskania współbieżnego okazał się skuteczną metodą wytwarzania kompozytów
metalicznych.
Rys. 6. Przekrój wzdłużny wytworzonego kompozytu
prof. dr hab. inż. Maria Richert
dr inż. Łukasz Wzorek
289
Bartosz Stępniewski, rok II mgr
BADANIA WPŁYWU STOPNIA PRZEKUCIA WLEWKA COS NA
WŁASNOŚCI MECHANICZNE WYROBU.
Celem badań było określenie jak zmieniają się własności mechaniczne
w poszczególnych miejscach w stosunku do różnego stopnia przekucia ( od 1 do 17,19 ).
Próbki udarnościowe, oraz do jednoosiowej próby rozciągania zostały pobrane wzdłużnie
w osi, połowie długości promienia, oraz przy powierzchni materiału. Pobrano również
pojedyncze próbki poprzeczne w celu zaobserwowania różnicy między orientacjami
płaszczyzn. Na próbkach udarnościowych została również przebadana twardość wyrobu.
Wszystkie wyniki, oraz miejsca pobranych próbek zostały zestawione w tabelach oraz
zobrazowane na rysunku technicznym. Całość została wykuta z gatunku stali 42CrMo4
w skali 1:1 z oryginalnym rysunkiem technicznym.
Rys. 1 Opis rysunku
Na rysunku mamy widoczny gotowy odkuty element po ulepszaniu cieplnym łącznie
z materiałem wsadowym w postaci kęsa z którego powstała odkuwka.
Prof. dr hab. Inż. Stefan Szczepanik
290
Krzysztof WALUS, rok II mgr
ZNAKOWANIE BLACH STALOWYCH I Z METALI NIEŻELAZNYCH
METODĄ ZNAKOWANIA ELEKTROCHEMICZNEGO ORAZ WYPALANIA
ŁUKIEM ELEKTRYCZNYM
Znakowanie blach jest powszechną praktyką w przemyśle przetwórstwa metali.
Wyróżnić można wiele metod znakowania, do których zaliczamy metody takie jak
znakowanie laserowe, znakowanie mechaniczne, znakowanie chemiczne czy
elektrochemiczne. Każda z tych metod wykorzystywana jest w zależności od
zapotrzebowania. Znakowanie laserowe wymaga stosowania specjalistycznych urządzeń, jest
jednak metodą szybką i uniwersalną. Znakowanie mechaniczne, ręczne lub automatyczne, jest
metodą bardzo prostą, wymaga jednak zastosowania wcześniej przygotowanych tłoczników.
Znakowanie chemiczne lub elektrochemiczne, jest również metodą prostą i uniwersalną,
konieczne jest jednak stosowanie wcześniej przygotowanych matryc.
W pracy zaprezentowano wyniki badań nad nowym sposobem znakowania blach
stalowych oraz z metali nieżelaznych opartych o metodą znakowania elektrochemicznego
oraz wypalania łukiem elektrycznym za pomocą grafitowych znaczników. Podstawową zaletą
prezentowanego rozwiązania jest jego uniwersalność. Bazą urządzenia jest dedykowana
głowica, z matrycą punktów. Matryca, w zależności od wersji, wykonana jest z miedzianych
prętów, bądź grafitowych rysików. W pracy zaprezentowano wyniki z wykorzystania matrycy
3x3 punkty. Docelowym rozwiązaniem jest matryca 5x8 punktów pozwalająca na oznaczenie
dowolnego symbolu zapisanego w standardzie UNICODE.
dr inż. Daniel Pociecha
291
Tomasz Wawrzyczek, rok II mgr
SKN „TYTAN”
BUDOWA PIECA PRÓŻNIOWEGO DO BADANIA ZWILŻALNOŚCI
METALI
W ramach pracy wykonano stanowisko do badań zwilżalności w układzie
metal/podłoże. Dla ograniczenia utleniania powierzchni stopionego metalu przewidziano
możliwość zastosowania atmosfery próżni lub gazu obojętnego, np. argonu. Sama próba
zwilżalności polega na ułożeniu kawałku stopu o niższej temperaturze topnienia na
podkładzie wykonanego ze stopu wyżej topliwego, np. stopu aluminium z krzemem na
podkładce z brązu. Taki układ docelowo ma być umieszczany na stoliku grafitowym, który to
zapewnia równomierne rozchodzenie się ciepła pochodzącego od grzałki pieca. Analiza
kątów zwilżania odbywała się poprzez rejestrację zmian kształtu kropli na podłożu za pomocą
dwóch okienek rozmieszczonych w odległości kątowej 90 stopni.
Rys.7. przekrój uniwersalnej
złączki próżniowej
Rys. 8. Schemat wykonania próby zwilżalności
292
Sekcja Inżynierii Produkcji
Production Engineering
293
Agata BRUZDZIŃSKA, rok I mgr
SKN „MENADŻER PRODUKCJI”
EFEKTYWNOŚĆ WCM ( WORLD CLASS MANUFACTURING )
W PRZEDSIĘBIORSTWIE MOTORYZACYJNYM.
WCM jest projektem opartym na szeroko rozumianej filozofii Lean Management oraz
systemie TPS ( Toyota Production System ). Projekt ten, jest coraz częściej wprowadzany
w branżach motoryzacyjnych z zadowalającymi efektami zarówno jakościowymi jak
i finansowymi. Głównym celem WCM jest identyfikowanie i eliminacja strat występujących
w całym obszarze przedsiębiorstwa, a co za tym idzie, dążenie do doskonałości poprzez ciągłe
usprawnianie ( kaizen ) każdego obszaru działalności.
dr hab. inż Arkadiusz Kustra
294
Agnieszka BUKOWSKA, rok III
MOTION CAPTURE - FUNDAMENT WSPÓŁCZESNEJ ANIMACJI
I KINEMATOGRAFII
Technologia Motion Capture polega na "przechwytywaniu" trójwymiarowych ruchów
aktora, ubranego w specjalną kamizelkę wyposażoną w czujniki, czyli tzw. markery.
Dodatkowo potrzebne są kamery rejestrujące i przekazujące dane do komputerów. W ten
sposób, wirtualna postać w łatwy sposób zostanie "ożywiona", włączając w to mimikę twarzy,
a nawet ruchy gałki ocznej. Ten system został wykorzystany w wielkich produkcjach takich
jak "Avatar", "Hobbit" itp. oraz polskiej grze, która odniosła ogromny sukces na świecie
"Wiedźmin 3".
dr inż. Mariusz Niekurzak
295
Joanna BUKOWSKA, rok II mgr
FOTOWOLTAICZNE DROGI – SZANSA CZY ZAGROŻENIE?
Rząd Francji planuje instalację paneli słonecznych na 1000 kilometrów dróg w ciągu
najbliższych pięciu lat. Projekt "Pozytywna energia" ma być wykorzystany m.in. do
oświetlenia dróg i bezprzewodowego ładowania akumulatorów samochodów elektrycznych.
Czy materiał jest wystarczająco wytrzymały na uszkodzenia mechaniczne, działanie niskiej
oraz wysokiej temperatury? Czy powierzchnia materiału jest bezpieczna dla pojazdów
w każdych warunkach pogodowych? Co ze stratą energii związaną z osadzającymi się na niej
zanieczyszczeniami? Czy podobny projekt można wykonać w Polsce?
dr hab. inż. prof. nadzw. Wiktor Kubiński
296
Agnieszka Czaplicka – Kotas, rok II mgr
CZY ENERGETYKA WIATROWA JEST EKOLOGICZNA?
Zgodnie z polityką rządu polskiego do 2020 roku całkowity udział energii odnawialnej
w zużyciu energii, ma wynosić 15 %. Energetyka wiatrowa jest jednym z najprężniej
rozwijających się sektorów energetyki odnawialnej. Według danych Europejskiego
Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej, w 2015 roku Polska znalazła się na drugim miejscu
w Europie biorąc pod uwagę moc zainstalowanych elektrowni wiatrowych. Wybudowanie
turbiny wiatrowej wiążę się z dużym zużyciem materiałów, przede wszystkim wykorzystuje
się żelazo, stal, aluminium, miedź, beton, tworzywa sztuczne oraz surowce krytyczne. Celem
pracy jest zaprezentowanie wysokiej materiałochłonności energetyki wiatrowej oraz
podkreślenie dużego znaczenia recyklingu dla tego sektora energetycznego.
dr hab., prof. nadzw. AGH Joanna Kulczycka
297
Paulina DERYŁO, rok II
W BLASKU FLESZY, CZYLI SKUTECZNY PERSONAL BRANDING.
Prezentacja będzie obejmowała różne aspekty tego, co względnie może nie wydawać
się ważne w kreowaniu marki osobistej na pierwszy rzut oka. Na początku opowiem nieco o
„ambush marketingu” i jego przełożeniu na to, jak ludzie wykorzystują sławę innych do
celów egoistycznych, służących też swojej promocji. Kolejnym etapem będzie przedstawienie
tego, jak nasze zachowanie i podejście do ludzi z naszego otoczenia wpływa na markę
osobistą. Znajdą się tam między innymi najczęściej popełniane przez nas błędy w tej kwestii.
W ostatniej części ukażę, czemu tak ważny jest wyznaczony cel i ułożony plan w skutecznym
personal brandingu.
298
Katarzyna DOBRZAŃSKA, rok III
ZASTOSOWANIE DRUKAREK 3D W MEDYCYNIE
Drukowanie przestrzenne to bardzo młoda technologia, stało się najpopularniejszą
metodą tworzenia prototypów różnych urządzeń i przedmiotów. Model 3d zaprojektowany na
komputerze może zostać wydrukowany z różnych surowców, m.in. plastiku, metalu czy
ceramiki. Obecnie obiekty wydrukowane za pomocą drukarki 3d znajdują zastosowanie
w architekturze, odlewnictwie, sztuce oraz medycynie. Jest to chirurgia estetyczna, protetyka,
stomatologia, ortopedia, farmacja.
299
Joanna DUSIK, rok III
WSPÓŁCZESNY ROZWÓJ SZTUCZNEJ INTELIGENCJI.
Pierwsze badania nad sztuczną inteligencja pojawiały się dawno temu, ale dopiero
w obecnych czasach następuję jej gwałtowny rozwój. Akademicy naukowcy oraz wielkie
koncerny poszukują coraz to nowszych rozwiązań, aby sztuczny mózg mógł dorównać
ludzkiemu. Namiastką sztucznej inteligencji jest choćby dzisiejszy smartfon, sugerujący
i podpowiadający właścicielowi tematy i sposoby rozwiązywania problemów, a systemy
zaczynają rozpoznawać stany emocjonalne.
300
Mateusz FIGIEL, rok II mgr
TECHNOLOGIA ANODOWANIA
Technologia anodowania znana jest od lat 30. XX w. Głównie używa się jej do
obróbki aluminium i jego stopów, a bardzo rzadko do niektórych stali, tytanu, stopów
magnezu. Zwiększa ona odporność na korozję dzięki wytworzeniu na powierzchni aluminium
warstwy tlenku glinu Al2O3. Pierwszym etapem jest mechaniczne przygotowanie
powierzchni, a kolejnym wykonanie chemicznej obróbki metalu. Później następuje właściwe
utlenianie anodowe. Do tego procesu używa się specjalistycznych wanien, gdzie aplikacja
następuje w sposób zanurzeniowy. Metalowy element, który spełnia w tym procesie funkcję
anody, zanurza się w elektrolicie, którym zazwyczaj jest kwas siarkowy. Do elektrod
znajdujących się wewnątrz wanien przykłada się stałe napięcie o wartości 12-20 V. Dzięki
temu wydziela się tlen, który reaguje z metalem tworząc bezbarwną powłokę o grubości 5-30
μm. Powłoka ta może ulec następnie zabarwieniu barwnikami organicznym. Ostatni etap to
uszczelnianie i utwardzanie powłoki. Metoda da posiada szereg zalet, m.in.: twarda, odporna
na korozję i ścieranie warstwa tlenku, możliwość zabarwienia na metaliczny kolor,
nietoksyczność, duża stabilność koloru, integralność powłoki – brak odpadów powłoki.
dr hab. inż. prof. nadzw.Wiktor Kubiński
301
Maciej GACEK, rok I
ROZWOJ POPULARNOSCI ESPORTU W OSTATNICH LATACH.
E-sport to forma rywalizacji, która przez wielu kategoryzowana jest nawet jako sport.
w ostatnich latach dużo więcej głównie młodych ludzi ma kontakt z grami komputerowymi.
rozwój elektroniki oraz ogromne fundusze pompowane w reklamę e-sportu sprawiły, że
w tym momencie największe hale, a nawet stadiony w Europie i na Świecie wypełniane są
przez fanów gier komputerowych podczas odbywających się na nich turniejów.
302
Błażej GOŁĘBIOWSKI, rok I
WPŁYW SERIALII NA CZŁOWIECZEŃSTWO.
Dla nie których to sposób na relaks, a dla innych aby rozwijać swoje zainteresowania.
W ostatnich latach seriale stały sie bardzo popularną forma spędzania wolnego czasu.
W wielu przypadkach odbiorcy czerpią z nich wzorce bądź tylko powiedzenia. Nieważne czy
mamy do czynienia z komedią, czy z dramatem, ilość osób oglądających seriale jest coraz
większa głównie za sprawą łatwej dostępności w internecie.
303
Karolina JURASZEK, rok I mgr
CERAMIKA PORYZOWANA, A BETON KOMÓRKOWY
W referacie przedstawiono proces produkcji ceramiki poryzowanej oraz betonu
komórkowego na podstawie pustaków Porotherm oraz bloczków Ytong. Porównano ich
najważniejsze zalety i wady pod względem technicznym oraz wykonano analizę ekonomiczną
analizowanych produktów o określonym współczynniku ciepła, tak aby spełniały wymagane
normy.
304
Anna KLIŚ, rok III
SKN „Menadżer Produkcji”
CATIA - PROGRAM WSPOMAGANIA PRAC INŻYNIERSKICH.
CATIA to jeden z najbardziej rozbudowanych i wszechstronnych programów
wspomagania prac inżynierskich w zakresie: projektowania, tworzenia dokumentacji płaskiej,
symulacji metodą elementów skończonych MES oraz programowania obróbki na maszynach
numerycznych typu CNC. Oprogramowanie jest najpowszechniej wykorzystywane
w przemysłach lotniczym i samochodowym.
305
Aleksandra KOŁODZIEJ, rok I mgr
PORÓWNANIE KONTROLI JAKOŚCI W PRZEDSIĘBIORSTWACH Z PRODUKCJĄ
JEDNOSTKOWĄ I MASOWĄ.
W referacie zostanie przedstawiona istota oraz znaczenie kontroli jakości. Następnie
na przykładzie realnie istniejącej firmy – POLSPECJAL Sp. z o.o. z Krakowa zostaną
przedstawione narzędzia, metody i sposoby organizacji kontroli jakości w małych
przedsiębiorstwach z produkcją jednostkową. W późniejszej części referatu nastąpi ich
porównanie z analogicznymi procedurami w firmach z produkcją masową. Na zakończenie
wszystkie informacje zostaną podsumowane ukazując podobieństwa i różnice w obu
przypadkach oraz zostaną przedstawione pewne wyjątki.
306
Gabriela LENART, rok III
ANALIZA SPRAWOZDAŃ FINANSOWYCH NA PODSTAWIE
ELECTROLUXA .
Sprawozdanie finansowe jest to sprawozdanie mające na celu rzetelne i jasne
przedstawienie sytuacji zarówno majątkowej, jak i finansowej, zgodnie z zasadami
rachunkowości wynikającymi z ustawy, jak i przyjętymi przez jednostkę. Jest najważniejszym
raportem jednostki gospodarczej. Sporządza się je na koniec każdego roku obrotowego
przedsiębiorstwa lub w inny - przewidziany ustawą - w celu zamknięcia ksiąg rachunkowych.
307
Magdalena LIGĘZA, rok III
INTERNET RZECZY - KOMUNIKACJA I WSPÓŁPRACA URZĄDZEŃ
DOMOWYCH.
Internet rzeczy (ang. Internet of Things – IoT) jest koncepcją, wedle której
jednoznacznie identyfikowalne przedmioty mogą pośrednio albo bezpośrednio gromadzić,
przetwarzać lub wymieniać dane za pośrednictwem sieci komputerowej. Aby domowe
urządzenia współpracowały ze sobą, muszą się komunikować. Jak jednak wymieniać dane
pomiędzy smartwachem, a systemem alarmowym w naszym domu. Albo pomiędzy
samochodem, a bramą garażową i oświetleniem. Internet Rzeczy obejmuje tak wiele różnych
urządzeń, że nie jest możliwe wskazanie jednego najbardziej odpowiedniego standardu
komunikacji.
308
Magdalena MUSZYŃSKA, rok III
KLASYFIKACJA ODPORNOŚCI OGNIOWEJ WYROBÓW
BUDOWLANYCH ORAZ ELEMENTÓW BUDYNKÓW I ELEMENTÓW
KONSTRUKCYJNYCH.
Wyroby budowalne, na podstawie badań i oceny wyników, według norm wspólnych
dla wszystkich Krajów Unii, uzyskują właściwą sobie klasę ogniową. Główne klasy
odporności ogniowej charakteryzują wyrób pod względem : ilości i szybkości wydzielania
energii podczas palenia się wyrobu, czasu do zapalenia wyrobu przy kontakcie z płonącym
przedmiotem oraz szybkości i zasięgu rozprzestrzeniania płomieni. Nie jest brane pod uwagę
tylko, jak szybko dany wyrób może się zapalić, ale również aspekty poboczne, takie jak
zadymienie, które utrudniają ugaszenie pożaru.
309
Anna OSTROWSKA, rok III
KSZTAŁTOWANIE SIECI DYSTRYBUCJI PRZEDSIĘBIORSTW
PRODUKCYJNYCH
Dystrybucja to podstawowy składnik systemu logistycznego przedsiębiorstwa. Ideą
dystrybucji jest dostarczenie nabywcom towarów w określonym miejscu, czasie, określonych
warunkach i cenie. Istotną kwestią przy planowaniu dystrybucji jest zaprojektowanie drogi
fizycznego przepływu towarów.
310
Aleksandra PAWELEC, rok I mgr
WYKORZYSTANIE ODPADÓW FOLIOWYCH DO PRODUKCJI WORKÓW
NA ŚMIECI.
Celem pracy jest przedstawienie procesu wytwarzania worków na śmieci, na
przykładzie Firmy Produkcyjno-Handlowej XYZ. Zawarte w pracy informacje dotyczące
recyklingu materiałowego odpadów foliowych, pozwalają lepiej zrozumieć istotę
racjonalnego gospodarowania odpadami oraz ich odzysku.
311
Paulina PEŁCZYŃSKA, rok III
ANALIZA WPROWADZENIA NOWEJ LINII TECHNOLOGICZNEJ.
Linia technologiczna jest to jeden ze sposobów zorganizowania procesu produkcji.
Stanowiska robocze, na których wykonuje się poszczególne czynności związane
z wytwarzaniem produktu, uszeregowane zostają w linii, wg kolejności wynikającej z procesu
technologicznego. Współczesne zarządzanie produkcja wymaga dobrej organizacji procesów
związanych z przygotowaniem i uruchamianiem nowej produkcji.
312
Adam SAMSONOWICZ, rok III
WPŁYW ODKRYĆ ZASTOSOWAŃ MATERIAŁOWYCH NA ŻYCIE
W XXI WIEKU
Implant e-dura jako nadzieja dla sparaliżowanych. Samoczyszczące sie szyby, koniec
firm oferujących prace wysokościowe? Krzem i potęga przemysłu IT. Jeden materiał- wiele
zastosowań GORE-TEX.
313
Aleksandra STABRAWA, rok I mgr
ZAPASY W PRZEDSIĘBIORSTWACH.
Podstawowe pojęcia i definicje z zakresu zarządzania zapasami. Problem
utrzymywania zapasów w przedsiębiorstwach. Znaczenie utrzymania optymalnego poziomu
zapasów. Różne podejścia do zagadnienia utrzymywania zapasów – tradycyjne oraz Lean
oraz ich porównanie.
314
Marta ŚLIWIŃSKA, rok III
TECHNOLOGIE VERILAST I VISIONAIRE UŻYTE
W ENDOPROTEZOPLASTYCE.
Tematem prezentacji jest zapoznanie się z technologiami Verilast i Visionaire, które
stosowane są w zabiegach rekonstrukcji stawu kolanowego i biodrowego. Analiza chemiczna,
skład materiałów oraz połączenie komponentów, które przyczyniają się do osiągnięcia
przełomu w zabiegach endoprotezoplastyki. Przedstawienie całkowitego procesu leczenia,
począwszy od diagnostyki, kończąc na uzyskaniu sprawności ruchowej. Przykłady
zastosowania obu metod w Polsce i na świecie, uwzględniając zalety, a także prognozy na
przyszłe lata.
315
Ewa WIEKIERA, rok III
ZASTOSOWANE NOWOCZESNYCH MATERIAŁÓW W IMPLANTOLOGII
NA PRZYKŁADZIE PROTEZY STAWU KOLANOWEGO.
Implanty stosowane w chirurgii kostnej powinny wykazywac dużą trwałość
w środowisku biologicznym, w praktyce nie zawsze jest to spełnione . Zastosowanie
nowoczesnych materiałów może to zmienić. Współpraca miezy lekarzami ortopedami
a inżynierami jest konieczna.
316
Karolina WOJTAS, rok II
LEAN STARTUP I CUSTOMER DEVELOPMENT - CZEGO
PRZEDSIĘBIORSTWO PRODUKCYJNE MOŻE NAUCZYĆ SIĘ OD
STARTUPU.
Żyjemy w czasach kiedy wiele firm ma problem ze skutecznym dostosowaniem
swojej działalności do szybko zmieniającego się otoczenia. Problem ten dotyczy również
przedsiębiorstw produkcyjnych. Równocześnie na rynku powstaje coraz więcej firm typu
startup, które doskonale radzą sobie w warunkach skrajnej niepewności, dzięki stosowaniu
nowoczesnych metodologii dedykowanych zarządzaniu i rozwojowi organizacji.
W wystąpieniu prelegentka przedstawi swój pomysł na wdrożenie metod Lean Startup oraz
Customer Development do przedsiębiorstwa produkcyjnego. Pokaże także, iż mogą one
przyczynić się do pozytywnych zmian w tych firmach i sprawić, aby rozwijały się one
dynamicznie oraz zyskały znaczną przewagę konkurencyjną na rynku.
317
Joanna WÓJTOWICZ, rok III
ROZWÓJ METOD WIZUALIZACJI 3D NA PRZYKŁADZIE WIRTUALNEJ
JASKINI
Projektując nowe metody wizualizacji 3D i rozwijając już istniejące dążymy do
stworzenia wizualizacji interaktywnej, gdzie użytkownik ma możliwość bezpośredniego
wpływania na symulację. Idąc za tym tropem na Uniwersytecie w Chicago powstała
koncepcja Wirtualnej Jaskini czyli tzw. CAVE 3D (Automatic Virtual Environment). Jest to
wielościanowy system stereoskopowego wyświetlania obrazów o wysokiej rozdzielczości
wyposażony w kontroler do nawigacji po przestrzeni 3D i zintegrowany system śledzenia
ruchu oraz gestów użytkownika, a także system dźwiękowy. Umożliwia z jednej strony
modelowanie realnych elementów, sytuacji, procesów, a z drugiej zaś tworzenie cyfrowego
świata, nie mającego swego odbicia świecie realnym.
318
Ewa ZIELONA, rok III
ANALIZA ZASADNOŚCI BUDOWY SPALARNI ODPADÓW.
Wystąpienie będzie zawierać informacje dotyczące kosztów spalania odpadów, oraz
ich kaloryczności. Zawrze również informacje dotyczące regulacji prawnych funkcjonowania
takich spalarni oraz przykłady łamania prawa przez powstające obiekty. Pojęcie czystej
produkcji.
319
Sekcja Inżynierii Spajania
Welding Engineering
320
Piotr BABIARZ, rok I mgr
ANALIZA MOŻLIWOŚCI NAPRAWY METODAMI SPAWANIA
ELEMENTÓW UKŁADU WYDECHOWEGO
Jednym z istotnych elementów konstrukcyjnych pojazdów mechanicznych jest układ
odprowadzania spalin z komory spalania. Od takich instalacji wymaga się odpowiedniej
odporności na korozję oraz szczelności. Jedną z najczęściej stosowanych metod wytwarzania
tych elementów jest zgrzewanie rezystancyjne lub indukcyjne. Złe dobranie parametrów
zgrzewania może doprowadzić do wystąpienia niezgodności spawalniczych, co może
skutkować brakiem szczelności i stwarzać zagrożenie zatrucia spalinami.
W pracy przedstawiono analizę możliwości naprawy elementu sztywnego układu
odprowadzania spalin ze stali 401 metodami spawalniczymi. Badaniom wizualnym,
makroskopowym oraz mikroskopowym poddano rury przed i po naprawie metodą TIG.
Uzyskane wyniki wskazują na możliwość zastosowania takiej metody naprawy pod
względem uzyskania szczelności, natomiast nie umożliwia ona spełnienia wymagań odnośnie
jakości powierzchni (wymogów estetycznych).
mgr inż. Krzysztof Pańcikiewicz
321
Mateusz BRYŁA, rok I mgr
MIKROSTRUKTURA I WŁASNOŚCI MECHANICZNE
ZŁĄCZA STALI S690QL SPAWANYCH WIĄZKĄ
LASEROWĄ
Stale o podwyższonej wytrzymałości stosowane są w wielu gałęziach przemysłu. Ze
względu na swoje własności mechaniczne możliwe jest ograniczenie grubości ścianki
elementu przy niezmniejszonej wytrzymałości. Procesy spawania stali o podwyższonej
wytrzymałości istotnie wpływają na mikrostrukturę i własności materiałów spawanych
w obszarze złącza. Połączenia spawane wykonywane wiązką laserową charakteryzują się
wąską spoiną i wąską strefą wpływu ciepła, co ogranicza objętość obszaru o niższych
własnościach mechanicznych.
W ramach pracy przeprowadzono badania wizualne i makroskopowe doczołowych
złączy spawanych wiązką laserową, wykonanych ze stali S690QL. Ponadto przeprowadzono
analizę mikrostruktury w charakterystycznych obszarach złącza. Dla ustalenia obecności
strefy zmiękczonej wykonano pomiary twardości.
322
Kornelia CZERNEK, rok I mgr
OCENA MIKROSTRUKTURY I WŁASNOŚCI ZŁĄCZA SPAWANEGO
METODĄ TIG STALI AUSTENITYCZNEJ PO EKSPLOATACJI
W ŚRODOWISKU CYKLOHEKSANU
Rurociągi stosowane są powszechnie do transportu cieczy oraz gazów w wielu
gałęziach przemysłu. Najczęściej wykonywane są ze stali austenitycznych, które gwarantują
wysoką odporność na korozję. Połączenia poszczególnych odcinków rurociągu stają się
newralgicznymi punktami całej konstrukcji. Od takich połączeń wymaga się odpowiedniej
wytrzymałości, ale również odporności na korozję i wysokiej szczelności, które to pozwalają
na długi okres eksploatacji. Spoiny są szczególnie narażone na działanie środowiska
korozyjnego, co skutkuje ich stopniowym pocienianiem, a w efekcie może to doprowadzić do
utraty szczelności. Jedną z metod wykonywania tego typu połączeń jest metoda TIG, która
umożliwia łączenie odpornych na korozje stali austenitycznych.
W pracy przeanalizowano stan zużycia rurociągu wykonanego ze stali
X6CrNiMoTi17-12-2, eksploatowanego przez okres około 35 lat w środowisku cykloheksanu
z dodatkiem kwaśnej wody. Badania objęły charakterystykę mikrostruktury i własności
połączeń. Wykonano analizę składu chemicznego, badania metalograficzne w obrębie
materiału rurociągu i spoin, badania wizualne. Przeprowadzono również pomiar
mikrotwardości, statyczną próbę rozciągania i próbę zginania. Uzyskane wyniki wskazują, że
obszarem w którym wystąpiło największe zużycie korozyjne jest spoina. Dynamika tego
procesu zachodziła dwukrotnie szybciej niż w materiale rodzimym. Zastosowana stal okazała
się bardzo dobrym materiałem rurociągu do pracy w agresywnym środowisku korozyjnym.
dr inż. Marcin Goły
323
Olaf Czyż, rok II mgr
STRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI ZŁĄCZY JEDNOIMIENNYCH STALI
7CRMOVTIB10-10 UZYSKANYCH W WYNIKU SPAWANIA WIĄZKĄ
LASERA
Rosnące wymagania stawiane podczas rozwoju sektora energetycznego wymuszają
stosowanie coraz nowszych materiałów. W celu poprawy własności stali stosuje się dodatki
stopowe zwiększające własności mechaniczne i odporność korozyjną. Dzieję się to jednak
kosztem ograniczenia spawalności. Trudności powstające podczas spawania
konwencjonalnymi metodami często je eliminują, co wymusza stosowanie nowych
technologii m.in. skoncentrowanych źródeł energii, do których należy wiązka lasera.
Zatem przedmiotem badań były próbki złączy jednoimiennych ze stali nowej
generacji: 7CrMoVTiB10-10 uzyskane w wyniku spawania wiązką lasera. Wykonane złącza
były wolne od wad spawalniczych a podczas obserwacji za pomocą mikroskopu świetlnego
stwierdzono występowanie struktury bainitycznej zarówno w materiale rodzimym jak i
w spoinie. Badania mikrotwardości wykazały zwiększoną twardość w strefie wpływu ciepła
(300HV1) i w spoinie (380HV1).
dr inż. Agnieszka Radziszewska
324
Mateusz Fijas, rok II mgr
„OPRACOWANIE SKŁADU CHEMICZNEGO TOPNIKA DLA METODY ATIG ORAZ PORÓWNANIE JEGO WPŁYWU Z TOPNIKIEM
STOSOWANYM W PRZEMYŚLE”
Celem pracy było opracowanie składu chemicznego topnika stosowanego w metodzie
A-TIG, którego efektem jest wzrost głębokości wtopienia w złączach doczołowych stali
austenitycznych bez ukosowania.
Badania przeprowadzono na złączu o wymiarach 10x50x100 mm wykonanym ze stali
X5CrNi18-10 na specjalnie przygotowanym do tego procesu stanowisku. Złącza poddano
badaniom makroskopowym, oraz ocenie wizualnej. Sporządzono zgłady metalograficzne
w celu oceny głębokości wtopienia oraz wpływu topnika na kształt spoiny.
dr inż. Lechoslaw Tuz
325
Tomasz Groń, rok II mgr
Wydział Inżnierii Metali i Informatyki Przemyslowej
„KWALIFIKOWANIE TECHNOLOGII SPAWANIA DOCZOŁOWEGO
ZŁĄCZY RÓŻNORODNYCH STALI 16MO3 I X6CRNIMOTI 17-12-2”
Celem pracy było opracowanie technologii spawania dla złączy różnorodnych, którego
efektem końcowym jest protokół kwalifikowania technologii spawania (WPQR).
Kwalifikowanie technologii przeprowadzono w oparciu o wymagania zawarte w normie PNEN ISO 15614-1. Badania przeprowadzono na standardowym złączu próbnym wykonanym
według wstępnej instrukcji technologicznej spawania (pWPS) z udziałem jednostki
inspekcyjnej. Złącza poddano badaniom makroskopowym, radiograficznym, penetracyjnym
oraz ocenie wizualnej. Wykonano pomiary twardości, próbę zginania i rozciągania.
Sporządzono zgłady metalograficzne w celu oceny mikrostruktury i rozkładu twardości na
przekroju poprzecznym badanego złącza.
326
Tomasz Groń, rok II mgr
Wydział Inżnierii Metali i Informatyki Przemyslowej
„ZASTOSOWANIE METODY A – TIG DO ŁĄCZENIA
AUSTENITYCZNYCH STALI NIERDZEWNYCH, OPIS STANOWISKA
BADAWCZEGO ORAZ METODYKA BADAŃ”
Celem pracy było wykonanie doczołowych złączy próbnych z blachy o grubości 10
mm ze stali 304 (X5CrNi18-10) przy zastosowaniu spawania elektrodą wolframową
nietopliwą w osłonie gazów obojętnych z wykorzystaniem różnych topników aktywujących
(metoda A-TIG). Połączenia doczołowe wykonano bez materiału dodatkowego a brzegi
łączonych blach nie były ukosowane. Spawanie przeprowadzono na stanowisku badawczym
wyposażonym w magnetyczny spawalniczy manipulator liniowy, który pozwolił na spawanie
z zadaną, stałą prędkością. Zarejestrowane zostały zmiany napięcia łuku elektrycznego
w zależności od stosowanego topnika aktywującego. Wykonane złącza zostały poddane
ocenie wizualnej i badaniom metalograficznym w celu oceny wpływu topnika aktywującego
na głębokość wtopienia i kształt spoiny.
327
Krzysztof JAROŚKA, rok II mgr
OCENA MIKROSTRUKTURY I WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH
ZŁĄCZA SPAWANEGO METODĄ EBW NADSTOPU ALLVAC 718PLUS
Allvac 718Plus to nowy nadstop niklu, posiadający wysokie własności
wytrzymałościowe, odporność korozyjną, a także możliwość pracy w wyższych
temperaturach w porównaniu do jego porzednika nadstopu INCONEL 718. Stop ten jest
wykorzystywany w energetyce i lotnictwie z uwagi na własności otrzymane dzięki
zastosowaniu korzystnego połączenia pierwiastków chemicznych oraz obróbki cieplnej.
Zastosowany materiał rodzimy posiadał strukturę dendrytyczną charakterystyczną do
struktury materiału w stanie lanym.
W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań mikrostrukturalnych oraz wyniki
pomiarów twardości złącza doczołowego spawanego wiązką elektronów nadstopu niklu
Allvac 718Plus.
Do identyfikacji elementów mikrostruktury wykorzystano mikroskop świetlny (LM)
i skaningowy mikroskop elektronowy (SEM). Przeprowadzono ilosciową ocenę elementów
mikrostruktury na obrazach mikroskopowych (LM) wykorzystując oprogramowanie ImageJ.
W celu identyfikacji wybranych faz przeprowadzono mikroanalizę składu chemicznego
wybranych elementów mikrostruktury w materiale rodzimym oraz spoinie przy
wykorzystaniu analizy SEM-EDX.
dr hab. inż. Adam Kruk
mgr inż. Oskar Dziuba
328
Katarzyna KLIMEK, rok II mgr
WYBRANE PROBLEMY ZGRZEWANIA REZYSTANCYJNEGO STALI
AUSTENITYCZNYCH
Stale austenityczne znajdują zastosowanie na elementy konstrukcyjne narażone na
korozję atmosferyczną. Dzięki odporności na korozję zapewniają estetyczny wygląd bez
dodatkowych zabiegów podczas długoletniej eksploatacji.
W pracy podjęto próbę oceny jakości zgrzein w kratach przemysłowych stosowanych
na podesty, wykonanych ze stali chromowo-niklowej w metodzie zgrzewania garbowego (23)
jednostronnego. W jednym zabiegu zgrzewania połączenie wykonywane jest pomiędzy
dwoma prętami i wszystkimi płaskownikami tworzącymi kratę. Ocenę jakości oparto na
badaniach makroskopowych, mikroskopowych i pomiarach twardości oraz badaniach
korozyjnych.
dr inż. Lechosław Tuz
329
Bartosz KULINOWSKI, rok I mgr
Wydział Mechaniczny
KOŁO NAUKOWE SPAWALNIKÓW, ODLEWNIKÓW I METALURGII PROSZKÓW
PROGRAMOWANIE OFFLINE ROBOTÓW SPAWALNICZYCH Z ZASTOSOWANIEM
OPROGRAMOWANIA ROBOTSTUDIO.
Praca stanowi wprowadzenie do programowania offline robotów przemysłowych. Przybliża
niezbędne pojęcia i tematy związane z tym zaganieniem. Opracowanie przeznaczone jest dla osób,
które chcą zająć się problematyką programowania robotów, ale nie posiadają wiedzy na ten temat.
W pracy opisany został krok po kroku proces tworzenia programu oraz jego wdrożenie do realnego
systemu. Elementem pracy było również wykonanie spawania na rzeczywistej stacji oraz ocena jego
efektów.
Celem pracy jest określenie, czy robot nie posiadający opcji Absolute Accuracy jest w stanie
wykonać poprawnie proces spawania po zaprogramowaniu kompletnej procedury w środowisku
programu RobotStudio. Absolute Accuracy jest to system polegający na pomiarze aktualnej pozycji
robota (ściślej ujmujac TCP), porównaniu jej z wirtualnym odpowiednikiem i wprowadzeniu
ewentualnej korekty do kontrolera. Rozbieżności między idealną ścieżką utworzoną w środowisku
graficznym, a rzeczywistą, odtworzoną przez robota o dużym zasięgu ramienia (np. 2,5m) może
wynosić nawet 10 mm. Może byc to spowodowane przez czynniki takie jak dokładność wymiarowa
odlewów, z których wykonane jest ramię robota, jego sztywność lub rozmieszczenie napędów. Tak
duża, jak wspomniana wcześniej rozbieżność nie jest regułą. Istnieje wysokie prawdopodobieństwo,
że robot (szczególnie nieobciążony ładunkiem) wykaże się wysoką precyzją ruchów. Odpowiednia
precyzja robota jest kluczowa w przypadku programowania offline oraz pozwala na bezpieczną
koordynację ruchów współpracujących ze sobą robotów.
W pracy wykazano, że za pomocą systemu nie posiadającego opcji Absolute Accuracy, można
z dużą precyzją wykonać spawanie nieskomplikowanego elementu. W przypadku testowanego robota
TCP przemieszczał się po wyznaczonej ścieżce ruchu z odchyłką nie przekraczającą 1 mm.
W przypadku procesu spawania łukowego błąd pozycjonowania rzędu +/- 0,5 mm jest akceptowalny.
W niektórych przypadkach przenoszenia programu spawania wykonanego w środowisku graficznym
Robot Studio do rzeczywistej stacji robota, odchyłki wymiarowe i złożoność elementów spawanych są
większe niż w elemencie wykorzystanym do testów w niniejszej pracy, zatem wygenerowana ścieżka
ruchów robota odbiega nawet o kilka milimetrów od położenia spawanych elementów na
rzeczywistym stanowisku. Programowanie takie również spełnia swoją funkcję niemal w 100%.
Umożliwia bowiem przy niskich nakładach finansowych i bez przestoju produkcji sprawdzenie np.
przydatności nowego projektu przyrządu, możliwości zasięgu robota oraz przygotowanie programu,
który nawet w przypadku większych odchyłek można bardzo szybko zmodyfikować już na
rzeczywistym stanowisku.
dr inż. Robert Kolbusz
330
Natalia POCICA, rok I mgr
OCENA MIKROSTRUKTURY I WŁASNOŚCI
MECHANICZNY ZŁĄCZY ZGRZEWANYCH WYBUCHOWO
PO OBRÓBCE CIEPLNEJ
W pracy przedstawiono wyniki obserwacji mikrostruktury blach zgrzewanych
wybuchowo poddanych obróbce cieplnej odpowiednio w temp. 610°C oraz 910°C.
W każdym z badanych platerów materiałem podstawowym była stal niestopowa P355NH,
natomiast materiałami nakładanymi były stale austenityczne 316L, 254SMO oraz stal super
duplex SAF2507. Ocenie poddano mikrostrukturę stali podstawowej oraz nakładanych
powłok ze szczególnym uwzględnieniem miejsca połączenia. Badania przeprowadzono na
zgładach metalograficznych w przekroju poprzecznym złącza z wykorzystaniem mikroskopii
świetlnej. Na potwierdzenie obserwacji wykonano pomiary twardości w pobliżu złącza oraz
w pewnej odległości od niego.
dr inż. Lechosław Tuz
331
Jarosław Podoba, rok III
PRZYCZYNY PĘKANIA WYCZYNOWYCH RAM ROWEROWYCH
W OBSZARZE ZŁĄCZY SPAWANYCH.
Typowymi materiałami stosowanymi na wyczynowe ramy rowerowe są stale oraz
aluminium i jego stopy. Ramy stalowe, jak i te ze stopów aluminium są konstrukcjami
spawanymi w których wykonywane są obwodowe spoiny pachwinowe lub czołowe. Podczas
eksploatacji roweru, ze względu na zmienne i dynamiczne obciążenia, dochodzi do
zniszczenia ramy. Miejscami najbardziej wrażliwymi na pękanie są tylna, górna rura
podsiodłowa oraz dolna rura przy główce.
W celu ustalenia przyczyn występowania uszkodzeń (pęknięć) wybrane złącza ramy
ze stali o nazwie Cro-Mo 4130 poddano badaniu makroskopowemu i mikroskopowemu oraz
wykonano pomiary twardości.
Mgr inż. Krzysztof Pańcikiewicz
332
Konrad SOBOŃ, rok II mgr
WPŁYW MATERIAŁU DODATKOWEGO NA WŁASNOŚCI SPOINY RUR
POKRYTYCH INCONELEM 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 jest napawanie elementów ciśnieniowych kotła stopem
INCONEL 625. Jednakże po procesie napawania powstaje nam kolejny problem
z połączeniem elementów, które zostały poddane procesowi napawania.
Przedmiotem badań były spoiny doczołowe rur napawanych Inconelem 625 przy
wykorzystaniu dwóch róznych matariałów spawalniczych. Jedna ze spoin wykonana została
z wykorzystaniem materiału EN 21952-A natomiast druga spoina była spoiną
dwuskładnikową (pierwsze dwa ściegi były wykonane materiałem EN 21952-A natomiast
trzeci i kolejne z materiału dodoatkowego EN ISO 18274). Przed pobraniem próbek
zmierzono mikrotwardości w kilku obszarach: spoina, SWC, napoina oraz materiał rodzimy.
Metodyka badań polegała na przygotowaniu trzech próbek, dwie próbki wykonano ze spoiny
jednoskładnikowej w tym jedna po gięciu i trzecia ze spoiny dwuskładnikowej. Po ich
dokładnym przygotowaniu zostały poddane oględzinom makroskopowym i mikroskopowym.
Do badań mikroskopowych użyto mikroskopi optycznej i skaningowej mikroskopii
elektronowej. Uzupełnieniem badań mikroskopowych były pomiary mikrotwardiosći
w charakterystycznych obszarach spoiny.
dr inż.Mateusz Kopyściański
333
Karina STARCZYNOWSKA, rok II mgr
WŁASNOŚCI ZŁĄCZ SPAWANYCH STALI TYPU DUPLEX
Stale typu duplex charakteryzują się strukturą dwufazową austenityczno-ferrytyczną.
Dzięki dobrej wytrzymałości na rozciąganie, ciągliwości i odporności na zużycie ścierne,
stosunkowo niskiej temperaturze przejścia w stan kruchy oraz niskiemu współczynnikowi
rozszerzalności cieplnej, a także wysokiej odporności na korozję, stale te stały się
konkurencyjne dla chromowo-niklowych stali austenitycznych i chromowych stali
ferrytycznych.
Zastosowanie stali typu duplex koncentruje się głównie na urządzeniach i instalacjach,
które narażone są na kontakt z silnymi mediami korozyjnymi takimi jak woda morska
(chlorki), gaz i ropa naftowa (siarkowodór). Wykonuje się z nich między innymi rurociągi do
przesyłu płynnych kopalin, instalacje wydobywcze, zbiorniki do transportu i przechowywania
ropy naftowej oraz gazu, parowniki do odsalania wody morskiej, a także cysterny, zbiorniki
i instalacje do transportu chemikaliów.
W pracy przedstawiono badanie własności złącz spawanych stali typu duplex
wykonanych dwoma metodami: powszechnie stosowaną metodą TIG oraz nowoczesną
techniką łączenia Cold Metal Transfer (CMT).
334
Anna Tomczak, rok II mgr
SKN „PROMAT”
ANALIZA MIKROSTRUKTURALNA ORAZ MIKROCHEMICZNA NAPOIN
ZE STOPU NI-TA-AL-CR-C NA STALI AUSTENITYCZNEJ AISI 310
Stale austenityczne odporne na korozję charakteryzują się atrakcyjną kombinacją
właściwości mechanicznych i fizykochemicznych. Z uwagi na swoje unikalne właściwości
znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu np. jako materiał konstrukcyjny
w reaktorach jądrowych, w przemyśle budowlanym, chemicznym, spożywczym, oraz m.in.
jako implanty w medycynie. Niestety, w warunkach zużycia tribologicznego zastosowanie
stali austenitycznych jest silnie ograniczone z uwagi na ich niską odporność na zużycie,
związaną ze skłonnością do szczepień adhezyjnych, zacierania i delaminacji.
W niniejszej pracy wykonano napoiny z opracowanego w latach 2010-2012, nowego
stopu z układu Ni-Ta-Al-Cr-C (dedykowanego do pracy w szczególnie trudnych warunkach)
na stali austenitycznej w gatunku AISI 310, metodą GTAW. Celem napawania jest poprawa
właściwości użytkowych ww. stali. W pracy skupiono się na analizie mikrostruktury,
mikroanalizie chemicznej oraz rozkładzie twardości, określonego w stanie bezpośrednio po
napawaniu oraz po przeprowadzonej obróbce cieplnej. Na rysunku 1 zaprezentowano
przykładową mikrostrukturę napoiny ze stopu Ni-Ta-Al-Cr-C.
Rys. 1. Mikrostruktura napoiny wykonanej ze stopu Ni-Ta-Al-Cr-C, SEM – BSE.
Uzyskane wyniki badań pozwolą na określenie możliwości wykorzystania stopu NiTa-Al-Cr-C do poprawy własności użytkowych stali austenitycznych odpornych na korozję.
Praca wsparta infrastrukturą badawczą Akademickiego Centrum Materiałów
i Nanotechnologii AGH.
Opiekunowie naukowi:
mgr inż. Krzysztof Wieczerzak
dr hab. inż. Piotr Bała
335
Sekcja Maszyn i Urządzeń Technologicznych
Machines and Technological Equipment
336
Andrzej Cioch, rok III
MECHANIZM STEROWANIA HYDROSKRZYDŁAMI
W ŁODZI SOLAR BOAT ORAZ JEGO MODYFIKACJE.
W ramach projektu AGH Solar Boat Team tworzymy łódź wykorzystującą
hydroskrzydła tzw. foile, które będą sterowane elektrycznie. Dzięki sile hydrodynamicznej
uniosą łódź ponad powierzchnię wody. Od wykonania tych elementów tego zależy
powodzenie załogi w międzynarodowych zawodach łodzi solarnych.
Główny problem stanowi skonstruowanie wystarczająco małego mechanizmu. Musi
się on zmieścić w stosunkowo wąskiej przestrzeni hydroskrzydła, którego grubość nie
przekracza 22 mm, a długość 140mm. Kolejny ważny element to niezawodny sposób
przeniesienia napędu na elementy wykonawcze. Należy wziąć pod uwagę szybkość reakcji
układu oraz całkowitą sprawność. Od tych czynników zależy efektywność sterowania oraz
szybkość zużycia zgromadzonej energii elektrycznej.Konieczne jest wyeliminowanie
szkodliwego wpływu słonej wody morskiej na mechanizm sterowania. Należy odpowiednio
uszczelnić miejsca w pobliżu ruchomych elementów tam, gdzie woda może wniknąć do
środka konstrukcji i uszkodzić mechanizm.
Ostatecznie zostanie wybrane najbardziej odpowiednie rozwiązanie. Dzięki
niemałemu wsparciu ze strony doświadczonych ludzi, problemy okazują się być możliwe do
rozwiązania.
prof. Mariusz Giergiel
337
Piotr GANCARZ, rok I mgr
Mateusz MIECZYŃSKI, rok I mgr
SKN „MECHANIKÓW”
NAPAWARKA STEROWANA NUMERYCZNIE
Technologia napawania zwłaszcza regeneracyjnego jest obecnie szeroko stosowana.
Wykorzystywana jest jednak przy napawaniu dużych, okrągłych elementów w przemyśle
górniczym i hutniczym. Napawanie powierzchni płaskich teoretycznie możliwe przez układy
zrobotyzowane, ze względu na koszty jest rzadko stosowane. W prezentowanym opracowaniu
zmodernizowano stary ploter i w ramach działalności KN „MECHANIKÓW”
zaprojektowano i wykonano napawarkę, która we współpracy z półautomatem spawalniczym
umożliwia napawanie powierzchni płaskich metodą MIG/MAG. Ze względu na układ napędu
osi silnikami krokowymi po opracowaniu programu w systemie Mach-2 można sterować
ruchami głowicy do napawania.
Aby wykonać napisy (litery) należy dobrać parametry napawania tj. natężenie prądu,
napięcie łuku elektrycznego, prędkość napawania i podawania drutu elektrodowego.
Napawanie liter na powierzchni płaskiej wymaga także w odpowiednim czasie i miejscu
rozpoczęcie i wygaszenie łuku elektrycznego. Na prototypie napawarki po sprawdzeniu
dokładności pozycjonowania i sztywności układu wykonano napisy według tej technologii.
dr inż. Stanisław Krawczyk
338
Karolina Kajstura, rok I mgr
PROJEKT PROTOTYPOWEGO WIRNIKA POMPY DO
TERRARIUM I JEGO WYKONANIE
Celem pracy było wykonanie wirnika pompy odśrodkowej, której zastosowaniem jest
pompowanie wody w terrarium. Praca powstała z idei ulepszenia wirnika stosowanego
w pompach dostępnych na rynku.
Za właściwości i cechy bazowe przyjęto wymiary gabarytowe wirnika, a także moc
i ilość obrotów wału silnika. Właściwościami, których wartości miały zostać powiększone
zostały wysokość podnoszenia wody oraz ciśnienie na ssaniu i tłoczeniu pompy.
W praktyce ulepszenia te miały na celu wykonać pompę, która przy niskim poborze
mocy miała zapewnić duże możliwości w użyciu. Pompa taka, dzięki podwyższonemu
ciśnieniu może być zastosowana jako element systemu zraszania mgłą terrarium, a dzięki
wysokiemu podnoszeniu wody może być użyta do stworzenia wodospadu czy fontanny
w zbiorniku. Obiektem docelowym mogą być terraria lub akwaria znajdujące się w domu, co
jest spowodowane również dużo mniejszym hałasem powodowanym przez wirnik maszyny.
Parametry geometryczne wirnika zostały w pierwszej kolejności obliczone,
a następnie bazując na tym wykreślono kształt łopatek. Kolejnym krokiem było
wymodelowanie kształtu wirnika w programie Inventor, który posłużył do wygenerowania
w programie Gibbscam kodu do obróbki wirnika na frezarce sterowanej numerycznie.
Ostatnią częścią projektu było wykonanie rzeczywistego modelu na frezarce CNC oraz jego
badanie po zainstalowaniu do pompy.
dr inż. Wojciech Jabłoński
339
Adam Krawczyk, rok I mgr
Tomasz Krawczyk, uczeń
BUDOWA MODELU ŁODZI ZDALNIE STEROWANEJ DO
WYWOZU ZANĘT I PRZYNĘT WYPOSAŻONEJ W MODUŁ
NAWIGACJI
Model będzie służy do umieszczenia w wyznaczonym punkcie akwenu porcji zanęty
oraz zestawu końcowego uzbrojonego w hak. Do budowy zostanie wykorzystany kadłub typu
katamaran - Frog II firmy Prolam o ładowność ok. 10kg, jest to wartość 2-3 razy większa niż
typowych rozwiązań dostępnych na rynku. Ze względu na wielkość oraz budowę umożliwia
użytkowanie modelu nawet przy dużym wietrze a co za tym idzie sporych falach wody. Przy
zastosowaniu odpowiedniej aparatury sterującej o dużym zasięgu będzie można wywozić
zanętę i zestaw końcowy do 500m. Łódź napędzać mają dwa silniki zintegrowane z śrubami
napędowymi. Silniki mocowane będą do kadłuba za pomocą łoży z zachowaniem otworów
zapewniających wentylację silników, będą ułatwiać montaż, ustawienie, późniejszą regulację
zespołów napędowych oraz umożliwiające szybką wymianę silnika w razie awarii. Do
realizacji projektu wykorzystana zostanie technologia druku 3D FDM. Dokładność
i powtarzalność położenia łódki monitorowana będzie przy zastosowaniu echosondy, która
pozwalać ma również na zbadanie ukształtowanie dna łowiska.
dr inż. Stanisław Krawczyk
340
Stanisław Leja, rok I mgr
SKN „SKIP”
PROJEKT, BUDOWA ORAZ IMPLEMENTACJA SYSTEMU
FOTOGRAMETRYCZNEGO PRZEZNACZONEGO DO ANALIZY PRÓBEK
CYLINDRYCZNYCH ŚCISKANYCH W UKŁADZE SYMULATORA
TERMOMECHANICZNEGO GLEEBLE 3800
Obecnie obszary zastosowania fotogrametrii są bardzo rozległe i obejmują niemal
wszystkie gałęzie współczesnego przemysłu m.in. motoryzacyjny (testy i symulacje), lotniczy
(kontrola poszycia samolotu) czy wytwórczy (kontrola jakości) oraz wiele dziedzin nauki
m.in. medycynę (protetyka).
W zastosowaniach inżynieryjnych fotogrametrii bardzo istotna jest precyzja
odzwierciedlenia rzeczywistego obiektu oraz możliwość uzyskania wysokiej rozdzielczości
wynikowej bryły 3D. Wynik skanowania, który spełnia wysokie wymogi jakości może być
z powodzeniem stosowany do weryfikacji modeli matematycznych stosowanych
w symulacjach procesów fizyczny, które można eksperymentalnie przeprowadzić na
symulatorze Gleeble 3800.
Projekt zakładał zaprojektowanie, zbudowanie oraz oprogramowanie prototypu
skanera 3D opartego na metodzie tiangulacji laserowej i porównaniu wyników jego pracy
z komercyjnymi rozwiązaniami. Stworzone rozwiazanie może stać się częściową
odpowiedzią na pytanie, czy przy niskim budżecie można stworzyć system fotogrametryczny
spełniający te normy.
Rys. 1. Prototyp skanera 3D opartego na triangulacji laserowej.
dr inż. Marcin Hojny
341
Tomasz PALACZ, rok II
Jakub KOSIDŁO, rok III
Dawid GACEK, rok III
SILNIK RAKIETOWY NA CIEKŁY MATERIAŁ PĘDNY
Od grudnia 2015 roku w Kole Naukowym AGH Space Systems prowadzony jest
projekt silnika rakietowego napędzanego ciekłym materiałem pędnym. Założeniem jest
zaprojektowanie i wytworzenie sprawnego silnika mogącego dostarczyć 4kN ciągu. Ze
względu na niski budżet i możliwości wytwórcze cały projekt obarczony jest dużą potrzebą
kompromisu, jeżeli chodzi o dobór materiałów czy metod inżynierskich, jednak projekt jest
już w zaawansowanej fazie projektowej.
Jako testowy prototyp zaproponowano zbudowanie wersji „bez dyszowej”, w której
gwałtownie uproszczona została konstrukcja komory spalania. Większość podzespołów jest
już na etapie wytwórczym i pierwszych testów sprawnościowych.
Rys. 1 Schemat budowy systemu wtrysku utleniacza i paliwa
Jako utleniacz zastosowany zostanie ciekły podtlenek azotu, natomiast za paliwo
posłuży alkohol. Warto zaznaczyć, że silnik wyposażony będzie w regeneracyjny system
chłodzenia, co w teorii pozwoli na nieograniczony czas pracy, aż do wyczerpania paliwa.
Ponadto silnik posiadał będzie wszystkie podzespoły, które znaleźć można
w pełnowymiarowych silnikach kosmicznych.
342
Bartosz Przepiórski, rok III
ANALIZA PROCESU PROJEKTOWANIA, ORGANIZACJI I REALIZACJI
PRZEDSIĘWZIĘĆ KONSTRUKCYJNYCH NA PRZYKŁADZIE PROJEKTU
AGH SOLARBOAT.
Analizie poddano problematykę procesu projektowania obiektu technicznego. Celem
projektowania jest rozwiązanie problemu technicznego, realizację obecnych lub przyszłych
potrzeb społeczeństwa lub jego części poprzez tworzenie abstrakcyjnego obrazu wytworu lub
układu. Przedstawione zostały kryteria projektowo-konstrukcyjne na postawie których
powstały koncepcje rozwiązania potrzeby transportu wodnego nie zanieczyszczającego
środowiska. Zwrócono również uwagę na istotność doboru odpowiednich modeli opisujących
łódź w celu doboru parametrów, stworzenia struktury zasadniczej i sformułowania procedur
optymalizacyjnych.
W referacie starano się przedstawić i opisać zasady nowych metod technologicznych
konstruowania części i zespołów konstrukcyjnych bardzo lekkiej łodzi o napędzie
elektrycznym. Pokazano znaczenie zastosowania najnowszych osiągnięć inżynierii
materiałowej i wspomagania komputerowego wynikające z permanentnego dążenia do
poprawy głównych osiągów SolarBoat takich jak jak mała masa i gabaryty, małe jednostkowe
zużycie energii i ograniczanie kosztów wytwarzania.
343
Gabriel Rutowicz, rok II
PROJEKT KOORDYNACYJNEGO STOŁU KRZYŻOWEGO
Koordynacyjne stoły krzyżowe znajdują zastosowanie w frezarkach, wiertarkach,
mikroskopach, drukarkach 3d i innych urządzeniach, w których potrzebna jest realizacja
ruchu przynajmniej w jednej płaszczyźnie w dwóch osiach. Wraz z rozwojem modelarstwa
zwiększyło się zapotrzebowanie na możliwie tanie konstrukcje, które pozwoliłyby na
wykonanie drukarek 3d oraz frezarek/grawerek sterowanych numerycznie w zaciszu
domowym. Głównym założeniem było opracowanie projektu stołu krzyżowego, którego
koszty wykonania i eksploatacji nieprzekraczalny budżetu amatorskich maszyn. Ponadto
projekt będzie tak dostosowany aby była możliwość zamontowania silników elektrycznych do
realizacji posuwów mechanicznych.
dr inż. Krzysztof Zagórski
344
Sekcja Metaloznawstwa i Inżynierii Powierzchni
Metallography and Surface Engineering
Podsekcja 1
345
Wiktor Bednarczyk, rok II mgr
WYKORZYSTANIE MAGNETOMETRU WIBRACYJNEGO DO ANALIZY
JEDNORODNOŚCI SKŁADU CHEMICZNEGO KOMPOZYTU IN-SITU
Z UKŁADU FE-CR-C
W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki badań zmian temperatury Curie w stopie
z układu Fe-Cr-C, będącego kompozytem in-situ. Badany stop charakteryzuje się wysoką
stabilnością termodynamiczną fazy umacniającej tj. złożonych węglików eutektycznych
chromu oraz atrakcyjnymi właściwościami fizykochemicznymi osnowy.
W ramach badań przeprowadzono pomiary magnetyczne przy użyciu magnetometru
wibracyjnego - VSM (z ang. vibrating sample magnetometer) stopu w stanie bezpośrednio po
odlaniu oraz po przeprowadzonych różnych wariantach obróbki cieplnej. Wyniki pomiarów
magnetycznych zostaną sprzężone ze szczegółową analizą metalograficzną stopu.
Uzyskane wyniki pozwolą na określenie zmian w jednorodności badanego materiału
pod wpływem obróbki cieplnej, co w przyszłości zostanie skorelowane z badaniami
odporności na korozję oraz właściwościami retencyjnymi osnowy, istotnymi z punktu
widzenia odporności na zużycie.
dr inż. Antoni Żywczak
346
Arkadiusz BOŻEK, rok II mgr
STOPY WYSOKOENTROPOWE O SIECI REGULARNEJ ŚCIENNIE
CENTROWANEJ A1
Wysokoentropowe stopy są obecnie bardzo interesującym zagadnieniem badawczym
ze względu na ich nietypowe własności oraz potencjalne szerokie zastosowanie. Składają się
one z 5 lub więcej pierwiastków o zbliżonych bądź równych zawartościach atomowych bez
wyraźnego dominanta. Zaprojektowano trzy składy chemiczne o zmiennych zawartościach
Al, Ti, Co, Ni, Fe, które docelowo mają posiadać sieć RSC. Zmiany składu chemicznego
miały na celu zbadanie różnic własności przy stałej sieci krystalicznej.
W celu charakterystyki wytworzonych stopów dokonano analizy mikrostruktury
używając mikroskopii świetlnej i skaningowej mikroskopii elektronowej, analizy struktury
poprzez badania z użyciem dyfrakcji rentgenowskiej, a także wyznaczono temperatury
topnienia poszczególnych stopów. Dokonano również pomiarów twardości.
mgr inż. Kamil Górecki
dr inż. Tomasz Kozieł
347
Paulina BUBLIK, rok I mgr
„WPŁYW ZMIANY SKŁADU CHEMICZNEGO NA STRUKTURĘ
I MIKROSTRUKTURĘ WYSOKOENTROPOWYCH STOPÓW Z UKŁADU
AL-TI-CO-NI-FE”
Stopy wysokoentropowe stanowią grupę materiałów, które ze względu na możliwość
osiągnięcia unikatowych właściwości, w porównaniu do stopów tradycyjnych, cieszą się
licznym zainteresowaniem wśród wielu badaczy.
W niniejszej pracy zbadano wpływ zmiany składu chemicznego na strukturę
i mikrostrukturę stopów wieloskładnikowych z układu Al-Ti-Co-Ni-Fe w stanie lanym.
Najistotniejszym czynnikiem wpływającym na własności stopów wysokoentropowych jest ich
typ sieci krystalicznej. W tym celu zaprojektowano 3 składy chemiczne wg kryterium Guo,
które zakłada największe znaczenie wpływu gęstości elektronów walencyjnych (VEC) na
strukturę krystaliczną stopów wysokoentropowych. Praca ta ma na celu zbadanie jak
nieznaczny wpływ zmiany składu chemicznego będzie wpływał na własności stopu.
Przy użyciu mikroskopii świetlnej, skaningowej mikroskopii elektronowej oraz
rentgenowskiej analizy fazowej (XRD) dokonano analizy składu chemicznego, identyfikacji
faz krystalograficznych oraz określenia ich morfologii.
dr inż. Tomasz Kozieł
348
Damian CZYŻYKOWSKI, rok I mgr
OCENA TWARDOŚCI SPOSOBEM LEEBA I JEJ WYKORZYSTANIE DO
BADAŃ MATERIAŁÓW NARZĘDZIOWYCH
Twardość należy do własności mechanicznych materiałów w tym stali, które mogą
zostać określone stosunkowo szybko i prostymi metodami. Właściwe wyznaczenie twardości
daje szanse na uzyskanie informacji nie tylko o tej własności, ale i na oszacowanie innych
ważnych własności mechanicznych badanych materiałów. Dlatego twardość jest najczęściej
wyznaczaną własnością zarówno w zajmujących się inżynierią materiałową lub
metaloznawstwem ośrodkach badawczych, jak i w wielu zakładach przemysłowych, które
zajmują się przetwórstwem metali.
W przypadku tych ostatnich problem pojawia się kiedy wymiary badanych elementów
uniemożliwiają pomiary twardości na stacjonarnych urządzeniach statycznych. W takim
przypadku do dyspozycji badaczy pozostają dynamiczne metody pomiaru twardości. Spośród
takich sposobów najbardziej perspektywiczną i uniwersalną wydaje się być metoda Leeba.
Jedynym problemem w przypadku tej metody może się okazać bezpośrednie porównywanie
wyników wyznaczonych tym sposobem (tj. twardości oznaczonej jako HL), z wynikami
uzyskanymi w warunkach laboratoryjnych na tradycyjnych twardościomierzach, w których
obciążenie jest zadawane w sposób statyczny (HB, HV i HRC).
Najnowsze urządzenie wykorzystujące metodę Leeba: EQUOTIP 550 jest
urządzeniem, które daje możliwość konwersji uzyskanych wyników pomiarów na wcześniej
wspomniane, powszechnie stosowane skale HV i HRC. Taka konwersja jednostek jest jednak
działaniem przybliżonym i z różnych powodów nie zawsze może pokrywać się z wynikami
tradycyjnych pomiarów twardości wykonywanych metodami statycznymi. Opierając się na
powyższych przesłankach, w niniejszej pracy przedstawiono wyniki pomiarów twardości
metodą Leeba, wykonanych w warunkach laboratoryjnych i przemysłowych na materiałach
narzędziowych oraz sposób ich weryfikacji poprzez tradycyjny pomiar twardości.
dr inż. Adam Kokosza
349
Aleksandra DREWIENKIEWICZ, rok III
STRUKTURA I WŁASNOŚCI STALI 20SIMNNB6-7
PRZEZNACZONEJ NA KOTWY GÓRNICZE
W pracy przedstawiono analizę mikrostruktury po odlaniu, kuciu, oraz chłodzeniu od
temperatury austenityzowania z szybkością 5oC/s nowej stali 20SiMnNb6-7 przeznaczonej na
kotwy górnicze dla przemysłu miedziowego. Wskaźniki wytrzymałościowe oraz plastyczne
porównano z wymaganiami stawianymi przez zamawiających.
Rys. 1: Mikrostruktura stali 20SiMnNb w stanie po chłodzeniu z szybkością 5oC/s
W ramach tej pracy omówiono również wpływ niobu na strukturę i własności nowej
stali na kotwy górnicze.
prof. dr hab. inż. Jerzy Pacyna
dr inż. Edyta Rożniata
350
Małgorzata Grudzień, rok II mgr
KINETYKA PRZEMIAN FAZOWYCH PRZECHŁODZONEGO AUSTENITU
W STALACH UTWARDZANYCH WYDZIELENIOWYCH Z DODATKIEM
NI I NB
W niniejszej pracy przedstawiono kinetykę przemian fazowych przechłodzonego
austenitu w dwóch stalach utwardzonych wydzieleniowo z dodatkiem Ni, różniących się
zawartością Nb. Pozostały skład chemiczny stali odpowiada osnowie stali szybkotnącej HS65-2. Badania kinetyki przemian fazowych wykonano na dylatometrze L78 RITA firmy
Linseis. Kinetykę przemian fazowych przedstawiono w postaci wykresów CTPc. Dodatkowo
w pracy zamieszczono krzywe dylatometryczne wraz z wyznaczonymi punktami
krytycznymi, jak również szereg hartowniczy i wykonany szereg odpuszczania. Na podstawie
otrzymanych wyników zaprezentowano możliwe warianty obróbki cieplnej tych stali
i możliwości jej aplikacji w warunkach przemysłowych.
Prof. dr hab. inż Jerzy Pacyna
Mgr inż. Rafał Dziurka
351
Caroline HAIN, rok III
STRUKTURA I WŁASNOŚCI STALI 20SIMNV6-7
W pracy przedstawiono szczegółowy skład chemiczny oraz analizę mikrostruktury
i własności wytrzymałościowych nowej, wysokowytrzymałej stali w gatunku 20SiMnV6-7.
Na podstawie uzyskanych wyników badań omówiono skutki zastąpienia niobu
wanadem dla eliminacji zakresu nieustalonego odkształcenia i zwiększenia własności
wytrzymałościowych. Wskazano również kierunek dalszych poszukiwań optymalnego składu
chemicznego.
Rys. 1 Mikrostruktura stopu w stanie po odlaniu
dr inż. Edyta Rożniata
352
Bartłomiej HUNIA, rok III
W niniejszej pracy przedstawiono wpływ składu chemicznego na własności
mechaniczne stali 20SiMnNb4-7 przeznaczonej na kotwy w górnictwie miedziowym.
Omówiono również mikrostruktury stali na poszczególnych etapach wytwarzania tj. w stanie
lanym, po kuciu, po wyżarzaniu normalizującym oraz ich wpływ na własności mechaniczne
nowego materiału.
Omawiany stop jest drugim z kolei materiałem zaprojektowanym na kotwy górnicze.
Skład chemiczny został zmodyfikowany względem pierwszego stopu w celu poprawienia
własności mechanicznych i spełnienia oczekiwań kontrahentów.
Rys.1 Mikrostruktura stali 20SiMnNb4-7 w stanie lanym
353
Karolina JAKUBOWSKA, rok III
PRZEZNACZONEJ NA KOTWY DLA GÓRNICTWA
MIEDZIOWEGO
W 2015r podjęto próbę znalezienia stali odpowiedniej na kotwy górnicze, o bardzo
wysokich własnościach wytrzymałościowych jak i plastycznych. Chcąc sprostać
wymaganiom zleceniodawców zaprojektowano cztery nowe stopy.
W niniejszej pracy zbadano własności mechaniczne pierwszej z nich, o składzie
20SiMnNb2-7. Przedstawiono również wpływ składu chemicznego na mikrostrukturę stali
w stanie lanym, po przekuciu oraz po zastosowanej obróbce cieplnej.
Rys 1. Mikrostruktura stali 20SiMnNb2-7 po wyżarzaniu
354
Sławomir Jawień, rok II mgr
NIEKONWENCJONALNE METODY OBRÓBKI CIEPLNEJ
NISKOWĘGLOWEJ STALI STOPOWEJ
Badania zawarte w niniejszej pracy były wykonywane na niskowęglowej stali
modelowej 5CrMnMo8-6-3 należącej do grupy stali bainityczych. W porównaniu do
standardowej obróbki cieplnej dla tego typu stali w pracy zastosowano kilka
niekonwencjonalnych wariantów tj. hartowanie z izotermicznym wytrzymaniem w zakresie
bainitycznym, hartowanie w kilku cyklach, charakteryzujące się bardzo dużymi szybkościami
nagrzewania i chłodzenia (200⁰C/s), dodatkowo zastosowano hartowanie w kilku cyklach tym
razem jednak z zakresu dwufazowego. Określono wpływ powyższych metod obróbki cieplnej
na mikrostrukturę i twardość materiału w stosunku do tych otrzymanych drogą klasycznego
hartowania.
dr inż. Mateusz Kopyściański
Mgr inż. Krzysztof Wieczerzak
355
Sławomir Jawień, rok II mgr
STEREOLOGICZNE ASPEKTY OCENY REKRYSTALIZACJI
DYNAMICZNEJ
Praca dotyczy zagadnienia procesów dynamicznej odbudowy struktury. Analizy tej
dokonano na wybranych stopach tytanu oraz stopach niklu. Pozwala to ocenić procesy
rekrystalizacji dynamicznej dla struktur krystalograficznych RSC, RPC oraz HZ. Wykonano
pomiary stereologiczne morfologii ziarn powstałych w procesie rekrystalizacji dynamicznej.
Materiały były odkształcane w symulatorze termo-mechanicznym Gleeble. Badania
stereologiczne przeprowadzono w oparciu o analizę wykonaną w programie Metilo v9.
dr hab. inż. Janusz Krawczyk
dr inż. Piotr Matusiewicz
356
Marcin JĘDRUSIK, rok I mgr
MIKROSTRUKTURA I WŁASNOŚCI SPIEKU
OTRZYMANEGO METODĄ DMLS Z PROSZKU COCRMO
Metoda selektywnego spiekania laserowego (SLS – z ang. Selected Laser Sintering)
jest techniką bezpośrednio zwiazana z drukowaniem 3D. Umożliwia tworzenie elementów o
bardzo skomplikowanych kształtach z proszków tworzyw sztucznych jak i proszków metali.
Technologia drukowania z wykorzystaniem proszków metalicznych określana jest skrótem
DMLS (z ang. Digital Metal Laser Sintering). Takie przetapianie odbywa się
w specjalistycznych urządzeniach, które dzięki wysokiej dokładności mogą „spiekać”
przedmioty z dokładnością do 0,05 mm. W pierwszej fazie komputerowy model przestrzenny
zostaje podzielony na warstwy. Następnie, na płycie bazowej rozprowadzana jest warstwa
proszku o grubości 0,02-0,1 mm. Wiązka lasera pada na ściśle określone współrzędne
przetapiając ziarna proszku, dzięki czemu uzyskujemy materiał lity. Tak przetapiane kolejne
warstwy proszku łączą się ze sobą tworząc gotowy element. Technologia druku 3D pozwala
tworzyć przedmioty z bardzo dużą dokładnością, które charakteryzują się wysoką jakością
wykonania. DMLS niewątpliwie będzie nabierać na znaczeniu w przemyśle, ponieważ
pozwala ona na ograniczenie strat w materiałach.
W pracy zostały przedstawione wyniki badań przeprowadzonych na elemencie
wydrukowanym techniką DMLS z proszku CoCrMo. Celem badań była ocena mikrostruktury
i własności wydrukowanego elementu. Badania mikrostrukturalne obejmowały analizę
mikrostruktury pod kątem budowy (skład fazowy, pasmowość) i występowania ewentualnej
porowatości. Zostały również wykonane pomiary twardości i mikrotwardości na przekroju
badanego elementu. Uzupełnieniem badań była przeprowadzona dyfrakcyjna rentgenowska
analiza fazowa.
dr inż. Kazimiera Konefał-Dudek
357
Maria Kania, rok II mgr
WPŁYW WARUNKÓW KRYSTALIZACJI NA MIKROSTRUKTURĘ
I WŁASNOŚCI STOPU Z UKŁADU NI-CR-AL-C
W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki badań stopu z układu Ni-Cr-Al o dużej
zawartości węgla. Badany stop zaprojektowano w taki sposób, aby otrzymać materiał o
wysokiej odporności na zużycie wysokotemperaturowe. Przyjęto, że materiał spełniający
powyższe wymagania powinien charakteryzować się stabilną osnową, umocnioną
wydzieleniami koheretnej, międzymetalicznej fazy γ’ (Ni3Al) i obecnością pierwotnych
węglików chromu.
W ramach badań scharakteryzowano mikrostrukturę stopu w stanie lanym po
krystalizacji przeprowadzonej w różnych warunkach. Do analizy wykorzystano skaningową
mikroskopię elektronową. Dodatkowo wykonano badania twardości metodą Vickersa w celu
skorelowania mikrostruktury stopu z własnościami mechanicznymi.
Otrzymane wyniki pozwolą na określenie wpływu warunków krystalizacji na
mikrostrukturę i własności stopu z układu Ni-Cr-Al-C, co umożliwi wybór optymalnej
metody otrzymywania pod kątem konkretnych zastosowań.
mgr inż. Grzegorz Cios
358
Bartosz KAPERA, rok II mgr
WPŁYW PARAMENTÓW PROCESU DRUKU 3D
NA WŁASNOŚCI WYBRANYCH TWORZYW SZTUCZNYCH.
W referacie prezentowany będzie wpływ parametrów wytwarzania metodą druku 3D
na własności mechaniczne i jakość otrzymywanych elementów. Uzyskane wyniki zostaną
porównane z wartościami tabelarycznymi charakterystycznymi dla konwencjonalnych metod
kształtowania wybranych tworzyw sztucznych. W celu przeprowadzenia obiektywnej oceny
własności mechanicznych materiałów, wydrukowane zostaną znormalizowane próbki, które
następnie zostaną poddane próbie statycznego rozciągania zgodnie z zasadami ujętymi
w normie PN-EN ISO 527. Przygotowanie kolejnych partii próbek będzie odbywało się
z wykorzystaniem odmiennych parametrów procesu. Do druku wykorzystana zostanie
drukarka marki PIRX model 1.1 B40/2014.
Efektem końcowym pracy będzie zastosowanie najlepszych parametrów druku do
otrzymania złożonego elementu o możliwie najlepszych własnościach.
359
Sara Metwally, rok II mgr
WYTWARZANIE I CHARAKTERYSTYKA BIOAKTYWNYCH
POWŁOK OSADZANYCH NA STOPIE TI6AL7NB METODĄ
ELEKTROLITYCZNO-PLAZMOWEGO UTLENIANIA
Powszechnie stosowane w medycynie stopy tytanu poddawane są obróbce
powierzchniowej, celem poprawy ich połączenia z tkanką kostną. Ideą prowadzonych badań
było osadzenie na stopie Ti6Al7Nb bioaktywnych powłok metodą elektrolitycznoplazmowego utleniania. Wykonano serię próbek z zastosowaniem różnego czasu procesu
(0,5-10 min). Za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego - Merlin Gemini II firmy
ZEISS wykonano badania mikrostruktury w tym porowatości otrzymanych powłok oraz
zmierzono ich grubość. Przy użyciu detektora EDS Quantax 800 firmy Bruker wykonano
analizę składu chemicznego powłok. Kąty zwilżalności powierzchni wszystkich otrzymanych
próbek zmierzono używając programu MB-Ruler 5.0. Na wytworzonych powłokach
wykonano również wstępne badania biozgodności, prowadzone w warunkach in vitro
z zastosowaniem osteoblastopodobnych komórek.
Wytworzone powłoki charakteryzowały się dużą chropowatością powierzchni
i porowatością. Badania składu chemicznego wykazały obecność fosforanów wapnia. Dłuższy
czas osadzania wpłynął na wzrost grubości otrzymanych powłok (4-6 μm po 0,5 min do 38-44
μm po 10 min reakcji). Wraz ze wzrostem czasu procesu nastąpiło również zmniejszenie kąta
zwilżania powierzchni.
mgr inż. Joanna Karbowniczek
360
Marcin MOJ, rok III
WPŁYW DŁUGOCZASOWEJ EKSPLOATACJI NA MIKROSTRUKTURĘ
STALI 7CRMOVTIB10-10 (T24)
Stal 7CrMoVTiB10-10 (T24) jest zaliczana do stali bainitycznych z przeznaczeniem
na budowę ścian szczelnych komory paleniskowej w kotłach energetycznych. Własności
żaroodporne i żarowytrzymałe pozwalają na pracę stali T24 w warunkach nadkrytycznych.
Jednak zastosowanie tej stali zostało ograniczone ze względu na występowanie problemów
w złączach spawanych, które nie podlegały obróbce cieplnej.
W pracy wykonano porównawcze badania mikrostruktury stali 7CrMoVTiB10-10
w stanie dostawy od producenta oraz po długoczasowej eksploatacji przy temperaturze ok.
540°C. Badania mikrostruktury wykonano przy użyciu mikroskopii świetlnej (LM),
skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz transmisyjnej mikroskopii elektronowej
(TEM).
dr. inż. Grzegorz Michta
361
Adam Myrcik, rok II mgr
WPŁYW WIELKOŚCI ZIARNA ALUMINIUM NA OSŁABIENIE
PROMIENIOWANIA RENTGENOWSKIEGO
Trudno przecenić rolę metod badawczych wykorzystujących promieniowanie
rentgenowskie w inżynierii materiałowej. Ilościowy i jakościowy opis oddziaływań tego
promieniowania z materią jest kluczowy w interpretacji wyników np. rentgenowskiej analizy
fazowej czy spektrometrii promieniowania rentgenowskiego. Pomimo dokładnego opisu
wielu zależności dotychczas, brak jest opracowania na temat wpływu istotnego parametru
mikrostruktury tworzyw metalicznych, jakim jest wielkość ziarna, na interakcje
z promieniami X.
W pracy przedstawiono wyniki badań obejmujących wytworzenie próbek z aluminium
niestopowego o różnej wielkości ziarna, za pomocą metody przeciskania przez kanał kątowy
(ECAP) i następnym wyżarzaniu rekrystalizującym w różnych warunkach, oraz określenie ich
liniowego współczynnika osłabienia promieniowania rentgenowskiego, stosując wybraną
metodę pomiarową.
362
Grażyna NAPORA, rok I mgr
Wydział Inżynierii Metali i Infromatyki Przemysłowej
WYKORZYSTANIE METOD ANALIZY OBRAZU
W ILOŚCIOWYM OPISIE MIKROSTRUKTURY ZIARNISTEJ
I DYSPERSYJNEJ
Zaprezentowano możliwości wykorzystania metod analizy obrazy w ilościowym
opisie mikrostruktury ziarnistej (ocena wielkości ziarna płaskiego) i dyspersyjnej (rozkład
wielkości przekrojów cząstek fazy dyspersyjnej). Przedstawiono również znaczenie
mikrostruktury, właściwości materiałów, jakie z niej wynikają i możliwości jakie daje
możliwość wpływania na mikrostrukturę.
Przedstawiona metodyka oceny obejmuje zarówno przygotowanie obrazu
mikrostruktury do analizy (przekształcenia morfologiczne) jak i pomiar mikrostruktury
w trybie półautomatycznym oraz automatycznym. Analizę przeprowadzono w środowisku
analizatora MetIlo
dr inż. Andrzej Czarski
363
Magdalena NOWAK, rok II mgr
KSZTAŁTOWANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH
STOPU TI13NB13ZR
W referacie przedstawiono wyniki badań własności mechanicznych stopu bliskiego β
w gatunku Ti13Nb13Zr. Własności te oceniono w stanie obrabianym cieplnie, tj. po
oziębianiu stopu z zakresu jednofazowego β oraz starzeniu w wybranym zakresie temperatur.
Własności mechaniczne obejmowały zmiany twardości, odporności na pękanie w warunkach
dynamicznych oraz statyczną próbę rozciągania. Ponadto dokonano oceny mikrostruktury
stopu w stanie po obróbce cieplnej jw. Do badań mikrostruktur użyto mikroskopu świetlnego
Axiover 200 MAT firmy Zeiss. Twardość zmierzono aparatem Vickersa HPO 250.
Odporność na pękanie w warunkach dynamicznych oceniono w próbie udarności sposobem
Charpu’ego wyznaczając pracę złamania próbek. Statyczną próbę rozciągania
przeprowadzono na maszynie wytrzymałościowej MTS 810. W próbie tej wyznaczono
wytrzymałość na rozciąganie, umowną granicę plastyczności oraz wydłużenie i przewężenie
stopu po obróbce cieplnej.
364
Agnieszka PIENIĄŻEK, rok III
BADANIA NAWĘGLONYCH TULEI ŁOŻYSKOWYCH
WYKONANYCH METODĄ METALURGII PROSZKÓW
Elementy wykonane metodą metalurgii proszków stanowią ważną grupę materiałów
stosowanych w produkcji części maszyn. Dzięki zastosowaniu procesu nawęglania, na
powierzchni elementów powstaje warstwa o wysokiej twardości poprawiająca własności
mechaniczne oraz odporność na ścieranie.
W pracy wykonano badania mikrostruktury spiekanej stalowej (0,2%C) tulei
łożyskowej zawierającej 2%Ni oraz 1,5%Mo przy użyciu mikroskopii świetlnej (LM) oraz
skaningowej (SEM). Analizę składu chemicznego w poszczególnych obszarach próbki
wykonano wykorzystując rentgenowską spektroskopię energodyspersyjną (SEM-EDS).
Badania twardości warstwy nawęglonej oraz podłoża stalowego przeprowadzono metodą
Vickersa.
dr inż. Maciej Sułowski
Mgr inż. Oskar Dziuba
365
Piotr Purwin, rok I mgr
CHARAKTERYSTYKA STOPU FE-CR-NI-MO-C O OSNOWIE TYPU
DUPLEX
W niniejszej pracy podjęto próbę wprowadzenia węgla do układu Fe-Cr-Ni-Mo, tak
aby wytworzyć stop posiadający atrakcyjne właściwości fizykochemiczne typowe dla stali
odpornych na korozję ferrytyczno-austenitycznych typu duplex oraz wysoką odporność na
ścieranie związaną z obecnością w mikrostrukturze twardych węglików, powstałych
bezpośrednio z cieczy w wyniku reakcji eutektycznej, oraz faz międzymetalicznych. Zakłada
się, że zaprojektowany stop będzie mógł zostać wykorzystany w przyszłości jako materiał
narzędziowy, pracujący w warunkach agresywnego chemicznie środowiska oraz silnego
zużycia tribologicznego. W celu określenia zmian w mikrostrukturze podczas obróbki
cieplnej przeprowadzona została analiza termiczna stopu metodą wysokorozdzielczej
dylatometrii oraz kalorymetrii różnicowej.
Spełnienie powyższych założeń projektowych oraz szczegółowa charakterystyka
wytworzonego stopu w stanie lanym wpłynie częściowo na usystematyzowanie wiedzy
dotyczącej nowej grupy stopów na osnowie żelaza.
366
Marcelina SKAWIŃSKA, rok II mgr
CHARAKTERYSTYKA MIKROSTRUKTURY STOPU NA OSNOWIE FAZY
MIĘDZYMETALICZNEJ Z UKŁADU TI-AL PO BADANIACH
ZMĘCZENIOWYCH
Stopy intermetaliczne na osnowie fazy TiAl znalazły zastosowanie w przemyśle
lotniczym jako materiał konstrukcyjny silnika odrzutowego ze względu na małą gęstość oraz
zachowanie dobrych własności do temperatury 760°C. Podczas eksploatacji materiał poddany
jest działaniu obciążeń zmiennych co wprowadza zmiany w jego strukturze i powoduje jej
degradację. Istotnym zagadnieniem jest zatem wpływ zmiennych w czasie obciążeń na
mikrostrukturę danego materiału konstrukcyjnego. W pracy podjęto się analizy struktury
w stanie wyjściowym oraz po badaniach zmęczeniowych. Przy użyciu programu ThermoCalc wykonano analizę równowagi faz w warunkach obróbki cieplnej. Obserwacje
mikrostruktury przeprowadzono wykorzystując techniki mikroskopii świetlnej, mikroskopii
elektronowej skaningowej oraz transmisyjnej.
dr inż. Grzegorz Cempura
367
Anna SROKA, rok I mgr
KINETYKA PRZEMIAN FAZOWYCH PRZECHŁODZONEGO AUSTENITU
W NOWEJ ŚREDNIOWĘGLOWEJ STALI
W niniejszej pracy przedstawiono kinetykę przemian fazowych przechłodzonego
austenitu nowej średniowęglowej stali z dodatkiem boru. Niniejsza stal może być
wykorzystywana po odpowiedniej obróbce cieplnej w przemyśle motoryzacyjnym. Kinetyka
przemian fazowych została zaprezentowana w postaci dwóch wykresów CTPc. Próbki
chłodzono z zakresu dwóch temperatur austenityzowania. Pierwsza temperatura
austenityzowania była z zakresu jednorodnego austenitu, natomiast druga w zakresie
dwufazowym ferrytu i austenitu. Przedstawiono wpływ temperatury austenityzowania na
przemiany fazowe w badanej stali oraz mikrostrukturę i twardość.
i Nanotechnologii AGH
dr inż. Michał Dziedzic
Mgr inż. Kamil Górecki
368
Kamil STANEK rok II mgr
Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej
KOMPOZYTY NA OSNOWIE STALI AUSTENITYCZNEJ WZMACNIANE
CZĄSTKAMI CERAMICZNYMI PRZEZNACZONE DO PRACY
W PODWYŻSZONEJ TEMPERATURZE
Praca zawiera opis procesu wytwarzania kompozytów metaliczno-ceramicznych na
który składa się mieszanie proszków w młynach kulowych oraz spiekanie izostatyczne na
gorąco. Wykorzystano stopowy proszek stali austenitycznej X5CrNi18-10 oraz proszki
materiałów ceramicznych: korundu, węglika krzemu oraz azotku krzemu. Dokonano wyboru
optymalnej temperatury spiekania w oparciu o badania twardości oraz rentgenowską analizę
fazową. Wykonano dokumentację mikrostruktury przy użyciu mikroskopii świetlnej oraz
skaningowej. Kompozycje proszków zostały dobrane tak by otrzymać materiał narzędziowy
osiągający twardości rzędu 1000 HV na który składają się twarde cząstki ceramiczne
w plastycznej osnowie stali nierdzewiejącej. Druga część pracy zawiera badanie zachowania
się wybranego kompozytu w warunkach podwyższonej temperatury. Na skonstruowanym
układzie wykonano 500 cykli nagrzewania do temperatury ~1050°C i chłodzenia do
temperatury 200°C. Kompozyt poddano analogicznym badaniom jak po spiekaniu
i porównano wyniki.
dr inż. Łukasz Rogal
Praca
wsparta
infrastrukturą
badawczą Instytutu Metalurgii i Inżynierii
Materiałowej
PAN
im.
Aleksandra
Krupkowskiego
369
Daniel Ura, rok I mgr
PORÓWNANIE MORFOLOGII I WŁAŚCIWOŚCI KOMPOZYTÓW IN-SITU
Z UKŁADÓW FE-CR-C I FE-CR-MO-C, WYTWORZONYCH W PIECU
ŁUKOWYM
W niniejszej pracy przedstawiono projekt modelowych stopów z układów Fe-Cr-C oraz FeCr-Mo-C, będących kompozytami in-situ. Stopy zostały zaprojektowane tak, aby uzyskać
duży udział objętościowy węglików eutektycznych o wysokiej stabilności termodynamicznej
oraz jednofazową osnowę o dobrych właściwościach fizykochemicznych. Projekt stopów
poparto obliczeniami termodynamicznymi wykorzystując oprogramowanie CALPHAD
i pakiet Thermo-Calc z bazą danych TCFE7. Na podstawie obliczeń wyselekcjonowano dwa
stopy, które wytworzono w piecu łukowym w atmosferze argonu o wysokiej czystości.
Wlewki w pierwszym z wariantów zostały wykonane na łożu miedzianym, sprzężonym
z systemem chłodzenia wodą oraz w drugim wariancie z wykorzystaniem nowoczesnej
metody „suction casting”, gdzie szybkość chłodzenia była znacznie wyższa.
Celem pracy jest porównanie morfologii oraz właściwości wydzieleń węglikowych
w stanie lanym oraz oszacowanie wpływu warunków odlewania na mikrostrukturę badanych
wlewków. Dodatkowo zmiany w mikrostrukturze weryfikowane były pomiarami twardości.
i Nanotechnologii AGH
370
Sekcja Metaloznawstwa i Inżynierii Powierzchni
Metallography and Surface Engineering
Podsekcja 2
371
Agnieszka BARAN, rok II mgr
„MODYFIKACJA TARCIOWA FSP STOPU ODLEWNICZEGO PRZY
ZASTOSOWANIU RÓŻNYCH NARZĘDZI”
Metoda FSP (z ang. Friction Stir Processing), która jeszcze jest mało znana w naszym
kraju, jest technologią modyfikacji tarciowej m.in. warstw wierzchnich odlewów.
Technologia FSP może pozwolić na stworzenie nowych wyrobów, które podbiją rynek Polski
oraz pozwoli zmniejszyć koszty produkcji na skalę przemysłową. Zastosowaniem metody
FSP może być zmodyfikowane i uzyskanie drobnoziarnistej struktury w miejscu np. łączenia
dwóch elementów. Bardzo ważne zastosowania metody to też możliwość zwiększenia
twardości, wytworzenia kompozytów czy uzyskania materiału nadplastycznego. Za pomocą
modyfikacji tarciowej warstwy wierzchniej jest możliwe usuwanie wad w materiale, które
często powstają w stopach odlewniczych. Metoda jest bardzo uniwersalna [1,2].
Przedmiotem badań był stop odlewniczy aluminium AK9 po modyfikacji metodą
tarciową FSP przy zastosowaniu różnych narzędzi wykonanych ze stali HS6-5-2. Pierwsze
narzędzie nie posiadało trzpienia, kolejne było z trzpieniem cylindrycznym gwintowanym,
a trzecie z trzpieniem typu Triflute. Proces FSP został przeprowadzony w Instytucie
Spawalnictwa w Gliwicach. Celem pracy było zbadanie mikrostruktury i własności stopu po
zastosowaniu różnego rodzaju narzędzi.
dr inż. M.Kopyściański
Literatura:
[1] Węglowski M.S., Pietras A.; Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej, Badanie procesu tarciowej
modyfikacji warstw wierzchnich z mieszaniem materiału na przykładzie stopu AK64; 21 kwiecień 2015.
[2] Mgr inż. Kalemba I; Mikrostruktura i własności połączeń stopów aluminium wykonanych metodą
zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału spoiny; Rozprawa Doktorska; Kraków 2010;
372
Sabina BARTOSZEK, rok III
WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA MIKROSTRUKTURĘ I WŁASNOŚCI
STALI PO NAWĘGLANIU
Wymagania techniczne stawiane przekładniom zębatym skupiają się na kołach
zębatych – podstawowych elementach przekładni. Od koła zębatego, oprócz określonej
dokładności geometrii kształtu, położenia i bicia powierzchni zębów, wymaga się dużej
twardości i ujemnego stanu naprężeń własnych warstwy wierzchniej oraz odpowiednio
wysokiej wytrzymałości rdzenia. W procesie wytwarzania kół zębatych stosuje się wiele
gatunków materiału, jak również wiele technologii. Stosowany materiał, oprócz wysokich
właściwości wytrzymałościowych, powinien także posiadać odpowiednie cechy
technologiczne, które sprawiają, że poddane procesowi nawęglania i hartowania koła zębate
zachowują stabilność kształtową i wymiarową.
W referacie zostały przedstawione wyniki badań próbek ze stali 16NiCrMo13
poddanej nawęglaniu niskociśnieniowemu.Proces nawęglania jest bezpośrednio połączony
z hartowaniem. Po hartowaniu została przeprowadzona obróbka cieplną - wymrażanie oraz
odpuszczanie.Badania otrzymanych warstw obejmowały badania mikrostrukturalne,
dyfrakcyjna jakościową i ilościową analizę fazową oraz pomiary twardości po
poszczególnych wariantach obróbki cieplnej. Analizowano grubość i mikrostrukturę
otrzymanych warstw nawęglonych, ich twardość i zawartość austenitu szczątkowego.
373
Ewelina CHWEDORUK, rok I mgr
POWŁOKA POLIMEROWA JAKO SPOSÓB POPRAWY ODPORNOŚCI NA
KOROZJĘ ELEKTROCHEMICZNĄ WYBRANYCH STOPÓW
DENTYSTYCZNYCH
Stopy Co-Cr są niezwykle przydatne do konstrukcji stałych i niestałych elementów
protetycznych ze względu na ich właściwości mechaniczne oraz odporność na korozję.
Pomimo wielu zalet stopów Co-Cr, w związku z implantacją stopu w organizmie człowieka
mogą występować zjawiska zapalenia okolicy miejsca osadzenia stopu, zatem poprawa
właściwości powierzchni stopów jest dla badaczy bardzo dużym wyzwaniem. Celem
niniejszej pracy jest opracowanie powłok polimerowych w celu zwiększenia odporności na
korozję stopów Co-Cr.
W pracy podjęto badania elektrochemiczne oraz mikrostrukturalne stopów: Co-Cr-Mo
oraz Co-Cr-W-Mo oraz tych samych stopów pokrytych polimerem (chitozan oraz chitozannanocząstki srebra). Mikrostruktura badanych stopów miała budowę dendrytyczną. Badania
elektrochemiczne wykonano w roztworze sztucznej śliny w temperaturze 37°C oraz przy
użyciu następujących technik badawczych: pomiaru potencjału bezprądowego oraz
potencjodynamicznych krzywych polaryzacyjnych. Wyniki badań wskazują, że powłoki
chitozanu i chitozanu z nanocząstkami srebra przyczyniają się do poprawienia odporności na
korozję stopów Co-Cr w roztworze sztucznej śliny.
a)
b)
Rys. 1. Stop Wironit LA z nałożoną powłoką ochronną a) z chitozanu oraz b) z chitozanu z dodatkiem
nanocząstek srebra po przeprowadzonym pomiarze potencjału bezprądowego.
dr inż. Alicja Łukaszczyk
mgr inż. Joanna Loch
374
Olaf Czyż, rok II mgr
WŁAŚCIWOŚCI ZŁĄCZ ZGRZEWAYCH KRATY ZE STALI
NIERDZEWNEJ 304H
Rozwój przemysłu wymusza stosowanie technologii umożliwających szybkie łączenie
elementów. Jedną z metod szybkiej produkcji elementów jest zgrzewanie rezystancyjne.
Umożliwia ono dostosowanie technologii do produkcji seryjnej przy odpowiednio wysokich
własnościach złączy. Przedmiotem badań był fragment kraty zgrzewanej wykonanej ze stali
nierdzewnej 304H. Kontrolowana zawartość węgla w tej stali zapewnia odpowiednie
własności stali w temperaturach 500-800°C dzięki czemu z powodzeniem jest stosowana na
elementy pracujące w podwyższonych temperaturach i środowisku korozyjnym.
dr inż. Agnieszka Radziszewska
375
Bartosz ĆWIKLAK, rok I mgr
BADANIA MIKROSTRUKTURALNE I
ELEKTROCHEMICZNE POWŁOK OTRZYMANYCH NA
STOPACH WYKORZYSTYWANYCH W STOMATOLOGII
Stopy Co-Cr są bardzo przydatne do konstrukcji stałych i niestałych elementów
protetycznych ze względu na ich właściwości mechaniczne oraz odporność na korozję.
Pomimo wielu zalet stopów Co-Cr, w związku z implantacją stopu w organizmie człowieka
mogą występować zjawiska zapalenia okolicy miejsca osadzenia stopu, zatem poprawa
właściwości powierzchni stopów jest dla badaczy bardzo dużym wyzwaniem.
Celem pracy jest otrzymanie powłok tlenkowych na powierzchni stopów w celu
zwiększenia odporności na korozję stopów Co-Cr.
W pracy podjęto badania elektrochemiczne oraz mikrostrukturalne stopów: Co-CrMo-W (Colado CC, Remanium 2001) oraz tych samych stopów pokrytych warstewką
tlenków metali stopów. Mikrostruktura badanych stopów miała budowę dendrytyczną.
W przestrzeniach międzydendrytycznych występowała eutektyka składająca się z węglików
stopowych i austenitu kobaltowego. Badania elektrochemiczne wykonano w roztworze
sztucznej śliny w temperaturze 37°C oraz przy użyciu następujących technik badawczych:
pomiaru potencjału bezprądowego oraz potencjodynamicznych krzywych polaryzacyjnych.
Wyniki badań wskazują, że otrzymane powłoki przyczyniają się do poprawienia odporności
na korozję stopów Co-Cr w roztworze sztucznej śliny.
2
logi, mA/cm2
1
0
bez powloki
z powloka
-1
-2
-3
-4
-5
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
EAg/AgCl, V
1.0
1.5
a)
b)
Rys. 1a) Krzywe polaryzacyjne dla stopu Colado CC bez powłoki i z powłoką w roztworze
sztucznej śliny w temperaturze 37oC, b) obraz powłoki ochronnej naniesionej na stop Colado CC.
dr inż. Alicja Łukaszczyk
376
Maria GŁOWACKA, rok III
BADANIA MIKROSTRUKTURY NAPOIN ZE STOPU NI RÓŻNIĄCYCH SIĘ
SZEROKOŚCIĄ ŚCIEGU
Tematem pracy było badanie mikrostruktury napoin ze stopu niklu Inconel 625
różniących się szerokością ściegu. Napawanie na rurach kotłowych ze stali 16Mo3
przeprowadzono metodą Cold Metal Transfer (CMT) w austriackiej firmie Fronius.
Z dostarczonych przez firmę materiałów pobrano próbki i wykonano z nich zgłady
metalograficzne. Wypolerowane i wytrawione zgłady badano na mikroskopie optycznym oraz
przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej. Obserwacje próbki za pomocą
wymienionych metod pozwoliły stwierdzić, że napoiny mają strukturę dendrytyczną.
W napoinach widoczne są zarówno dendryty jak i przestrzenie międzydendrytyczne (rys. 1).
Praca zawiera opis wykonanych doświadczeń wraz z wynikami oraz wnioskami
wyciągniętymi na podstawie obserwacji.
Rys. 1 Mikrostruktura napoiny z widoczną strukturą dendrytyczną
dr inż. Magdalena Rozmus-Górnikowska
377
Marta GORAŻDŻA, rok III
BADANIA SKŁADU CHEMICNZEGO NAPOIN ZE STOPU
NIKLU RÓŻNIĄCYCH SIĘ SZEROŚCIĄ ŚCIEGU
Celem pracy było badanie składu chemicznego napoin ze stopu niklu na rurach
kotłowych. Napawanie przeprowadzono łukową metodą CMT w firmie Fronius. Napoiny
różniły się szerokością ściegu. Z rur kotłowych wykonanych ze stali 16Mo3 zostały wycięte
dwa fragmenty, z których wykonano zgłady metalograficzne. Wykonane zgłady badano za
pomocą mikroskopu optycznego i skaningowego.
Skład chemiczny na przekroju podłoża i napoiny badano metodą EDS. Mikrostrukturę
rury z napoiną przedstawiono na Rys. 1. Badania wykazały, że w przypadku obu napoin na
skutek przetopienia cienkiej warstwy materiału podłoża żelazo przechodzi do napoiny, jednak
jego zawartość zmniejsza się szybko w miarę oddalania się od podłoża.
Rys. 1 Mikrostruktura rury z napoiną
dr inż. Magdalena Rozmus – Górnikowska
378
Patrycja GRUSZKA, rok III
BADANIA KOROZYJNE POŁĄCZEŃ STOPÓW ALUMINIUM Z SERII
5XXX I 7XXX
Stopy aluminium w zależności od pierwiastków stopowych i obróbki cieplnej mogą
wykazywać różnorodne własności, dzięki czemu mają szerokie możliwości aplikacyjne.
Ponieważ większość konstrukcji wymaga łączenia ze sobą gotowych elementów, które mogą
być wykonane z różnych materiałów, konieczny jest wybór odpowiedniej metody łączenia,
która zapewniłaby trwałość i niezawodność konstrukcji. Jedną z najatrakcyjniejszych
w ostatnich latach metod łączenia jest metoda FSW (friction stir welding) – zgrzewanie
tarciowe z mieszaniem materiału, która pozwala na łączenie metali w stanie stałym. Metoda
FSW świetnie sprawdza się do połączeń materiałów o jednakowych właściwościach
mechanicznych, ale także umożliwia spajanie materiałów różnorodnych.
Celem przeprowadzonych badań była ocena odporności korozyjnej połączeń stopów
aluminium 5083 oraz 7075, o różnym składzie chemicznym i własnościach, wykonanych
metodą FSW. Stopy aluminium z serii 5xxx wykazują lepszą odporność na korozję, ale
pomimo tego zarówno te stopy, jak i z serii 7xxx podatne są na różne formy korozji lokalnej,
do których głównie należy korozja międzykrystaliczna i warstwowa. Ze względu na różną
podatność na korozję połączonych stopów zastosowano 4 różne testy korozyjne: 2 testy na
korozję międzykrystaliczną odpowiednio dla stopów z serii 5xxx i 7xxx oraz podobnie 2 testy
na korozję warstwową.
dr inż. Izabela Kalemba-Rec
379
Karolina HAŁYS, rok I mgr
POWŁOKI KOMPOZYTOWE SZKŁO ŻELOWE/TIO2 OSADZANE
ELEKTROFORETYCZNIE
Powłokę kompozytową szkło żelowe/TiO2 wytworzono na podłożu tytanu
technicznego za pomocą osadzania elektroforetycznego (ang. electrophoretic deposition,
EPD). Stosowano szkło żelowe o nastepującym składzie chemicznym (w % molowych): 54
CaO, 40 SiO2 i 6 P2O5. W celu otrzymania jednorodnej powłoki dobrano skład chemiczny
zawiesiny oraz napięcie i czas osadzania. Przyczepność powłoki do podłoża tytanu
technicznego zbadano za pomocą próby zarysowania. Stwierdzono, stosunkowo niewielką
przyczepność powłoki do podłoża tytanu technicznego. Badania mikrostruktury powłok
i podłoża przeprowadzono za pomocą mikroskopu świetlnego i skaningowego mikroskopu
elektronowego (SEM). Mikrostruktura tytanu technicznego była zbudowana
z równoosiowych ziaren o średnicy w zakresie 50-200 µm. Powłoka składała się z cząstek
szkła żelowego zabudowanych w nanokrystalicznej osnowie TiO2. W powłoce występowała
porowatość otwarta i charakterystyczna dla powłok ceramicznych siatka pęknięć.
dr hab. inż. Tomasz Moskalewicz
380
Rafał Janiczak, rok II
WPŁYW PARAMETRÓW PROCESU SPAWANIA ELEKTRONOWEGO NA
WŁASNOŚCI I MIKROSTRUKTURĘ POŁĄCZEŃ PŁYT MIEDZIANYCH
Spawanie wiązką elektronów polega na tworzeniu trwałego połączenia konstrukcji
metalowych przez stopienie obszaru złącza spawanego w wysokiej próżni, średniej
zredukowanej lub bez próżni, energią cieplną uzyskaną w wyniku bombardowania obszaru
złącza silnie skoncentrowaną wiązką elektronów o dużej energii.
Celem pracy było zbadanie wpływu parametrów procesu spawania elektronowego na
własności i mikrostrukturę połączeń płyt miedzianych. Płyty miedziane dodatkowo zostały
pokryte cienkimi warstwami Bop, Sn oraz CuSn6. W pracy badano wpływ naniesionych
cienkich warstw na powierzchnie łączonych elementów na mikrostrukturę i własności
mechaniczne. Badania były prowadzone za pomocą mikroskopii optycznej oraz skaningowej
mikroskopii elektronowej.
Słowa kluczowe: spawanie elektronowe, brąz, elektrony, napięcie, struktura.
dr inż. Mateusz Kopyściański
381
Eliza JUZASZEK, rok III
MIKROSTRUKTURA I WŁASNOSCI NATRYSKIWANYCH
WARSTW NI-SI-POLYESTER NA PODŁOŻU TYTANU
Rozwój lotnictwa jest ściśle związany z rozwojem materiałoznawstwa, czyli
poszukiwaniem nowych rozwiązań technologicznych dla zwiększenia odporności materiału
na niekorzystne warunki istniejące podczas eksploatacji urządzeń. Z tego powodu ważną
kwestią jest odpowiednie zabezpieczenie materiałów przed korozją i zbyt szybki zużyciem.
W referacie zostały przedstawione wyniki badań warstwy wierzchniej Al-Si-Polyester
otrzymanej w procesie natryskiwania cieplnego na podłożu tytanu (AMS4901) z zastosowana
warstwą podkładową Ni-Al 5%. W pracy przedstawiono wyniki badań metalograficznych,
dyfrakcyjnych i pomiarów twardości. Wykonane badania warstwy wierzchniej i podkładowej
miały na celu ocenę jakości i przydatności otrzymanych powłok. Ocena polegała na
określeniu równomierności położenia i grubości badanej warstwy. Warstwy analizowano
również pod kątem występowania wad takich jak: rozwarstwienia, zanieczyszczenia
materiałem ściernym, obecności pęknięć, porowatości, nieprzetopionych cząstek i tlenków.
382
Przemysław KACZMARCZYK, rok II mgr
ZUŻYCIE EROZYJNE POWŁOK ZE STOPU NIKLU INCONEL 625
Niniejsza praca przedstawia badania zużycia erozyjnego wywołanego oddziaływaniem
stałych cząstek Al2O3 na powierzchnię powłok ze stopu niklu Inconel 625 po procesie
napawania metodą CMT (Cold Metal Transfer). Badania zużycia erozyjnego zostały
przeprowadzane w dwóch temperaturach; w temperaturze pokojowej (20°C) oraz
w podwyższonej temperaturze symulującej temperaturę pracy urządzeń w przemyśle
energetycznym – 650°C. Próby erozyjne wykonano z wykorzystaniem własnego stanowiska
badawczego wg normy ASTM G76. Strumień o określonej masie ścierniwa kierowany został
na powierzchnię badanego materiału w różnym zakresie kątów α (30 – 90°). Analizę
zerodowanej powierzchni zbadano za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego
(SEM) oraz profilometru optycznego.
Badania wykazały że dominującymi mechanizmami powstawania ubytków podczas
erozji w strumieniu cząstek stałych są mikroskrawanie i bruzdowanie.
30° 45°
60° 90°
Rys. 1. Profile z powierzchni powłok ze stopu niklu Inconel 625 po teście erozyjnym
Opiekun pracy
Mgr inż. Monika Solecka
383
Radosław Kieca, rok III
CZYNNIKI KONSTRUKCYJNE ORAZ MATERIAŁOWE SKUTKUJĄCE
USZKODZENIEM WALCA HUTNICZEGO W OBSZARZE PRZEJŚCIA
ROZETY W CZOP
Dwa walce hutnicze uległy uszkodzeniu podczas eksploatacji w walcowni drobnej.
Uszkodzenie nastąpiło w obu przypadkach w obszarze przejścia rozety w czop walca (A,B).
Pęknięcie nastąpiło w wyniku koncentracji naprężeń na wytworzonym przez obróbkę
mechaniczną karbie powierzchniowym (C). Wynikający z dużej zawartości węgla oraz
małego stopnia grafityzacji, duży udział cementytu ledeburytycznego i drugorzędowego
spowodował łatwe zarodkowanie pęknięć w obszarach ww. cementytu (E). Nastąpił rozwój
zmęczeniowy pęknięć (D), który był ułatwiony przez wydzielenia cementytu drugorzędowego
wzdłuż granic ziarn wtórnego austenitu (E). Po osiągnięciu wielkości krytycznej dalsze
pękanie nastąpiło już katastrofalnie (D), skutkując obserwowanym zniszczeniem walca.
Na powstanie uszkodzenia walców wpłynęło kilka czynników, m.in. złe wykonanie
przejścia pomiędzy rozetą a czopem walca, a także zbyt duża zawartość węgla, niklu i fosforu
(B). Ponadto nie zastosowano modyfikacji, które sprzyjałyby sferoidyzacji grafitu,
co spowodowało zbyt mały stopień grafityzacji i skutkowało niekorzystną formą
wydzieleni (E).
Mgr inż. Łukasz Frocisz
384
Katarzyna KLIMEK, rok II mgr
ANALIZA PRZYCZYN NISKIEJ JAKOŚCI POWIERZCHNI ELEMENTÓW
PO PRZERÓBCE PLASTYCZNEJ
Podstawowym kryterium przy pasowaniu elementów dla przemysłu samochodowego
jest chropowatość powierzchni, uzyskiwana na drodze realizowanych procesów
technologicznych wytwarzania. Dobór tych procesów i kolejność wykonywanych operacji
powinna gwarantować spełnienie wymagań jakości powierzchni.
W pracy podjęto próbę określenia przyczyn niskiej jakości powierzchni elementów
układu ciśnieniowego w silnikach samochodowych, uniemożliwiających ich montaż. Analizę
jakości powierzchni oparto na pomiarach bezpośrednich (profilometr) i pośrednich,
wykorzystując skaningową mikroskopię elektronową i rekonstrukcję trójwymiarową. Dla
ustalenia bezpośredniej przyczyny przeprowadzono również niszczące badania materiałowe
obejmujące ocenę mikrostruktury.
385
Aleksandra KRUK, rok I mgr
SKN "POWIERZCHNIA"
OSADZANIE ELEKTROFORETYCZNE I CHARAKTERYSTYKA
POWŁOKI HA/TIO2 NA STOPIE CO28CR5MO
Stopy kobaltu stosowane są szeroko w medycynie ze względu na korzystne
właściwości mechaniczne i stosunkowo dobrą odporność korozyjną. Stopy z układu Co-CrMo znalazły zastosowanie na implanty stomatologiczne, trzpienie i główki endoprotez
stawowych oraz na endoprotezy powierzchniowe stawu biodrowego. W niniejszej pracy na
podłożu stopu Co28Cr5Mo wytworzono kompozytową powłokę zbudowaną
z hydroksyapatytu (HA) oraz TiO2. Dobrano skład zawiesiny stosowanej do osadzania
elektroforetycznego powłok oraz napięcie i czas osadzania. Stosowano stałe napięcie 20V
oraz różne czasy osadzania w zakresie 1 - 3 minuty. Próbki z powłokami wyżarzano
w temperaturze 850oC przez 20 minut.
Obserwacje mikrostruktury wytworzonych powłok przeprowadzono za pomocą
mikroskopu świetlnego i skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Wytworzona
powłoka była jednorodna i pokrywała całą powierzchnię próbki. W powłoce występowały
mikrocząsteczki i nanocząsteczki HA oraz nanocząstki TiO2. Powłoka charakteryzowała się
dużą porowatością otwartą. W próbie zarysowania stwierdzono dobrą przyczepność powłoki
do podłoża.
dr hab. inż. Tomasz Moskalewicz
386
Olena LYTVYNOVA, rok I mgr
ZDOLNOŚĆ JAKOSCIOWA PROCESU NAWĘGLANIA
I OBRÓBKI CIEPLNEJ ŚRUB
Przedmiotem pracy jest ocena zdolności jakościowej procesu nawęglania i obróbki
cieplnej śrub ze stali 23MnB4, ze względu na twardość. Analizę przeprowadzono na
podstawie danych procesowych udostępnionych przez producenta. W zakres analizy wchodzi
wyznaczenie współczynników zdolności procesu Cp, Cpk metodą transformacji Johnsona
i ich szczegółowa interpretacja.
dr. Inż. Andrzej Czarski
387
Jakub Oczkowski, rok II
SKN „HEFAJSTOS”
WPŁYW WYBRANYCH CZYNNIKÓW NA STABILNOŚĆ AUSTENITU
SZCZĄTKOWEGO
Nieustannie rozwijający się przemysł wymaga materiałów o coraz węższych zakresach
rozbieżności dla poszczególnych parametrów wytwarzanych materiałów. Jednym
z czynników, które ograniczają dokładność przewidywanych własności stali podczas
procesów ulepszania cieplnego jest obecność austenitu szczątkowego. Z tego powodu wydaje
się być uzasadnione pogłębianie wiedzy na temat warunków powstawania i właściwości tego
składnika strukturalnego, co w dużej mierze przyczyni się do zredukowania kosztów
wynikających z błędów popełnionych na etapie projektowania.
W pracy przedstawiono metodę obróbki cieplnej specjalnie zaprojektowaną w celu
zbadania wpływu czasu stabilizacji izotermicznej austenitu szczątkowego na jego stabilność.
Za kryterium mającym określić stopień stabilności przyjęto rozbieżność w udziale
objętościowym austenitu szczątkowego w stosunku do martenzytu w materiale ochłodzonym
po obróbce cieplnej do temperatury pokojowej. Drugim kryterium był udział objętościowy
austenitu szczątkowego w tak otrzymanym materiale po poddaniu go odkształceniu.
Mgr inż. Remigiusz Błoniarz
388
Monika POTACZEK, rok I mgr
WŁASNOŚCI DRUTU NITINOL STOSOWANEGO W ORTODONCJI
Stopy
z pamięcią
kształtu
charakteryzują
się
szczególnymi
własnościami funkcjonalnymi, takimi jak: jedno- i dwukierunkowy efekt pamięci kształtu
oraz efekt nadsprężystości. Praktyczne zastosowanie w medycynie i nowoczesnej technice
znalazły m.in. stopy NiTi.
Stopy NiTi o składzie chemicznym zbliżonym do równoatomowego. Charakteryzują
się one najlepszym efektem pamięci kształtu przy bardzo dobrych własnościach
wytrzymałościowych i plastycznych. Stopy te posiadają obniżoną, w porównaniu do innych
materiałów metalicznych, gęstość i moduł sprężystości, a także dobre własności tłumiące
drgania mechaniczne. Ponadto stopy NiTi wykazują wysoką odporność na korozję oraz
cechuje je biokompatybilność. Wszystkie te unikalne własności spowodowały liczne
zastosowania tych stopów m.in. do produkcji narzędzi chirurgicznych, implantów
medycznych czy na łuki ortodontyczne.
Tematyka
prezentowanej
pracy
naukowo-badawczej
dotyczy
charakterystyki materiałoznawczej komercyjnego stopu o handlowej nazwie Nitinol.
W ramach badań przeprowadzono obserwacje i analizę mikroobszarów przy wykorzystaniu
elektronowej mikroskopii skaningowej, dokonano pomiarów mikrotwardości oraz zbadano
odporność korozyjną w/w stopu w roztworze sztucznej śliny.
dr inż. Joanna Augustyn-Pieniążek
389
Daria SOLICH, rok II mgr
SKN „METALURGII SURÓWKI I STALI”
WPŁYW NIKLU NA MIKROSTRUKTURĘ STOPÓW
PODEUTEKTYCZNYCH Z UKŁADU FE-CR-NI-MO-C
W niniejszej pracy przedstawiono wyniki obliczeń termodynamicznych oraz badań
eksperymentalnych stopów z układu Fe-Cr-Ni-Mo-C. Składy chemiczne analizowanych
stopów zostały zaprojektowane tak, aby uzyskać duży udział objętościowy węglików
eutektycznych typu M23C6 o wysokiej stabilności termodynamicznej. Następnie oceniony
został wpływ dodatku niklu na zmiany w składzie fazowym badanych stopów przy stałej
(zbliżonej) zawartości pozostałych pierwiastków stopowych. Obliczenia wykonano
z wykorzystaniem oprogramowania CALPHAD i pakietu ThermoCalc z bazą danych dla
stopów na osnowie żelaza TCFE7. Wybrane warianty stopów zostały wytworzone w piecu
łukowym w osłonie argonu i odlane w postaci prętów o średnicy 5 mm metodą „suction
casting”. Mikrostrukturę stopów analizowano z wykorzystaniem mikroskopii świetlnej oraz
skaningowej mikroskopii elektronowej. Zmiany w mikrostrukturze poszczególnych wytopów
były dodatkowo weryfikowane pomiarami twardości.
Uzyskane wyniki badań posłużą do stworzenia usystematyzowanej bazy danych
dotyczącej nowej grupy stopów, będących kompozytami in-situ, o unikatowych
właściwościach fizykochemicznych osnowy oraz umacnianych dodatkowo wydzieleniami faz
międzymetalicznych.
390
Marek Stanclik, rok II mgr
ANALIZA MIKROSTRUKTURY I WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH
STOPU ALSI7CU0,5MG PO OBRÓBCE CIEPLNEJ T6
PRZEZNACZONEGO NA GŁOWICE SILNIKÓW SAMOCHODOWYCH
Prezentowana praca naukowa dotyczy wpływu obróbki cielnej T6 na mikrostrukturę
i własności mechaniczne stopu aluminium AlSi7Cu0,5Mg. Stop ten znajduje zastosowanie
w przemyśle motoryzacyjnym jako materiał przeznaczony na głowice silników spalinowych.
Badany stop AlSi7Cu0,5Mg poddany został modyfikacji pierwiastkiem strontu, celem
polepszenia jego własności wytrzymałościowych. Próbki do badań zostały wycięte z głowicy
surowej silnika samochodowego i z głowicy poddanej obróbce cieplnej T6.
Głównym celem pracy naukowo-badawczej była analiza mikrostruktury oraz
właściwości mechanicznych badanego stopu. Uzyskane wyniki porównano z danymi
literaturowymi oraz danymi znajdującymi się w specyfikacji producenta silników
spalinowych.
391
Karina STARCZYNOWSKA, rok II mgr
MIKROSTRUKTURA I TWARDOŚĆ ŚREDNIOWĘGLOWEJ STALI
Z DODATKIEM BORU PO ODKSZTAŁCENIU W URZĄDZENIU TYPU
GLEEBLE
W niniejszej pracy przedstawiono wyniki rozkładu wielkości ziarna i twardości
w odkuwce wykonanej ze średniowęglowej stali z dodatkiem boru.
Odkuwka została wykonana na urządzeniu typu Gleeble firmy Gleeble Systems.
Podczas formowania próbki rejestrowano siłę w funkcji przemieszczenia, na podstawie
których wyznaczono naprężenie rzeczywiste. Formowanie odbywało się w kowadłach
otwartych. Po odkształceniu próbkę chłodzono z szybkością 50°C/s. Po zakończeniu
formowania próbka została pocięta i zatopiona w durakrylu. Wykonano zgład
metalograficzny, na którym przeprowadzono badania rozkładu wielkości ziarna i twardości
oraz analizę mikrostruktury.
mgr inż. Rafał Dziurka
dr inż. Michał Dziedzic
mgr inż. Łukasz Frocisz
392
Monika Szczepanek, rok III
Magdalena Wojnarowska, rok III
MIKROSTRUKTURA I WŁASNOŚCI POŁĄCZENIA FSW STOPU
ALUMINIUM DO PRZERÓBKI PLASTYCZNEJ ZE STOPEM
ODLEWNICZYM
W pracy zaprezentowano wyniki badań zgrzeiny wykonanej w procesie zgrzewania
tarciowego z przemieszaniem materiału (Friction Stir Welding – FSW) dwóch różnych
gatunków stopów aluminium: stopu do przeróbki plastycznej 2017A z odlewniczym stopem
AK9. Stopy aluminium należą do stopów trudno spawalnych lub niespawalnych tradycyjnymi
metodami spawalniczymi, podczas których zachodzi przetopienie łączonych materiałów.
Proces FSW przebiega w stanie stałym i dlatego szczególnie nadaje się do łączenia stopów
różnego rodzaju. Połączenia takie znajdują zastosowanie przy wytwarzaniu części do budowy
maszyn oraz do budowy podzespołów w przemyśle samochodowym i lotniczym.
Celem prezentowanej pracy było zbadanie jakości zgrzeiny powstałej w wyniku
procesu zgrzewania oraz analiza mikrostruktury w samym złączu oraz w obszarach
materiałów rodzimych bezpośrednio przylegających do zgrzeiny, czyli w tzw. strefie cieplnoplastycznej oraz strefie wpływu ciepła. Badano wariant, w którym stop AK9 znajdował się po
stronie natarcia, a stop 2017A po stronie spływu. Zgrzewanie wykonano w Instytucie
Spawalnictwa w Gliwicach. W ramach pracy przeprowadzono badania mikrostrukturalne za
pomocą mikroskopu świetlnego oraz elektronowego mikroskopu skaningowego. Badania
prowadzono na przekrojach prostopadłych do kierunku zgrzewania. Na tych samych
przekrojach próbek wykonano także pomiary twardości metodą Vickersa. Badania wykazały
dobrą jakość zgrzeiny, bez pustek lub innych niezgodności spawalniczych. Obszar
zgrzewanych materiałów zbudowany był z naprzemiennych pasm obu materiałów, przy czym
w środku zgrzeiny dominował stop AK9.
prof. dr hab. inż. Stanisław Dymek
Podziękowania:
Badania były finansowane z grantu NCN nr UMO-2013/11/B/ST8/04409.
393
Przemysław TOMECKI, rok III
KSZTAŁTOWANIE SIĘ MIKROSTRUKTURY BLACH ZE STALI
DWUFAZOWYCH DP STOSOWANYCH W PRZEMYŚLE
SAMOCHODOWY
W konstrukcji nowoczesnego samochodu wykorzystuje się stale dwufazowe
ferrytyczno-martenzytyczne oznaczane jako stale DP. Nazwa stali dwufazowej pochodzi stąd,
że w mikrostrukturze dominują dwie fazy: ferryt stanowiący osnowę materiału i twardy
martenzyt. Mikrostrukturę dwufazową uzyskuje się dzięki wyżarzaniu, po walcowaniu
na zimno, w zakresie występowania ferrytu i austenitu. Ilość tworzącego się austenitu podczas
wyżarzania w zakresie dwufazowym ferrytyczno-austenitycznym rośnie ze wzrostem
zawartości procentowej węgla w stali oraz temperatury wyżarzania. Podczas szybkiego
chłodzenia austenit przemienia się w martenzyt, jednak część austenitu pozostaje
nieprzemieniona tzw. austenit szczątkowy. W stalach dwufazowych jego zawartość wynosi
od 5 do 10%. Jest on niestabilny, dlatego podczas odkształcania przemienia się w martenzyt.
Optymalną kombinację własności wytrzymałościowych stali DP i jej podatności
do kształtowania podczas procesu tłoczenia uzyskuje się wówczas gdy wyspy martenzytu
są małe, a ziarno ferrytu jest bardzo drobne.
W prezentowanym projekcie badawczym dokonano analizy mikrostruktury oraz
własności mechanicznych trzech gatunków stali ferrytyczno-martenzytycznych. W ramach
badań własnych przeprowadzono obserwacje metalograficzne z wykorzystaniem mikroskopii
świetlnej i elektronowej mikroskopii skaningowej, wykonano pomiary mikrotwardości oraz
wielkości ziarna ferrytu przy wykorzystaniu programu SigmaScanPro. Otrzymane wyniki
badań trzech różnych gatunków blach ze stali DP pozwoliły na analizę porównawczą
i wytypowanie materiału o najlepszych parametrach technologicznych.
394
Mateusz Tytoń, rok III
SKN „TYTAN”
WYZNACZENIE ZALEŻNOŚCI MODUŁU YOUNGA
Jedną z najważniejszych własności materiałów metalicznych jest moduł Younga.
Istotne znaczenie ma również zależność tej wielkości od temperatury, szczególnie
w przypadku materiałów, w których zachodzą przemiany fazowe. Przykładowo, moduł
Younga żelaza monotonicznie spada ze wzrostem temperatury, a w temperaturze przemiany
alotropowej Fe w Fe skokowo rośnie.
Omawianą zależność można wyznaczyć poprzez trójpunktowe zginanie (w zakresie
odkształceń sprężystych) próbki o znanych wymiarach w zmiennej temperaturze. Taki
eksperyment może być zrealizowany z wykorzystaniem termoanalizatora mechanicznego
(TMA) wyposażonego w odpowiednią przystawkę.
Celem pracy jest opracowanie metodyki eksperymentu obejmującej przygotowanie
próbek, ze szczególnym uwzględnieniem dokładności wymiarów oraz warunków realizacji
eksperymentu.
dr inż. Grzegorz Włoch
395
Rafał Wróbel, rok III
OSADZANIE ELEKTROFORETYCZNE NANOKOMPOZYTOWYCH
POWŁOK CHITOZAN/ZNO+PEI
Odporność na korozję materiałów ma kluczowe znaczenie w zastosowaniach
przemysłowych. Skuteczną ochronę przed korozją uzyskuje się m.in. poprzez nakładanie
powłok kompozytowych będących połączeniem np. polimerów z tlenkami.
W niniejszej pracy zaprojektowano i wykonano nanokompozytowe powłoki
chitozan/ZnO z dodatkiem polietyloeniminy (PEI) na stali X2CrNiMo17-12-2 metodą
osadzania elektroforetycznego (EPD). Zarówno chitozan, jak i polietylenoimina (PEI), są
polimerami biodegradowalnymi pochodzenia naturalnego. Połączenie tych polimerów
z tlenkiem cynku stwarza możliwości uzyskania nowych powłok ochronnych na stali.
Ze względu na odpowiednie właściwości powyższych materiałów powłoki te również mogą
znaleźć zastosowanie jako biomateriały.
W celu uzyskania dobrej jakości powłok nanokompozytowych opracowano optymalne
parametry osadzania elektroforetycznego. Badania mikrostruktury powłok wykonano za
pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Stwierdzono, że otrzymane
powłoki charakteryzują się równomiernym rozmieszczeniem nanoczastek ZnO w osnowie
chitozanu z dodatkiem PEI. Poprawę odporności na korozję stali z powłokami potwierdzono
wykonując próby polaryzacji w warunkach potencjodynamicznych w 3,5% wodnym
roztworze NaCl.
Mikrostruktura nanokompozytowej powłoki
chitozan/ZnO+PEI osadzonej elektroforetycznie
na stali X2CrNiMo17-12-2. SEM.
dr hab. inż. Beata Dubiel
396
Sekcja Metalurgii i Recyklingu
Metallurgy and Recycling
397
Joanna ANDRYSIAK, rok I mgr
OPTYMALIZACJA DOBORU ŻELAZOSTOPÓW I
PARAMETRÓW PRACY INDUKCYJNEGO PIECA
PRÓŻNOWEGO DO WYTAPIANIA STALI O WYMAGANEJ
JAKOŚCI
Indukcyjne piece próżniowe stosowane są do otrzymywania wybranych gatunków
stali, przede wszystkim: żarowytrzymałych, stali narzędziowych, transformatorowych,
odpornych na korozję, a także tzw. stopów magnetycznych. Umożliwiają uzyskanie
dowolnego składu chemicznego fazy gazowej w szerokim zakresie ciśnień, a także
umożliwiają prowadzenie procesu metalurgicznego praktycznie bez fazy żużlowej. W celu
wytworzenia stali o wymaganej jakości - podczas wytopu usuwane są niepożądane domieszki,
następuje odtlenienie stali węglem lub wodorem oraz uzupełniany jest skład chemiczny
poprzez wprowadzenie dodatków stopowych.
W pracy przedstawiono wpływ doboru żelazostopów oraz parametrów pracy
indukcyjnego pieca próżniowego na jakość wytapianej stali. Poddano analizie jamę
skurczową wlewka powstałą podczas krzepnięcia.
Rys. 1 Jama skurczowa we wlewku odlanym w indukcyjnym piecu próżniowym
398
Dawid Jaśkowiec, rok II mgr
SKN „DE RE METALLICA”
RECYKLING WIÓRÓW MOSIĘŻNYCH ORAZ PRÓBA
PRZEKSZTAŁCENIA PRZETWORZONEGO MATERIAŁU W WYRÓB
GOTOWY.
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.
Tematem pracy będzie przedstawienie procesu przetwarzania wiórów
mosiężnych będących odpadem z procesu obróbki skrawaniem, na proszek metaliczny
oraz wykorzystanie otrzymanego proszku do wytworzenia spieków nakrętek M6
w specjalnie do tego zaprojektowanym i wykonanym narzędziu.
W pracy zostanie przedstawiona część eksperymentalna, w której przeprowadzono
proces przetwarzania materiału odpadowego w postaci wiórów mosiądzu, na proszek
metaliczny. Zestawiona pełna dokumentacja projektu pozwoli na dokładne i kompletne
prześledzenie procesu przetwarzania wiórów mosiężnych opartego na procesie rozdrabniania,
czyli mieleniu materiału wsadowego w postaci wiórów, w młynie kulowym. Przedstawione
zostaną także wyniki badań otrzymanego proszku tj. skład chemiczny oraz wydzielenia
konkretnych faz podczas mielenia. Ponadto zaprojektowano i wykonano specjalne narzędzie
umożliwiające uzyskanie mosiężnych nakrętek M6 z otrzymanego proszku, prasowanych w 3
konfiguracjach.
dr hab.inż. Joanna Karwan- Baczewska, prof. nadzw.
399
Justyna JUSZKIEWICZ, rok III
SKN „DE RE METALLICA”
OKREŚLENIE SKUTECZNOŚCI WZBOGACANIA RUD
NIOBOWO-TANTALOWYCH METODAMI FIZYCZNYMI
W sercu Afryki w Demokratycznej Republice Konga znajdują się bogate złoża rudy
koltanu. Krwawa ruda, jak potocznie jest nazywana, zawiera znaczne ilości tlenków niobu
oraz tantalu wykorzystywanych na szeroką skalę w przemyśle elektronicznym do produkcji
małych kondensatorów i innych komponentów wchodzących w skład zaawansowanych
obwodów elektrycznych.
Ceny niobu i tantalu osiągają na rynkach zawrotne ceny ze względu na coraz większe
zapotrzebowanie na te pierwiastki. Fakt ten wymusza konieczność optymalizacji procesów
pozyskiwania tych metali.
W badaniach określono skuteczność wzbogacania rud niobowo-tantalowych metodami
fizycznymi. Wykonana została analiza sitowa mająca na celu charakteryzację materiału pod
względem udziału procentowego poszczególnych frakcji ziarnowych. Kolejno zbadano ich
skład pierwiastkowy i fazowy metodą spektrofluorymetryczną (XRF) oraz rentgenowską
analizą fazową (XRD). Tak przygotowane materiały zostały poddane separacji na dwie
frakcje, wykazującą własności magnetyczne oraz niemagnetyczne. Źródłem pola
magnecznego były magnesy neodymowe.
Ruda po separacji została ponownie poddana analizie składu pierwiaskowego
i fazowego. Pozwoliło to na znaczne zmniejszenie zawartości tlenku żelaza w rudzie, który
komplikuje dalszy przerób metodami hydrometalurgicznymi.
dr hab. Piotr Żabiński
Mgr inż. Dawid Kutyła
400
GENEZA POWSTANIA WAD KSZTAŁTOWNIKA C180
Po procesie walcowania kształtownika C180 stwierdzono występowanie istotnych wad
produktu. Niniejsza praca dotyczy analizy przyczyn wystąpienia wspomnianych wad.
Oceniono morfologię występujących pęknięć.
Kształt oraz charakter pęknięć, jak i zmiany mikrostrukturalne w pobliżu uszkodzeń
pozwalają wnioskować, że proces walcowniczy nie był genezą ich powstania. Należy więc
poszukiwać genezy wad w procesie stalowniczym. Wykonane w niniejszej pracy badania
miały na celu potwierdzenie powyższej tezy.
a)
b)
Rys. 1. Obraz makroskopowy kształtownika C180: a) dostarczony do badań wycinek
kształtownika, b) miejsce uwidocznienia się wady.
Rys. 2 Przekrój poprzeczny przez obszar występowania wady.
401
Mateusz Kasperek, rok II
SKN "DE RE METALLICA"
WYTWARZANIE FERROMAGNETYCZNEGO STOPU NI-PT ZE ZŁOMU
TERMISTORÓW.
Stop Ni-Pt o dużej zawartości niklu posiada właściwości ferromagnetyczne i jest także
wysoce żaroodporny i żarowytrzymały. Z powodzeniem może być stosowany wszędzie tam,
gdzie tradycyjne magnesy zawodzą.
Złom drutów termistorów stanowią dobry materiał wstępny na stop Ni-Pt ze względu
na dużą zawartość niklu i platyny. Celem badań było otrzymanie stopu Ni-Pt o
właściwościach ferromagnetycznych ze złomu termistorów Pt-100.
Z drutów usuwano zbędne domieszki, takie jak Ag, Rh, Ru oraz składniki lutowia.
Druty niklowo-platynowe pochodzące z termistorów, ługowano za pomocą rozcieńczonych
roztworów kwasu azotowego (V) oraz wodorotlenku sodu, w celu usunięcia domieszek, przy
jak najmniejszych stratach niklu do roztworu. Uzyskany materiał poddano sproszkowaniu
a następnie mechanicznemu stopowaniu.
W referacie przedstawiona zostanie metoda uzyskania stopu Ni-Pt z złomu
termistorów, a także scharakteryzowane zostaną właściwości ferromagnetyczne otrzymanego
produktu.
dr hab. inż. Stanisław Pietrzyk prof. nadzw. AGH
mgr inż. Andrzej Piotrowicz
402
Mateusz Madej, rok II
Łukasz Myćka, rok II
SKN "DE RE METALLICA"
ODZYSK METALI ZE ZŁOMOWANYCH KATALIZATORÓW
SAMOCHODOWYCH
Katalizatory samochodowe stanowią jeden z głównych źródeł odzysku wielu metali
w tym również tych cennych i rzadkich. Katalizatory zbudowane są z wypełnień w postaci
granul Al2O3, na których nanoszona jest warstwa platynowców lub ceramicznych form
przypominających plastry miodu, na których to osadza się tlenek glinu (III) a następnie
warstwę metali.
Charakterystyka budowy i specyfiki funkcjonowania katalizatorów oraz zawartości
metali w ich strukturach zostanie przedstawiona w referacie. Ponadto przedstawione zostaną
procesy hydrometalurgiczne dotyczące odzysku niektórych metali ze zużytych katalizatorów
poparte wykonanymi badaniami. Przeanalizowane zostanie również znaczenie możliwych do
odzyskania metali i ich związków.
dr hab. inż. Stanisław Pietrzyk, prof. nadzw. AGH
403
Monika Płucik, rok III
SKN,,DE RE METALLICA”
ODZYSK METALI Z LAMP FLUORESCENCYJNYCH
Od kilkudziesięciu lat coraz szybciej wzrasta liczba wykorzystywanych lamp
wyładowczych, w których energia elektryczna jest zamieniana na energię świetlną poprzez
wyładowania elektryczne. Wraz ze stale wzrastającą ilością produkowanych lamp
wyładowczych zwiększa się zapotrzebowanie na metale ziem rzadkich, które są
wykorzystywane do ich produkcji. W związku z ograniczonymi zasobami tych pierwiastków
naturalną konsekwencją jest opracowanie technologii ich odzysku z surowców wtórnych.
Przerób takich odpadów jest doskonałą metodą pozyskiwania metali, ponieważ często są to
tańsze procesy w porównaniu z produkcją tych pierwiastków ze źródeł pierwotnych.
Rosnąca liczba odpadów, ekonomiczne i środowiskowe wymagania procesów
przemysłowych generują potrzebę opracowywania metod cechujących się niskimi kosztami
oraz wysoką skutecznością. Doskonale w te wymogi wpisują się metody hydrometalurgiczne,
dzięki którym możliwy jest odzysk pierwiastków z różnego rodzaju odpadów.
W niniejszej pracy zostaną przedstawione wyniki badań nad hydrometalurgicznym
odzyskiem metali z proszku powstałego ze zmielenia zużytych lamp fluorescencyjnych.
Szczególna uwaga zostanie poświęcona odzyskowi cennych pod względem ekonomicznym
metali ziem rzadkich.
dr inż. Remigiusz Kowalik
mgr inż. Karolina Kołczyk
404
Joanna Podsadna, rok II mgr
Jolanta Tomaszek, rok II mgr
Karolina Żurawska, rok II mgr
SKN „NABLA”
ANALIZA NUMERYCZNA PRZEPŁYWU WIELOFAZOWEGO
W SEPARATORZE CYKLONOWYM
Konieczność oczyszczania gazów jest często spotykanym problemem w wielu procesach
przemysłowych. Występowanie szkodliwych dla środowiska pyłów w gazowych produktach
odpadowych dotyczy nie tylko energetyki, ale również między innymi przemysłu metalurgicznego.
Obecnie wiele działań na szczeblu rządowym jak i regionalnym zmierza do zmniejszenia
negatywnego wpływu energetyki oraz przemysłu na środowisko. Na mocy dyrektyw unijnych podjęto
intensywne starania w celu eliminacji źródeł emisji uciążliwych dla środowiska pyłów, do których
należy również stosowanie efektywnych technologii odpylania zrzucanych do otoczenia gazów
procesowych.
W ramach realizowanego projektu badawczego analizowany jest wpływ geometrii urządzenia
do separacji drobin pyłu z odpadowych produktów gazowych procesów technologicznych na
sprawność jego pracy. Przedmiotem badań prezentowanych w niniejszym opracowaniu jest
przeprowadzenie wielowariantowej analizy pracy pojedynczego separatora cyklonowego. W tym celu
został sformułowany model matematyczny zjawiska wykorzystujący fundamentalne równania fizyki
opisujące przepływ wielofazowy.
Rys. 1 Model geometryczny analizowanego separatora cyklonowego
Wyniki przeprowadzonej analizy przepływu wielofazowego dostarczają informacji w jakim
stopniu geometria pojedynczego separatora cyklonowego, ukształtowany rozkład prędkości gazowej
fazy nośnej, oraz charakterystyka zanieczyszczeń wpływają na efektywność procesu odpylania gazów
procesowych.
dr hab. inż. Janusz Donizak
405
Karolina PYTEL, rok I mgr
MODELOWANIE STRUKTURY WLEWKÓW ODLANYCH NA MASZYNIE
COS W OPARCIU O SYMULACJE WYKONANE W PROGRAMIE
PROCAST
Badania nad poprawą jakości wlewka ciągłego, a także nad zwiększeniem wydajności
procesu odlewania wymagają lepszego zrozumienia procesów zachodzących podczas
krzepnięcia wlewka zarówno w krystalizatorze jak i w strefie chłodzenia wtórnego.
Krystalizacja jest szczególnym rodzajem krzepnięcia, w którym ciecz ulega przemianie
w stan stały o budowie krystalicznej. W pracy opisano proces krzepnięcia wlewka wraz
z tworzącymi się kryształami zamrożonymi, słupkowymi oraz równoosiowymi. Do symulacji
procesu krzepnięcia w procesie COS został użyty program ProCAST. Pakiet oprogramowania
pozwala na przeprowadzenie obliczeń numerycznych za pomocą metody elementów
skończonych. W pracy zawarto opis budowy modelowanego wlewka, informacje o
zastosowanej siatce, parametrach materiałowych, oraz warunkach brzegowych
i początkowych, które zostały zastosowane w modelu. W końcowym etapie przeprowadzono
symulacje mające na celu zbadanie wpływu intensywności chłodzenia na strefę kryształów
zamrożonych na podstawie rzeczywistych danych przemysłowych.
Rys. 2 Schemat pasma odlewanego w procesie COS z podziałem na strefy chłodzenia
406
Karolina PYTEL, rok I mgr
WPŁYW SKŁADU CHEMICZNEGO ŻUŻLA KADZIOWEGO
I PIECOWEGO NA CZYSTOŚĆ METALURGICZNĄ PRODUKOWANEJ
STALI
Obecny rozwój gospodarczy stawia coraz to wyższe wymagania jakościowe oraz
ekonomiczne przed producentami stali. Wiąże się to z poprawą jakości wyrobów, uzyskaniem
większej efektywności produkcji, a także zmniejszeniem negatywnego wpływu na
środowisko. Bardzo ważnym elementem wpływającym na jakoś stali jest wytwarzany
w procesach stalowniczych żużel. Wprawdzie żużel jest produktem ubocznym
(pomocniczym), jednak w procesie produkcji metalurgicznej odgrywa bardzo ważną rolę
technologiczną.
Rys. 3 Widok żużla uzyskanego w kadzi przed odgazowaniem
Praca zawiera opis technologiczny produkcji stali średniostopowych w elektrycznym
piecu łukowym, piecu kadziowym oraz próżni. Zostały w niej także przedstawione składy
chemiczne żużli w poszczególnych etapach technologicznych oraz analiza ich wpływu na
współczynnik czystości stali.
dr hab. inż. Mirosław Karbowniczek, prof. AGH
407
Karol Słota, rok II mgr
Artur Łaskarzewski, rok II mgr
Artur Łucka, rok II mgr
SKN „NABLA”
ANALIZA NUMERYCZNA SPRAWNOŚCI DZIAŁANIA CHŁODZENIA
WODNEGO PIECÓW METALURGICZNYCH
Technologia chłodzenia palenisk odgrywa szczególną rolę w pirometalurgicznych procesach
metalurgicznych. Zadaniem system chłodzenia pieca metalurgicznego jest utrzymanie
odpowiedniego profilu temperatury w ścianie pieca i innych chronionych elementach
konstrukcyjnych pieca w okresie długotrwałej kampanii produkcyjnej, przy jednoczesnym
zapewnieniu odbioru takiej ilości ciepła, która umożliwia domknięcie bilansu energii komory
pieca na poziomie zapewniającym utrzymanie właściwej temperatury procesu. W zależności
od konstrukcji pieca i zadań wypełnianych przez systemy chłodzenia, spotykamy się
z różnorodnymi rozwiązaniami technicznymi, m.in.: wymuszony nadmuch powietrza na
powierzchnie zewnętrzne ścian, powietrzne chłodzenie kanałowe trzonów, natryski wodne na
powierzchnię chronioną pancerzem stalowym oraz systemy tzw. kesonów wodnych
wbudowanych w ściany pieca. Przedstawione opracowanie jest fragmentem szerzej
zakrojonego projektu analizy wpływu różnych parametrów pracy systemów chłodzenia pod
kątem ich sprawności działania i możliwości sterowania intensywnością odbioru ciepła
z przestrzeni roboczej komory pieca. W prezentowanym opracowaniu skoncentrowano się na
analizie numerycznej transportu ciepła wymuszonego przez keson wodny zamontowany
w ścianie pieca metalurgicznego.
Kluczowym elementem projektu jest opracowanie modelu matematycznego w oparciu o
równania mechaniki płynów i transportu ciepła. Wielowariantowe symulacje numeryczne
wykonano przy użyciu specjalistycznego oprogramowania
(ANSYS).
Uzyskane wyniki stanowią wkład w badania nad
opracowaniem efektywnej technologii chłodzenia pieców
w celu uzyskania wydłużonego okresu międzyremontowego
i wprowadzenia bardziej elastycznego systemu sterowania
intensywnością odbioru nadmiaru energii z przestrzeni
roboczej komory pieca.
Rys. 1 Model kesonu wodnego
Opiekun naukowy:
dr hab. inż. Janusz Donizak
408
Sekcja Odlewnictwa
Casting
409
Mateusz Chmiel, rok III
SKN „ALCHEMIST”
ANALIZA PATYNY BLACHY POSZYCIA DACHOWEGO KOŚCIOŁA
MARIACKIEGO W KRAKOWIE
Prowadzony przeze mnie projekt badawczy opiera się w głównej mierze na analizie
zarówno ilościowej, jak również analizie jakościowej produktu korozji - tlenku miedzi (tzw.
patyny) powstałego na miedzianej blasze pochodzącej z poszycia dachowego Kościoła
Marackiego w Krakowie. Patyna jako produkt korozji atmosferycznej powstaje w wilgotnym
powietrzu i jest trwałą powłoką stanowiącą ostatni z etapów pasywacji metalu. Stanowi
szczelną barierę zabezpieczającą metal - miedź przed dalszym procesem utleniania - korozji.
Proces utleniania, bezpośrednio związany z powstawaniem niebieskawo - zielonego produktu
tj. patyny jest długotrwały i trwa kilkadziesiąt lat. Badanie patyny powstałej kilkadziesiąt,
a może nawet kilkaset (daty pokrycia blachą dachu kościoła jeszcze nie ustalono) lat może
prowadzić do ciekawych spostrzeżeń i wniosków na przykład na temat składu atmosfery
w Krakowie, oraz stopnia jej zanieczyszczenia.
Rys. 1 Tlenek miedzi (patyna) nagromadzony na blasze.
Prowadzone przeze mnie prace zmierzają w kierunku wykorzystania technologii
spektroskopii absorpcyjnej w zakresie podczerwieni (IR) oraz spektroskopii Ramana (RS),
czy elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM), oraz mikroskopii rentgenowskiej. Metody
badań uzależnione są od wyników otrzymywanych na poszczególnych urządzeniach. Badanie
patyny ma na celu określenie zmian zachodzących w atmosferze, oraz w środowisku, w tym
wpływ stopnia zurbanizowania na skład chemiczny tlenku miedzi.
dr Urszula Lelek-Borkowska
410
Kamil MACIĄG, rok III
SKN „ZGAREK”
KONSTRUKCJA STANOWISKA DO PRODUKCJI MATERIAŁÓW
EKSPLOATACYJNYCH UŻYWANYCH PODCZAS DRUKU 3D
W TECHNOLOGII FDM.
Projekt ma na celu konstrukcję stanowiska do wytwarzania materiałów wsadowych do
drukarek 3D (filament) z granulatu ABS i PLA. Urządzenie pozwoli także na wykorzystanie
materiału z konstrukcji podporowych i uszkodzonych modeli 3D, które wcześniej zostały
wstępnie rozdrobnione.
Głównym celem realizowanego projektu jest obniżenie kosztów wykonywania
wydruków w laboratorium Wydziału Odlewnictwa AGH, gdzie wykorzystywana jest duża
ilość materiału do realizacji projektów Koła Naukowego „Zgarek”, a także przygotowywania
modeli odlewniczych w ramach realizacji prac dyplomowych. Posiadanie takiego stanowiska
pozwoli na tworzenie własnych unikalnych rozwiązań poprzez wymieszanie granulatu ABS
z różnymi rodzajami pigmentu. Uzyskanie zindywidualizowanego filamentu może pozwolić
na dostosowanie do potrzeb danego modelu 3D, który może stanowić obiekt gotowy do
użycia.
Proponowane rozwiązanie znacznie obniży koszty pracy drukarek 3D oraz pozwoli
tworzyć materiały, które są ciężko dostępne na rynku.
dr Paweł Leszek Żak
411
Jolanta PIEKARCZYK, rok I mgr
Damian PIEC, rok I mgr
Szymon RUSEK, rok I mgr
SKN „ARTEFAKT”
TECHNOLOGIA ODLEWANIA WYROBÓW
CZEKOLADOWYCH Z WYKORZYSTANIEM DRUKU 3D
Temat naszej pracy porusza zagadnienia związane z odlewaniem wyrobów
czekoladowych. W ramach przygotowań do referatu skorzystaliśmy z techniki drukowania
trójwymiarowego za pomocą drukarki UP 3D oraz tworzyw PLA/ABS. Nasze zadanie
polegało na sporządzeniu trójwymiarowych modeli za pomocą zaawansowanego
oprogramowania komputerowego SolidWorks, które następnie zostały wydrukowane.
Otrzymane gotowe modele wykorzystano do wykonania form silikonowych. Po
przygotowaniu form nastąpiło zalanie ich czekoladą. Nasz referat ma za zadanie omówić
mało podejmowany temat czekolady z której wyroby jak wiadomo też są odlewane. Zostaną
podjęte kwestie związane z odlewaniem tego tworzywa włączając w to przygotowanie formy,
dobór temperatury, odgazowanie oraz rzecz jasna walory smakowe. Dodatkowo należy
wspomnieć o powszechności łakoci w naszym życiu a przede wszystkim tych wykonanych
z czekolady. W czasie referowania będzie sposobność zaprezentowania publiczności
gotowych już wyrobów oraz pojawi się możliwość ich degustacji.
dr Paweł Żak
412
Gabriela Piwowarczyk, rok II
Martyna Piwowarczyk, rok II
Marcin Chycki, rok I mgr
SKN „ZGAREK”
BADANIE WPŁYWU ACETONU NA REDUKCJĘ CHROPOWATOŚCI
POWIERZCHNI WYDRUKÓW 3D
Celem niniejszej pracy jest zbadanie wpływu acetonu na powierzchnię obiektów
wydrukowanych technologią 3D, przy pomocy komory acetonowej.
Badanie chropowatości zostało przeprowadzone w Pracowni Technologii Formy
w Katedrze Tworzyw Formierskich, Technologii Formy i Odlewnictwa Metali Nieżelaznych.
W celu przeprowadzenia badań zostały wykonane przykładowe modele poprzez
komputerowe zaprojektowanie, a następnie wydrukowanie na drukarce 3D z materiału ABS.
Gotowe elementy zostały zbadane w kontekście chropowatości powierzchni, a następnie
badanie to zostało powtórzone po uprzednim umieszczeniu modeli w komorze acetonowej na
określone długości czasu. Wyniki badań dowodzą, że zastosowanie komory acetonowej
w znacznym stopniu poprawiają jakość powierzchni wydruków.
Rys. 1. Próbka z materiału ABS po skończonym procesie wygładzania.
dr Paweł Żak
413
Gabriela Piwowarczyk, rok II
Martyna Piwowarczyk, rok II
Paweł Markowski, rok I mgr
SKN „ZGAREK”
ANALIZA ZMIANY WYMIARÓW OBIEKTÓW WYDRUKOWANYCH
PRZY POMOCY DRUKARKI 3D
Drukowanie 3D to jedna z innowacyjnych technologii, która daje możliwość
wykonywania elementów przestrzennych, na podstawie projektów wykonywanych
w oprogramowaniu CAD. Drukarka kształtuje produkt poprzez nakładanie bardzo cienkich
warstw roztopionego materiału, w rezultacie czego otrzymywany jest trójwymiarowy model.
Celem pracy było zbadanie w jaki sposób proces wygładzania powierzchni wydruków
z materiału ABS wpływa na wymiary próbek. Podczas badań poddawano próbki ekspozycji
w oparach acetonu mającej na celu wygładzenie ich powierzchni. Po wykonaniu badań
stwierdzono, że ekspozycja w oparach acetonu wpłynęła na zmianę wymiarów próbek.
Wyniki te opracowano w formie wykresów i tabel oraz podjęto próbę wyjaśnienia
obserwowanych tendencji.
Rys. 1. Zdjęcia próbki po 60 sekundowej ekspozycji w soku ABS
dr Paweł Żak
414
Łukasz Rogal, IMIM PAN
Jan Głownia, WO AGH
Jan Dutkiewicz, IMIM PAN
Błażej Polakiewicz, rok I mgr
SKN „ZGAREK”
MICROSTRUCTURE CHARACTERISTIC OF X105CRMO17 THIXOCASTS STEEL
This paper deals with Semi-Solid Metal Processing (SSM) and with the method of
feedstock preparation for thixoforming. The influence of hot plastic deformation of
X105CrMo17 steel on microstructure after thixoforming was studied. The temperature range
of the semi-solid state was determined using DSC analysis. The forming process was carried
out at 1300°C, which corresponds to 30 % of the liquid fraction. Phase composition, average
grains size, and hardness of the feedstock and of the thixoformed sample were studied.
dr inż. Łukasz Rogal
415
Jagoda RYBA, rok II
SKN „ZGAREK”
PRÓBA WYKONANIA MODELU ORAZ ODLEWU ENDOPROTEZY
STAWU BIODROWEGO
Referat dotyczy wykonania modelu oraz próby odlania endoprotezy stawu
biodrowego.
Proteza jest ciałem obcym wszczepianym do organizmu w celu odtworzenia naturalnej
funkcji lub estetyki uszkodzonego organu w wyniku choroby lub wypadku Termin
„endoproteza” odnosi się głównie do implantów zastępujących uszkodzone elementy układu
ruchu, zwłaszcza stawu biodrowego i kolanowego.
Model endoprotezy stawu biodrowego wykonany został metodą FDM na drukarce 3D
z materiału ABS a następnie wygładzono go przy użyciu komory acetonowej. Składa się on
z zastępczej główki stawowej oraz trzpienia. Model ten będzie służył do wykonania odlewów
endoprotezy dwoma sposobami. Pierwszy będzie polegał na wcześniejszym wykonaniu formy
odlewniczej a następnie zalaniu pustej formy ciekłym metalem (odlewanie grawitacyjne),
drugi zaś będzie polegał na odlewaniu metodą pełnej formy.
Rys. 1 i 2 Projekt modelu endoprotezy stawu biodrowego wykonany w programie
SOLIDWORKS
Rys. 3 Wydruk modelu endoprotezy stawu biodrowego wykonany na drukarce 3D z
materiału ABS
Opiekun referatu:
416
Katarzyna Siwiec, rok I mgr
SKN „ZGAREK”
WYKONANIE KOSZYCZKA NA SZKLANKI PRZY POMOCY NARZĘDZI
CAD I RAPID PROTOTYPING
Nowoczesne technologie CAD oraz Rapid Prototyping dają współczesnym inżynierom
nowe możliwości. Materiały stosowane w drukarkach 3D nadają się do produkcji gotowych
wyrobów. W niniejszym referacie opisane zostały poszczególne kroki podjęte podczas
projektowania koszyczka na szklanki.
Do realizacji celu pracy posłużono się programem SolidWorks oraz drukarką Up!3D.
Do wykonania obiektów, które stanowią gotowy obiekt użytkowy, wykorzystano materiał
ABS z czarnym i czerwonym pigmentem.
Wyszczególniono wszystkie operacje kształtujące finalny obiekt w środowisku CAD,
zmianę formatu na STL (wymagany przez oprogramowanie drukarki) oraz sam wydruk
elementu. Opisano proces usuwania materiałów podporowych po wydruku oraz jego wpływ
na estetykę obiektu. Dodatkowo opisano i pokazano jaki wpływ na gotowy obiekt ma obróbka
oparami acetonu i wymieniono jej zalety dla poprawy jakości powierzchni wydruku.
Omówiono także problemy napotkane podczas wszystkich wyżej wymienionych
czynności, włącznie z błędami wydruku, które wystąpiły jedynie przy zastosowaniu
czerwonego materiału ABS, a także opisano ich prawdopodobną przyczynę.
Rys. 1. Koszyczek na szklankę wykonany przy pomocy narzędzi CAD i Rapid Prototyping
417
Karol SZKARADEK, rok I mgr
SKN „ARTEFAKT”
ZAPROJEKTOWANIE I WYKONANIE ODLEWU ARTYSTYCZNEGO
Z WYKORZYSTANIEM TECHNIK SZYBKIEGO PROTOTYPOWANIA.
Tematem referatu jest wykonanie odlewu pamiątkowego, który zawiera motywy regionalne,
z zastosowaniem technik szybkiego prototypowania. W pracy starano się wykorzystać możliwości
skanera 3D przy projektowaniu modelu odlewniczego. Odlew wytworzono metodą odlewania
tradycyjnego. Zrealizowano również analizę jakościową odlanych modeli z brązu krzemowego
BK331.
W pracy zawarto wszystkie czynności prowadzące do wykonania gotowego odlewu. Dzięki
wykorzystaniu optycznej techniki pomiarowej uzyskano dokładne odwzorowanie modelu
rzeczywistego. Do prac projektowych wykorzystano zaawansowane oprogramowanie komputerowe
SolidWorks 2015. Dzięki zastosowaniu techniki wstawiania obrazu do szkicu, z dużą dokładnością
odwzorowano model rzeczywisty. W pracy zastosowano technikę druku przestrzennego FDM przy
użyciu materiałów drukujących ABS oraz PLA, w celu wykonania modeli rzeczywistych. Modele
zostały wydrukowane za pomocą drukarki Urbicum DX1. Model z tworzywa ABS wykorzystano do
stworzenia silikonowej matrycy, którą wykorzystano do stworzenia modelu woskowego. Do
stworzenia odlewu wykorzystując tradycyjną metodę formowania wykorzystano model z tworzywa
PLA.
Dobór odpowiedniej technologii wykonania form oraz stopu metali pozwolił osiągnąć
odpowiednie właściwości estetyczne oraz technologiczne. Gotowe odlewy poddano obróbce
wykończeniowej oraz wykonano analizę pod kątem wad odlewniczych.
Opracowana technologia pomaga wytwarzać odlewy artystyczne przy użyciu nowych technik
odlewniczych. Technologia idealnie nadaje się do stosowania przy produkcji małoseryjnej.
Rys. Rzeźba oraz gotowy odlew. fot. K. Szkaradek
418
inż. Katarzyna Zamulińska, rok II mgr
SKN „ARTEFAKT”
ODLEWNICTWO KRAKOWSKIE
W referacie przedstawiono badania zabytkowych elementów metalowych
wykonanych przez najwybitniejszych ludwisarzy krakowskich. Dzięki którym mamy
możliwość poznania dawnych technologii odlewniczych związanych z dziejami i tradycjami
ludwisarzy krakowskich.
Badania składu chemicznego przeprowadzone zostały na tych zabytkach po raz
pierwszy. Wykonano dokumentację fotograficzną w celu oceny poprawności zastosowanej
technologii odlewniczej i stanu zachowania tych zabytków. Badania przeprowadzone zostały
w terenie przy użyciu przenośnego urządzenia rentgenowskiego, spektrometru XRF, który
znajduje się w posiadaniu Wydziału Odlewnictwa Akademii Górniczo – Hutniczej im.
Stanisława Staszica w Krakowie.
Rys. 1. Dzwony i skołatane serca, Kościół Mariacki Kraków
dr inż. Aldona Garbacz – Klempka
419
Sekcja Przedsiębiorczości, Jakości, Zarządzania i Finansów
Entrepreneurship, Quality, Management and Finances
Podsekcja 1
420
Karol HOROSIN, rok II
SKN „AGH SPACE”
SYSTEMS LOGISTYKA ZESPOŁU PROJEKTOWEGO
Zorganizowanie pracy studenckiego zespołu rozwijającego wspólny projekt o
wysokim poziomie skomplikowania, a szczególnie angażującego szeroko pojęte technologie
kosmiczne, stwarza wiele wyzwań. Na przykładzie procesu powstawania rakiety „beta”
w ramach koła naukowego AGH Space systems, opowiemy o tym jak rozwiązaliśmy problem
współpracy dużej grupy ludzi z wielu dziedzin. Przedstawimy schemat organizacyjny oraz
wykorzystane narzędzia do planowania i komunikacji, a także ich ewolucję w czasie trwania
projektu.
Referat opisze zagadnienie podziału grupy projektowej na zespoły, dobór liderów,
przydzielanie zadań członkom i inne ważne aspekty realizacji przedsięwzięcia. Opowiemy
także o pozyskiwaniu funduszy, sponsoringu, kontaktach z podmiotami zewnętrznymi
i instytucjami naukowymi. Wspomnimy też o konieczności dokumentowania dokonań tak pod
kątem popularyzacji zgłębianych dziedzin (social media), jak i pod kątem naukowym.
Rys. 1 Część zespołu rakietowego AGH Space Systems w trakcie pracy
Wystąpienie zakończymy krótkim zarysem przyszłych usprawnień w naszej
organizacji oraz podsumowaniem najlepszych praktyk w zarządzaniu licznym zespołem
studentów, a także wskazaniem błędów, których należy unikać.
dr. hab. inż. Tomasz Buratowski
421
Kamil Jamróz, rok I mgr
SKN „LIDER”
ANALIZA KONCEPCJI LEAN, A SIX SIGMA - RÓŻNICE
I PODOBIEŃSTWA
W dzisiejszej gospodarce wolnorynkowej, każde przedsiębiorstwo dąży do
maksymalizacji swoich zysków, aby to osiągnąć musi wytwarzać produkty wysokiej jakości.
Aby uzyskać jak najwyższą wysoką jakość produktu warto skorzystać z koncepcji oraz
narzędzi zarządzania jakością, które są dostępne na naszym rynku. W pierwszej części
referatu, przedstawiono definicje jakości oraz dokonano analizy, dlaczego przedsiębiorstwa
dążą do jej poprawy. Zaprezentowano koncepcje Lean i Six sigma oraz porównano je pod
kątem zastosowania w przedsiębiorstwie. Podsumowaniem analizy jest próba połączenia obu
koncepcji i zastosowanie jej w przedsiębiorstwie.
dr Bożena Boryczko
422
Witold Koćwin, rok I mgr
SKN „LIDER”
KOLEJKA LINOWA NA AGH - SPOSÓB NA PROMOCJE
UCZELNI I MIASTA
AGH przyzwyczaiła nas, że jest uczelnią stawiającą na innowacyjne rozwiązania.
Przez ciągle trwającą rozbudowę naszej uczelni, studenci muszą często pokonywać duże
odległości w drodze na kolejne zajęcia - w połączeniu z napiętym planem zajęć, powoduje to
liczne spóźnienia lub (w przypadku studentów ceniących sobie punktualność) generowanie
dodatkowych, często niepotrzebnych kosztów poniesionych na zakup biletów komunikacji
miejskiej. Przełomowym rozwiązaniem może być kolejka linowa działająca w obrębie
uczelni. Wiele miast w Europie i na Świecie może poszczycić się posiadaniem takiej kolejki.
W referacie, przedstawiony został projekt kolejki będący nie tylko udogodnieniem dla
studentów, ale również interesującą atrakcją turystyczną i wizytówką miasta Krakowa.
dr Bożena Boryczko
423
Dariusz Kozłowski, rok I mgr
SKN „LIDER”
ANALIZA PORÓWNAWCZA STRATEGII INTEGRACJI PIONOWEJ ORAZ
POZIOMEJ PRZEDSIĘBIORSTW NA PRZYKŁADZIE FIRM BRANŻY
ELEKTRONICZNEJ.
W pracy przedstawione zostały dwie strategie integracji przedsiębiorstw - pionowa
oraz pozioma. Omówiony został wpływ stosowania danego typu strategii na konkurencyjność
firmy na rynku oraz różnice wynikające ich stosowania dla niektórych przedsiębiorstw.
Zaprezentowany przykłady firm branży elektronicznej, które stosują takie rozwiązania
pokaże korzyści oraz wady jakie przynosi stosowanie poszczególnych strategii.
Przedstawione zostały także trzy typy integracji pionowej w zależności od kierunku ich
działania.
dr Bożena Boryczko
424
Jolanta KRUPA, rok II
Łukasz PROKOPIUK, rok II
SKN „KINEMATICS”
DZIAŁALNOŚĆ W PROJEKCIE AGH RACING. GŁÓWNE
AKTYWNOŚCI ZWIĘKSZAJĄCE WARTOŚĆ DODANĄ USŁUGI
EDUKACYJNEJ. TWORZENIE, ZMIENIANIE, PRZEWODZENIE
W ORGANIZACJI UCZĄCEJ SIĘ OCZAMI CZŁONKÓW KOŁA.
OCZEKIWANIA KONTRA RZECZYWISTOŚĆ.
AGH Racing to wysoce czaso i kapitałochłonny projekt umożliwiający zespołowi
studentów rywalizację na międzynarodowej scenie prestiżowej Formuły Student. Zadaniem
referatu jest przedstawienie działalności w projekcie AGH Racing jako organizacji uczącej się
opisanej słowami jej członków. Autorzy zbadali organizację (członków koła) wykorzystując
metody jakościowe. Wśród wykorzystanych narzędzi znalazły się storytelling, wywiad
swobodny oraz obserwacja uczestnicząca. Obszarami zainteresowania badaczy było pojęcie
organizacji uczącej się, transfer wiedzy, zarządzanie projektem, motywowanie, przewodzenie,
osoba lidera, odpowiedzialność w grupie, komunikacja w zespole. Celem badań była
diagnoza sytuacji w jakiej znajduje się zespół, wskazanie obszarów w których możliwa jest
poprawa sprawności funkcjonowania organizacji, określenie jakie potrzeby członków
zaspokaja aktywność w projekcie oraz wykrycie potencjalnych zagrożeń dla przyszłego
funkcjonowania organizacji.
dr inż. Daniel Prusak
425
Adam KUCIA, rok I mgr
SKN „LIDER”
INWESTOWANIE W KLASYKI PEWNIEJSZE NIŻ NAJNOWSZA
TECHNOLOGIA - MERCEDES-BENZ W124
Inwestycje i właściwe prognozowanie to podstawowe elementy niezbędne do
osiągnięcia zysku. Brak inwestycji prędzej czy później oznacza upadek przedsiębiorstwa,
bądź w najlepszym wypadku osłabienie pozycji na rynku. Mimo ogromnego postępu techniki
i teoretycznie lepszych produktów pod każdym względem, posiadają one z góry określony
"termin żywotności". Czy w związku z tym nie lepiej wybrać mnie kosztowne, bezawaryjne
i zyskujące na wartości dobro?
Jest wiele sposobów inwestowania, które mają swoje wady i zalety. Referat pokazuje
inwestycję w model MB W124 w porównaniu do współczesnych samochodów. Podkreśla
trwałość owego modelu, porównuje tamtejsze wyposażenie z aktualnymi trendami i ich
przydatność w codziennej eksploatacji oraz zwraca uwagę na z góry określone "terminy
przydatności" nowych samochodów i zgubne dążenie do ochrony środowiska poprzez
downsizing.
dr Bożena Boryczko
426
Iwona PIĄTEK, rok I mgr
SKN „LIDER”
WYKORZYSTANIE MASZYN WSPÓŁRZĘDNOŚCIOWYCH W KONTROLI
JAKOŚCI.
Kontrola jakości jest niezbędnym działem w firmach produkcyjnych. To dzięki niej
przedsiębiorstwo ma możliwość monitorowania zgodności gotowych wyrobów z ich
wymaganiami technicznymi. Aby zapewnić doskonałą jakość, wymagane jest stosowanie
nowoczesnych urządzeń pomiarowych, jakimi są maszyny współrzędnościowe.
Referat składa się ze zdefiniowania co to jest „maszyna współrzędnościowa”,
zaprezentowania działania jednego z programów wykorzystywanych podczas kontroli jakości
już gotowego elementu oraz przedstawienia korzyści płynących z zastosowania maszyn
współrzędnościowych w kontroli jakości.
dr Bożena Boryczko
427
Magdalena Pilipczuk rok I mgr
SKN „LIDER”
ANALIZA SYSTEMÓW BEZPIECZEŃSTWA W TRANSPORCIE
KOLEJOWYM
W dzisiejszych czasach nie trzeba nikogo przekonywać, że bezpieczeństwo pasażerów
w środkach komunikacji jest jednym z najważniejszych priorytetów. Wraz ze wzrostem
prędkości maszyn, w trosce o życie innych tworzy się różne systemy bezpieczeństwa, które
mają zapobiegać nieszczęśliwym wypadkom spowodowanych różnymi czynnikami.
W referacie przedstawiono zalety automatycznych systemów bezpieczeństwa m in.
systemu ERTMS, systemu SMS stosowanych w transporcie kolejowym, które mają za
zasadnie zminimalizować ryzyko związane z kolizjami. Przedstawiono sposoby, które mogą
przyczynić się do zwiększenia bezpieczeństwa pasażerów w czasie podróży.
dr Bożena Boryczko
428
Patrycja Plewa, rok I
Kinga Tokarz, rok I
SKN „LIDER”
WPŁYW WDROŻENIA NORMY ISO 9001 NA FUNKCJONOWANIE
PRZEDSIĘBIORSTWA PRODUKCYJNEGO
Norma ISO 9001 jest jednym z najpopularniejszych standardów, która zawiera
wymagania dotyczące systemu zarządzania jakością. Jednymi z głównych wymagań
powyższej normy są szczegółowe analizy potrzeb i wymagań klientów, analizy stosunków
z kontrahentami oraz oceny systemu zarządzania jakością. Norma ISO 9001 wymaga również
m. in. usystematyzowania zasobów ludzkich oraz wprowadzenia nadzoru nad dokumentacją.
O certyfikat normy ISO 9001 od lat ubiegają się zarówno firmy z sektora
produkcyjnego jak i usługowego. Co wpływa na taką popularność powyższej normy?
W niniejszym referacie odpowiadamy na to pytanie oraz przedstawiamy korzyści płynące
z posiadania certyfikatu normy ISO 9001.
dr Bożena Boryczko
429
Anna POPIOŁEK, rok III
Agata HALIŃSKA, rok II
SKN „EKO-ENERGIA”
ZARZĄDZANIE PROJEKTEM W PRAKTYCE NA
PRZYKŁADZIE AGH SOLAR BOAT
Przedmiotem referatu jest analiza procesu zarządzania projektem oraz
interdyscyplinarnym zespołem na przykładzie AGH Solar Boat.
W pracy skupiono się na przedstawieniu początkowych założeń projektu - analizą
danych wejściowych na przykładzie tzw. żelaznego trójkąta. Przedstawiono możliwości
i ograniczenia nałożone na projekt w jego fazie koncepcyjnej oraz poddano ocenie metody
planowania.
Zaprezentowano drogę prowadzącą do optymalizacji zakresu, harmonogramu oraz
budżetu w projekcie. Przeanalizowano zastosowanie metodyki PRINCE2 i sposobu rodziału
ról oraz odpowiedzialności w projekcie, leżących u jego podstaw. Poddano analizie praktyki
Scrum w sekcji finansów i promocji projektu AGH Solar Boat. Dokonano porównania
poszczególnych metodyk na podstawie realnych problemów powstających w toku realizacji
projektu oraz dokonano adaptacji pracy poszczególnych sekcji do odpowiedniego trybu pracy
nad zadaniami.
430
Sekcja Przedsiębiorczości, Jakości, Zarządzania i Finansów
Entrepreneurship, Quality, Management and Finances
Podsekcja 2
431
Marcin BARAN, rok II mgr
SKN „MENEDŻER JAKOŚCI”
OCENA NIEZAWODNOŚCI PROCESU PROJEKTOWANIA
USZCZELNIEŃ
W artykule przedstawiono wyniki badań autorów przeprowadzone podczas
projektowania uszczelnień. Skoncentrowano się na ocenie niezawodności projektowanego
komponentu przeprowadzonej na podstawie analizy wyników zaplanowanych
eksperymentów. Na początku artykułu postawiono hipotezę, że istnieje możliwość oceny
niezawodności komponentu poprzez analizę wyników eksperymentu, w którym badane cechy
konstrukcyjne produktu były postarzone. W dalszej części podjęto próbę uzasadnienia
postawionej hipotezy posługując się wynikami eksperymentów. Wnioski oraz sugestie
wypływające z przeprowadzonych analiz ukierunkowano na przyspieszenie procesu
podejmowania decyzji o zmianach konstrukcyjnych niezbędnych do podniesienia
niezawodności konstrukcji.
mgr inż. Krzysztof Jurczyk
432
Gabriela BĄK, rok III
SKN „TRANSPEED”
DRUKOWANIE PRZESTRZENNE – OD MODELU WIRTUALNEGO DO
FIZYCZNEGO OBIEKTU
Druk 3D, opracowany w latach 80-tych XX wieku, jest obecnie bardzo dynamicznie
rozwijającą się dziedziną techniki. Początkowo stosowany jedynie przez konstruktorów do
tworzenia prototypów, z czasem znajdował zastosowanie w coraz to nowszych branżach
przemysłu, aby w końcu znaleźć się nawet w domowym zaciszu zwykłego użytkownika
komputera. Spowodowane jest to możliwościami, jakie ze sobą niesie. Niniejszy referat,
oprócz niewątpliwych zalet, przybliży sposób działania, poszczególne etapy procesu oraz
stosowane metody i technologie drukowania przestrzennego.
433
Aneta BECH, rok I mgr
Dariusz GALA, rok I mgr
SKN „EKONOMETRYK”
CO O RANKINGU SZKÓŁ WYŻSZYCH MÓWI ANALIZA
WIELOWYMIAROWA?
Ranking szkół wyższych od 2000 roku publikowany przez "Perspektywy" jest
uznanym źródłem informacji o pozycje krajowych uczelni. Celem referatu jest pokazanie
wyników rankingu od strony analizy wielowymiarowej. Za pomocą wybranych technik
analizy danych wskazane zostaną podobieństwa między badanymi uczelniami, a także
najistotniejsze czynniki wpływające na ich ocenę.
dr Jacek Wolak
434
Agnieszka DOMAGAŁA, rok II mgr
SKN „TRANSPEED”
ROLA MAGAZYNOWANIA DLA FUNKCJONOWANIA PROCESÓW
DYSTRYBUCJI W PRZEDSIĘBIORSTWIE
Pojęcie magazynowanie z punktu widzenia logistyki oznacza niepożądane przerwy
w przepływie towarów. Produkty, które znajdują się w magazynie są w fazie zwanej
spoczynkiem. Przerw nie da się uniknąć, zawsze należy się z nimi liczyć i umieć podejmować
odpowiednie decyzje dotyczące magazynowania, czyli umiejętnie gospodarować zapasami.
Logistyką i magazynowaniem zajmuje się zazwyczaj specjalista do spraw logistyki
magazynowej. Jest on odpowiedzialny za logistyczne planowanie oraz organizację. Trzeba
pamiętać, że składowanie towarów musi przebiegać w sposób sprawny, profesjonalny, a co
najważniejsze bezpieczny. Towary mogą być w różnym stanie, mogą łatwo ulegać zepsuciu,
czy wręcz być niebezpieczne – towary wybuchowe lub trujące. W zależności od tego, jakie
towary mają być przechowywane w magazynie, jego powierzchnie muszą być odpowiednio
wyposażone oraz dostosowane. W referacie przybliżony zostanie proces magazynowania
(przebieg, etapy, czas, jakość i ilość magazynowanych produktów, sposoby magazynowania).
Omówiony zostanie także wpływ magazynowania na całość procesów dystrybucji
w przedsiębiorstwie.
mgr inż. Wojciech Woźniak
435
Agnieszka GRĘDA, rok II mgr
SKN „TRANSPEED”
RODZAJE REGAŁÓW I ICH DOBÓR W STREFIE SKŁADOWANIA
Rodzaj urządzenia do składowania zależy nie tylko od rodzaju przechowywanego
ładunku, ale również od funkcji, którą spełnia dany magazyn. Urządzenia do składowania
powinny być skonstruowane w taki sposób, aby umożliwiały swobodne załadowanie oraz
rozładowanie zapasów, które mają być magazynowane. Dobór metody składowania nie jest
rzeczą łatwą, ponieważ należy brać pod uwagę szereg czynników, które wpływają na
efektywność funkcjonowania magazynu. Zastosowanie odpowiednich urządzeń do
składowania opiera się przede wszystkim na analizie takich czynników jak: typ składowanej
jednostki ładunkowej, wymagane warunki przechowywania, metody przypisania miejsc
składowania, obrót towarów.
436
Szymon KAJMA, rok II
Marcin KAPERA, rok II
Rafał MANDA, rok II
ESTYMACJA WARTOŚCI NARAŻONEJ NA RYZYKO DLA KURSÓW
WALUTOWYCH
Wartość narażona na ryzyko (VaR) i niedobór oczekiwany (ES) są ważnymi i ogólnie
stosowanymi wskaźnikami oceniającymi wielkość ryzyka rynkowego. W celu jak
najdokładniejszej estymacji tych wartości stosuje się wiele technik, które uwzględniają różne
zachowanie stóp zwrotu.
Celem referatu jest porównanie i ocena wyników szacowania VaR i ES
z wykorzystaniem najczęściej stosowanych narzędzi oceny zmienności walorów finansowych.
Wspomniane wielkości zostaną oszacowane dla wybranych danych walutowych z lat 20142015, a ocena jakości stosowanych technik nastąpi poprzez wybrane testy wsteczne.
dr Jacek Wolak
437
Małgorzata KUSZCZAK, rok I mgr
SKN „EKONOMII”
INICJATYWY PROEKOLOGICZNE W BUDOWNICTWIE
Problematyka budownictwa zrównoważonego stanowi ważny element inicjatyw
proekologicznych. W pracy przedstawiono zasady budownictwa pasywnego oraz
energooszczędnego oraz koszty i korzyści jakie wynikają z tego rodzaju przedsięwzięć
inwestycyjnych. Ponadto dokonano analizy możliwości dofinansowania budownictwa
zrównoważonego oraz porównania kosztów związanych z budową domu energooszczędnego
i tradycyjnego. Zbadano również możliwości przekształcenia budynku powstałego według
tradycyjnych standardów budowlanych na energooszczędny. Dzięki takiej inwestycji budynek
zyskuje określony standard energetyczny, który adekwatnie podniesie jego rynkową wartość
w przyszłości i również przyczyni się to do wzrostu komfortu jego użytkowania oraz
obniżeniu kosztów – przykładowo ogrzewania.
Wymagania stawiane przez Unię Europejską powodują, że inwestorzy zmuszani są
do stosowania nowoczesnych technologii, których celem jest budownictwo zgodne
z zasadami zrównoważonego rozwoju oraz zapobieganie niekorzystnym zmianom klimatu.
Stosowanie innowacyjnych rozwiązań technologicznych w sferze oszczędzania energii
w sektorze budowlanym sprzyja racjonalnemu wykorzystaniu oraz optymalnemu
rozdysponowaniu posiadanych zasobów.
Rys. 1 Dom energooszczędny
Źródło: http://www.archipelag.pl/abc-budowy-1/buduj-energooszczednie-1/architektura?Article=dom-energooszczedny.html
dr Justyna Muweis
438
Urszula MAKUCH, rok I mgr
SKN „EKONOMII”
MOŻLIWOŚCI FINANSOWANIA SKUTKÓW KATASTROF
NATURALNYCH NA PRZYKŁADZIE WOJEWÓDZTWA
MAŁOPOLSKIEGO
Katastrofy naturalne należą do jednych z najbardziej nieprzewidywalnych zjawisk
występujących w przyrodzie. Dzięki rozwojowi technologii jesteśmy w stanie przewidzieć ich
wystąpienie oraz dokładnie określić rozmiary tego problemu. Kwestie zapobiegania oraz
działań związanych z odbudową zniszczeń są niezwykle ważne dla ludzi zamieszkujących
zagrożone tereny oraz dla osób, które ucierpiały w wyniku wystąpienia katastrof naturalnych.
W Polsce istnieje wiele sposobów finansowania skutków katastrof naturalnych.
Rozpoczynając od budżetu państwa, kredytów i ubezpieczeń aż po specjalne fundusze.
Instrumenty te zostały utworzone w celu pomocy poszkodowanym w wyniku tak
gwałtownych i niespodziewanych zjawisk. Po wystąpieniu klęsk obejmujących znaczne
tereny, ubieganie się o pomoc jest stosunkowo łatwe, ponieważ odpowiedzialne są za to
właściwe organy. Za zabezpieczenie terenów zagrożonych wystąpieniem klęski
odpowiedzialne są samorządy jednostek terytorialnych.
W pracy scharakteryzowane zostały katastrofy naturalne występujące
w województwie Małopolskim oraz sposoby wydatkowania przez gminy miejskie środków
otrzymanych na działania związane z zabezpieczeniem się przed wystąpieniem zniszczeń
spowodowanych przez katastrofy naturalne. Ponadto przeanalizowano dodatkowe źródła,
z których można otrzymać wsparcie finansowe w sytuacji wystąpienia katastrof oraz jakie
procedury należy spełnić, aby w jak najszybszym czasie móc odbudować lub wyremontować
swój dobytek.
Ponadto przedstawiono analizę finansowania przedsięwzięć inwestycyjnych
w zakresie zabezpieczeń przeciwpowodziowych na terenie Miasta Krakowa,
z uwzględnieniem podziału źródeł na własne i pochodzące z budżetu państwa. Wnioski
dotyczą udziału środków pieniężnych różnego pochodzenia na finansowanie skutków
katastrof naturalnych.
dr Justyna Muweis
439
Magdalena MARCISZ, rok I mgr
SKN „EKONOMII”
MOTYWY PODEJMOWANIA DZIAŁALNOŚCI PROEKOLOGICZNEJ
PRZEZ PRZEDSIĘBIORSTWA W POLSCE
Każde przedsiębiorstwo poszukuje najlepszej drogi do sukcesu na rynku. Obecnie
przedsiębiorcy muszą nieustannie badać czynniki, które wpływają na działalność firmy.
Współcześnie wzrost znaczenia ekologii w życiu społecznym i gospodarczym również
determinuje niektóre decyzje przedsiębiorców. Ze względu na zwiększenie się ekologicznej
świadomości społeczeństwa, z łatwością można dostrzec, że w wielu dziedzinach życia
ekologia stała się istotną kwestią.
W pracy przedstawiono motywy podejmowania działalności związanej
z problematyką ekologii, które kierują decyzjami przedsiębiorców. Celem pracy jest zbadanie
udziału otoczenia przedsiębiorstwa w jego proekologicznej działalności. Przejście od
ogólnego zarysu działalności przedsiębiorstwa do jego powiązań z ekologią może być
kluczowym czynnikiem rozwoju, ponieważ to właśnie z otoczenia płyną potrzeby, które
przedsiębiorstwo ma za zadanie spełniać. Każde działanie na rzecz ekologii przyczynia się do
ochrony środowiska naturalnego, dlatego przedsiębiorcy powinni uwzględniać ten aspekt
w swojej działalności. W pracy przedstawiono także znaczenie społecznej odpowiedzialności
przedsiębiorstw i zrównoważonego rozwoju, które są niezbędne podczas ukierunkowania
przedsiębiorstwa na działalność proekologiczną. Często czynnikiem wyboru działań
proekologicznych stają się także kwestie finansowe, zdobycie zaufania klientów, zwiększenie
konkurencyjności przedsiębiorstwa.
Jakie determinanty wpływają najbardziej na podejmowanie działalności
proekologicznej wskazują także wyniki badań przeprowadzonych w przykładowych
przedsiębiorstwach podejmujących tego typu działalność proekologiczną. Analiza
otrzymanych wyników może wskazywać, że ekologia w działalności przedsiębiorstwa to nie
obowiązek podyktowany przepisami prawa, a klucz do sukcesu.
dr Justyna Muweis
440
Kamila ORZEŁ, rok I mgr
SKN „MENTOR”
JAK TECHNOLOGIE BIG DATA WSPIERAJĄ BUDOWĘ
INTELIGENTNYCH MIAST?
W dzisiejszych czasach urbanizacja nabiera coraz większego tempa. Włodarze miast,
kierowani chęcią utrzymania zrównoważonego rozwoju oraz poprawą komfortu życia
mieszkańców, coraz chętniej wdrażają różne rozwiązania stanowiące realizację koncepcji tzw.
inteligentnych miast (smart cities). Efektywne gromadzenie, udostępnianie i analiza otwartych
danych miejskich (open data), w tym przede wszystkim wykorzystanie nowoczesnych
technologii przetwarzania dużej ilości danych (big data) są jednymi z kluczowych czynników
sukcesu realizacji tej koncepcji.
Celem referatu jest zbadanie szans, wyzwań i korzyści wynikających z wykorzystania
technologii big data do realizacji koncepcji inteligentnych miast na przykładzie wybranych
ośrodków miejskich w Polsce i w Europie.
dr inż. Jerzy Duda
441
Dominika SOCHACKA, rok II
Zuzanna ZAJKOWSKA, rok II
PIWO I PIENIĄDZE
Celem prezentowanego referatu jest odpowiedź na pytanie o wpływ zmian dochodów
konsumentów i cen alkoholu na różne rodzaje piwa w Polsce. W realizacji zadania użyte
zostaną oryginalne dzienne dane dotyczące cen i ilości sprzedawanego piwa w wybranych
krakowskich marketach, a narzędziem pozwalającym na uzyskanie oszacowań cenowych
i dochodowych elastyczności popytu dla piwa w trzech rozważanych koszykach, będzie
ekonometryczna analiza wyników estymacji prawie idealnego systemu funkcji popytu
(AIDS).
dr Jacek Wolak
442
Angelika ZIELIŃSKA, rok II
SKN „KADRA”
AUTOPREZENTACJA I SZTUKA PREZENTACJI JAKO
KROK DO WYKREOWANIA WIZERUNKU
PRZEDSIĘBIORCZEJ OSOBY
W obecnych czasach wiele osób chciałoby być postrzegane jako przedsiębiorcze
jednostki. Niewątpliwie, ważnym elementem w wykreowaniu takiego wizerunku jest
odpowiednia autoprezentacja oraz umiejętność wystąpień publicznych. Za pomocą wyglądu,
komunikacji werbalnej i niewerbalnej pokazujemy to, kim jesteśmy lub za kogo chcielibyśmy
być uważani. Dlatego powinniśmy zwracać uwagę na to, jak się prezentujemy, zarówno
w codziennych rozmowach, jak i na różnego rodzaju wystąpieniach i ważnych spotkaniach.
Nasze zachowania oraz podejmowane działania wpływają na to, jak jesteśmy postrzegani
przez otoczenie.
W moim referacie przedstawię kilka istotnych elementów autoprezentacji. Zacznę od
zjawiska pierwszego wrażenia, na podstawie którego większość ludzi wyrabia sobie zdanie na
temat nowo poznanych osób. Z racji, że duża część społeczeństwa to wzrokowcy, opowiem,
jak ważny jest ubiór i wygląd zewnętrzny, który jest naszą wizytówką. Następnie zgłębię
temat mowy ciała, na którą składa się wiele czynników, m.in. postawa, gestykulacja czy
mimika twarzy.
W dalszej części wystąpienia scharakteryzuję zasadę 5xW, która wskazuje, na co
powinniśmy zwracać uwagę podczas przygotowywania prezentacji. Opowiem również o tym,
jak istotna jest autoprezentacja w Internecie oraz jak mogą wyróżnić się osoby prowadzące
blogi czy strony www spośród tysięcy już istniejących.
Na zakończenie przedstawię wyniki badań przeprowadzonych wśród studentów, na
temat autoprezentacji oraz znajomości jej zasad.
mgr Wojciech Kowalik
443
Sekcja Przeróbki Plastycznej Metali
Metal Forming
444
D. A. BASTA, rok I mgr
SKN „METALSOFT”
OPRACOWANIE ORAZ IMPLEMENTACJA ALGORYTMU
DO TWORZENIA CYFROWEJ REPREZENTACJI
MIKROSTRUKTURY DWUFAZOWEGO MATERIAŁU
METALICZNEGO NA BAZIE ZDJĘĆ Z MIKROSKOPII
OPTYCZNEJ I SKANINGOWEJ
Nowoczesne stale o podwyższonej granicy wytrzymałości (ang. Advanced High
Strength Steels – AHSS) są niezmiernie interesujące z punktu widzenia ich wykorzystania np.
w przemyśle motoryzacyjnym, ponieważ mogą w znacznym stopniu umożliwić redukcję
masy własnej samochodu przy jednoczesnym wzroście jego parametrów bezpieczeństwa. Aby
zrozumieć mechanizmy zapewniające poprawę własności wspomnianym materiałom
konieczna jest realizacja szeregu badań podstawowych wspomaganych zaawansowanymi
metodami numerycznymi. Stosowane dotychczas konwencjonalne modele bazujące na
uproszczonej cyfrowej reprezentacji materiału (ang. Digital Material Representation) nie
pozwalają uwzględnić szeregu procesów zachodzących w materiale zależnych od morfologii
badanego materiału. Dlatego celem niniejszej pracy było opracowania aplikacji numerycznej
służącej do generowania cyfrowych reprezentacji stali martenzytyczno-ferrytycznej typu DP
(ang. Dual Phase) wykorzystującej zdjęcia wykonane mikroskopem optycznym oraz
skaningowym. Do przygotowania reprezentacji cyfrowej wykorzystano w aplikacji algorytmy
bazujące na idei automatów komórkowych wspieranych przez klasyczne algorytmy obróbki
obrazu. Próbki metalograficzne poddawane były procesom takim jak np. binaryzacja,
zarodkowanie, wyodrębnianie ziaren, rozrost ziaren, usuwanie szumów, pomiar objętościowy
faz, erozja granic czy różnicowanie kolorystyczne. Rezultatem przeprowadzonych
transformacji jest reprezentacja DMR gotowa do adaptacji w programach wykorzystywanych
do modelowania procesów fizycznych (Abaqus, Ansys, Adina). Dlatego w drugiej części
pracy wykonano symulację numeryczną procesu rozciągania mikrostruktur wygenerowanych
z wykorzystaniem zaimplementowanego oprogramowania. Skuteczne zastosowanie
przygotowanego przez autora oprogramowania może prowadzić do oszczędności w zakresie
czasu trwania oraz kosztów niezbędnych do przeprowadzenia badań metalograficznych.
dr inż. Konrad Perzyński
445
Dawid Białoń, rok I mgr
SKN „PROMAT”
WALCOWANIE NA GORĄCO PÓŁWYROBU ZE STOPU TI-6AL-4V
Celem pracy jest określenie wpływu parametrów odkształcenia na stan mikrostruktury
oraz na wybrane własności stopu Ti-6Al-4V otrzymanego przez odlewanie.
Zakres badań obejmuje realizację procesu walcowania na gorąco stopu Ti-6Al-4V
przy przyjętych warunkach termo-mechanicznych, a także ocenę stanu mikrostruktury
i określenie wybranych własności materiału wyjściowego oraz w stanie po walcowaniu.
400
391
379
380
369
365
HV2
360
340
338
339
320
300
446
Michał Górkiewicz, rok III
SKN „METALSOFT”
OPRACOWANIE PROTOTYPU MASZYNY DO BEZNARZĘDZIOWEGO
(DIELESS) CIĄGNIENIA CIENKIEGO DRUTU ZE STOPÓW MAGNEZU
Celem projektu jest stworzenie prototypu zautomatyzowanej maszyny opierającej się
na mikrokontrolerach Arduino, która pozwoli na uzyskanie drutu ze stopów magnezu o
średnicy poniżej 50 μm za pomocą technologii DIELESS. Prototyp maszyny będzie zawierał
silnik nawijający drut i stwarzający naprężenia rozciągające, piec do lokalnego nagrzewania
drutu w kotlinie odkształcenia oraz dwóch szpul, zawierających przyrząd do kontroli
naprężenia w drucie.
W pierwszej kolejności stworzony zostanie system pomiaru naprężenia ciągnienia,
zintegrowany ze szpulą i pozwalający na wymianę danych z komputerem sterującym za
pomocą WiFi. Zostanie on wyposażony w hamulec, który na podstawie odczytu bieżącego
naprężenia ciągnienia pozwoli na odpowiednie hamowanie szpuli celem sterowania wartością
naprężenia ciągnienia.
DEVELOPMENT OF A PROTOTYPE MACHINE FOR TOOL-FREE
(DIELESS) DRAWING PROCESS FOR THIN WIRE OF MAGNESIUM
ALLOY.
The aim of the project is to create a prototype of automated machine based on the
Arduino microcontrollers, which allows to obtain a magnesium-alloy wire having a diameter
of less than 50 μm using the DIELESS technology. The prototype machine will include
a motor, which is responsible for winding the wire and producing tensile stress, oven for
locally heating the wire in the basin deformation and two reels containing the device to
control the tension in the wire.
First, a system for measuring the tension drawing will be created, integrated with the
reel and allowing data exchange with control computer via WiFi. It will be fitted with a brake,
which based on the reading of the actual drawing tension will allow to appropriately brake the
reel to control the value of drawing tension.
Prof dr. Hab. inż. Andrij Milenin
447
MECHANIZM POWSTAWANIA WADY POWIERZCHNIOWEJ „ODBICIA
NA +” PODCZAS TŁOCZENIA BLACHY KAROSERYJNEJ
W pracy przedstawiono koncepcję powstawania wad określanych jako „odbicia na +”
podczas tłoczenia z blachy ocynkowanej poszycia pokrywy silnika samochodu osobowego.
Zaprezentowano w postaci schematu koncepcję mechanizmu powstawania ww. wad (rys. 1).
Wady określone jako „odbicia na +” powstają w wyniku umiejscowienia się na
powierzchni matrycy cząstki lub konglomeratu cząstek. Cząstki powodujące „odbicia na +” są
fragmentami stalowymi pochodzącymi najprawdopodobniej z krawędzi wykrawanej blachy,
są to też fragmenty wykruszonej powłoki cynkowej (najprawdopodobniej w postaci
konglomeratów, których głównym miejscem pochodzenia jest obszar progu ciągowego).
Skład chemiczny stali (zwłaszcza zbyt duża zawartość krzemu i fosforu) może być
przyczyną łatwiejszego wykruszania się fragmentów powłoki cynkowej. Obie blachy były
zabezpieczane przez międzywarstwę bogatą w Al celem poprawy przyczepności powłoki
cynkowej. Próby zarysowania, tłoczności oraz próba nacięciowa wskazuje, że spośród
dostarczonych do badań blach, materiał wsadowy do tłoczenia wykazuje większą skłonność
do odrywania się fragmentów powłoki, zwłaszcza w miejscu gdzie występuje większa
zawartość Si w stali oraz tam gdzie grubość tej powłoki bliska jest 6 μm.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Rys. 1. Kolejne stadia powstawania wady „odbicie na +”
dr hab. Inż. Janusz Krawczyk
dr Inż. Marek Paćko
448
Mateusz Mojżeszko, rok I mgr
SKN „METALSOFT”
OPRACOWANIE I IMPLEMENTACJA ALGORYTMU DO
TRÓJWYMIAROWEJ REKONSTRUKCJI MIKROSTRUKTUR
MATERIAŁÓW METALICZNYCH.
Współcześnie opracowanie nowoczesnych technologii procesów przeróbki plastycznej
niemal zawsze wspomagane jest przez rozbudowany aparat matematyczno-informatyczny.
Opracowanie rzetelnego i wiarygodnego modelu numerycznego danego procesu pozwala
wyeliminować wiele błędów jeszcze przed rozpoczęciem prób przemysłowych i produkcji. To
w konsekwencji pozwala na zmniejszenie kosztów opracowania takiej nowej technologii.
Duże zapotrzebowanie na nowe i coraz bardziej zaawansowane technologie przeróbki
plastycznej spowodowało dynamiczny rozwój metod modelowania. W konsekwencji
dzisiejsze symulacje komputerowe są w stanie coraz dokładniej odwzorowywać właściwości
i zachowanie materiałów w różnych skalach wymiarowych.
Jedną z nowoczesnych koncepcji wykorzystywanych w modelowaniu numerycznym
jest możliwość uwzględnienia morfologii mikrostruktury badanego materiału w sposób
bezpośredni. Takie podejście nosi nazwę cyfrowej reprezentacji materiału i może być
wykorzystywane zarówno w przestrzeni dwu i trójwymiarowej. Jednakże podstawą tego
podejścia jest uzyskanie wiarygodnych danych wejściowych w postaci początkowej
morfologii mikrostruktury. W przypadku dwuwymiarowym można wykorzystać zdjęcia
zgładów metalograficznych, lub metody numeryczne generujące statystycznie podobne
cyfrowe mikrostruktury. Zagadnienie staje się jednak zdecydowanie bardziej skomplikowane
w przypadku tworzenia modelu w przestrzeni trójwymiarowej z wykorzystaniem danych
eksperymentalnych.
Niniejsza praca poświęcona jest opracowaniu i implementacji wydajnego algorytmu
do trójwymiarowej cyfrowej rekonstrukcji dwuwymiarowych zdjęć zgładów mikrostruktur o
dwufazowym charakterze. W ramach pracy zaproponowano również aplikację udostępniającą
łatwy w użyciu interfejs użytkownika. Program oparty został o język JAVA oraz bibliotekę
JOGL.
Opiekun naukowy
dr hab. inż. Łukasz Madej, prof. AGH
449
Krzysztof PAJOR, rok II mgr
SKN „PROMAT”
ANALIZA KUCIA TULEI Z KOŁNIERZEM Z WSADU W POSTACI RURY
Wyroby drążone są szeroko wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu, takich
jak lotniczy, motoryzacyjny, okrętowy, czyli wszędzie tam, gdzie masa stanowi istotny
problem. W przypadku wałów drążonych o średnicy zewnętrznej 20% większej od średnicy
wałów pełnych – przy tej samej wytrzymałości na skręcanie są o połowę lżejsze. To niesie za
sobą ważne skutki ekonomiczne zarówno dla produkcji (oszczędność materiałów), jaki
i eksploatacji gotowego wyrobu.
Jedną z metod otrzymywania wyrobów drążonych z różnymi rodzajami wypustów
i kołnierzy jest kucie z wsadu rurowego, co zwiększa wydajność i obniża koszty produkcji.
Referat opisuje istotne problemy dla procesów kucia wyrobów drążonych, zwłaszcza
te dotyczące powstawania zakucia oraz jego zapobiegania. Na rys. 1 przedstawiono
przykładowe wymiary graniczne uwzględniające wysokość oraz szerokość kołnierza, a także
przekrój rury wraz z oznaczeniem wymiarów.
4,5
Wysokość kołnierza
4
ZAKUCIE
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
szerokość kołnierza
Rys. 1 Wykres granicznych proporcji wysokości i szerokości kołnierza dla bazowej grubości
ścianki rury d = 1: __ odkuwka z zakuciem, __ odkuwka bez zakucia
dr inż. Sylwia Bednarek
450
Maciej Szymula, rok III
SKN „HEFAJSTOS”
MOŻLIWOŚCI REKONSTRUKCJI ODKSZTAŁCANYCH NA GORĄCO
MIKROSTRUKTUR W OPARCIU O NISKOTEMPERATUROWE BADANIA
EBSD I ZJAWISKO DZIEDZICZNOŚCI FAZ
Bezpośrednia obserwacja mikrostruktury i tekstury w stopach metali odkształcanych
plastycznie na gorąco jest ograniczona ze względu na brak odpowiednich narzędzi. Co więcej,
przemiany fazowe mające miejsce w tych materiałach utrudniają śledzenie zmian
mikrostrukturalnych będących wynikiem przeróbki cieplno-mechanicznej powyżej
temperatury rozpoczęcia przemiany fazowej. W pracy skupiono się na oszacowaniu
możliwości zrekonstruowania mikrostruktury wybranych materiałów poddanych różnej
historii odkształcenia na gorąco w oparciu o metodę EBSD (z ang. Electron Backscatter
Diffraction) i relacje krystalograficzne pomiędzy fazami wysoko- i niskotemperaturowymi
z uwzględnieniem historii odkształcenia.
dr inż. Krzysztof Muszka
451
Wioletta WŁOŚ, rok I mgr
SKN „PROMAT”
PROCES KUCIA MATERIAŁU BIMETALICZNEGO O ODMIENNYCH
WŁASNOŚCIACH REOLOGICZNYCH WARSTW
Praca dotyczy badania zachowania się materiałów bimetalicznych podczas kucia na
gorąco, ze szczególnym uwzględnieniem warstwy wierzchniej. Celem modelowania jest
określenie możliwości kształtowania wyrobów o złożonych kształtach z takich kompozytów,
czego efektem może być uproszczenie procesu wytwarzania wyrobów o szczególnych
własnościach powierzchni roboczej (np. odporności na korozję lub na zużycie). Ponieważ
materiały o ww. założonych własnościach eksploatacyjnych są droższe, założeniem jest aby
materiał ten stanowił warstwę wierzchnią, utworzoną na etapie przygotowania wsadu, który
następnie jest odkształcany w konwencjonalnych procesach kucia.
W tym celu opracowano modele warstwowe wsadu do kucia, zakładając własności
reologiczne typowych materiałów konstrukcyjnych oraz o specjalnych cechach
fizykochemicznych lub mechanicznych. W symulacji uwzględniono trzy kombinacje bimetali
dobranych w zależności od potencjalnego zastosowania, pod kątem odporności na korozję
oraz odporności na zużycie ścierne, w dwóch wariantach grubości warstwy wierzchniej,
wynoszącej 1 mm oraz 2 mm. Modelowanie przeprowadzono wykorzystując zaawansowane
opcje programu QFORM 3D.
dr inż. Piotr Skubisz
452
Joanna Zajączkowska, rok II mgr
SKN „PROMAT”
WPŁYW WIELKOŚCI ODKSZTAŁCENIA NA WYBRANE
WŁASNOŚCI STOPU TI6AL4V.
Spośród stosowanych stopów tytanu najczęstsze zastosowanie znajdują stopy
dwufazowe. Charakteryzują się one dużą wytrzymałością względną oraz wysoką odpornością
na korozję. Mogą one także pracować w wysokiej temperaturze.
Stop Ti6Al4V jest stosowany w wielu gałęziach przemysłu, m.in. w lotnictwie,
medycynie, motoryzacji oraz w przemyśle kosmicznym.
Dwufazowy stop tytanu Ti6Al4V ma wszechstronne zastosowanie dzięki swoim
własnościom, które są kształtowane przez obróbkę cieplną oraz plastyczną. Obróbka cieplna
ma wpływ na skład fazowy oraz mikrostrukturę stopu, a tym samym własności mechaniczne.
Charakterystyczne dla tego stopu cechy to dobre własności wytrzymałościowe i plastyczne.
Niniejsza praca przedstawia wyniki badań dotyczące działania wielkości odkształcenia
na wybrane własności stopu Ti6Al4V.
453
Krystian ZYGUŁA, rok II mgr
SKN „PROMAT”
„WPŁYW WIELKOŚCI ODKSZTAŁCENIA NA WŁASNOŚCI
STOPU TYTANU TI6AL4V OTRZYMANEGO METODĄ
METALURGII PROSZKÓW”
Celem przeprowadzonych w ramach pracy badań doświadczalnych była ocena
wpływu odkształcenia na wybrane własności stopu tytanu o symbolu Ti6Al4V otrzymanego
metodą metalurgii proszków.
Badania obejmowały przygotowanie próbek z danego stopu do prób
odkształceniowych, a następnie pomiar wybranych własności materiału. Porównując
otrzymane wyniki do wyjściowych własności stopu, określono jaki wpływ ma stopień
odkształcenia na umocnienie materiału zachodzące podczas prób odkształceniowych.
Analiza otrzymanych wyników posłużyła opisu umocnienia odkształceniowego
badanego stopu Ti6Al4V, zarówno pod względem jakościowym jak i ilościowym.
454
Sekcja Technologi Paliw, Chemii i Ochrony Środowiska
Fuel Technology, Chemistry and Environmental Protection
455
Anna BLACHA, rok I mgr
Sylwia STEFAŃSKA, rok I mgr
SKN „FUELS”
TERMOCHEMICZNA KONWERSJA ALG W CELU UZYSKANIA
CIEKŁEGO BIOPALIWA
Rosnące zapotrzebowanie na paliwa alternatywne oraz troska o środowisko powodują,
że poszukuje się nowych, niekonwencjonalnych źródeł energii, wśród których za jedne
z bardziej obiecujących uważa się mikro- i makroalgi. Spośród najważniejszych ich zalet to:
niezwykle szybki przyrost biomasy, możliwość uprawy na nieużytkach oraz wykorzystanie
wód odpadowych jako medium wzrostu. Ponadto istnieje możliwość produkcji alg w pobliżu
elektrowni węglowych, ferm czy zakładów przemysłowych w celu zaagospodarowania
odpadowego ditlenku węgla (CO2.).
W przypadku konwersji biomasy do biopaliw szczególnie dużą nadzieję upatruje się
w metodach termochemicznej konwersji, które pozwalają na przetwarzanie wszystkich
składników organicznych, a nie jedynie jednej z tych grup, jak np. w przypadku procesu
transestryfikacji (lipidów). Jednym z najwydajniejszych procesów przetwarzania biomasy do
biooleju zwanego inaczej olejem pirolitycznym jest piroliza. Opiera się na termicznym
rozkładzie biomasy w atmosferze beztlenowej w zakresie temperatur 350÷700oC.
Pozostałymi produktami konwersji są woda, zwiazki organiczne w niej rozpuszczone,
produkty stałe oraz gazy. Przy zmianach warunków procesu (np. zmiany temperatury)
generowane są różne udziały grup produktów. Istotny jest dalszy rozwój badań w celu
określenia optymalnych warunków procesu konwersji, analizy składu bio-oleju i sposobów
jego dalszego uszlachetniania. Celem pracy jest analiza możliwości konwersji alg do
użytecznych paliw alternatywnych na drodze procesu pirolizy w reaktorze ze złożu stałym
dr inż. Mariusz Wądrzyk
456
Dorota KRYSA, rok I mgr
Piotr MISIOR, rok I mgr
Małgorzata STOKŁOSA, rok I mgr
SKN „FUELS”
ZAWIESINY WĘGLOWO-WODNE O DUŻYM
ZAGĘSZCZENIU
Zawiesiny węglowo – wodne to układy dyspersyjne, w której woda to faza
rozpraszająca a drobno zmielony węgiel to faza rozproszona. Zawartość węgla w zawiesinie
waha się w zakresie od 30 do 70%. W celu poprawy ich właściwości stosuje się dodatki
substancji modyfikujących Obecnie obserwowany jest wzrost zainteresowania zawiesinami
jako paliwem alternatywnym do węgla i paliw ropopochodnych. Ich stosowanie jest
atrakcyjne zarówno pod względem ekologicznym jak i ekonomicznym.
Celem pracy było zbadanie użytkowych właściwości zawiesin węglowo – wodnych o
dużej koncentracji węgla. Do badań wytypowano węgiel z KWK Bogdanka. Dodatkowo
zbadano wpływ dodatku Rokwinolu 60 na wybrane właściwości uzyskanych zawiesin.
mgr inż. Tadeusz Dziok
457
Olga Fałowska, rok II
Magda Juszczyk, rok II
Oliwia Maloch, rok II
SKN "KERMA"
KOMPLEKSOWA ANALIZA GRAWIMETRYCZNA I PIERWIASTKOWA
ZANIECZYSZCZEŃ PYŁOWYCH POWIETRZA W KRAKOWIE
Przedmiotem badań wykonywanych w ramach projektu badawczego jest analiza
grawimetryczna trzech frakcji zanieczyszczeń pyłowych powietrza PM1 (pyłowe zanieczyszczenia
powietrza zawierające cząsteczki o średnicy aerodynamicznej mniejszej lub równej 1 µm), PM2,5
(pyłowe zanieczyszczenia powietrza zawierające cząsteczki o średnicy aerodynamicznej mniejszej lub
równej 2,5 µm) i TSP (całkowite zanieczyszczenia pyłowe powietrza) oraz wyznaczenie stężeń dla
próbek pobranych na terenie Krakowa. Równocześnie jest przeprowadzona analiza składu
pierwiastkowego pobranych próbek.
W Małopolsce wciąż obserwuje się wysoki poziom zanieczyszczeń pyłowych powietrza.
Zanieczyszczenia powietrza są czynnikiem chorobotwórczym wywołującym wiele chorób,
w szczególności układu oddechowego. Kluczowy jest rozmiar ziaren cząsteczek pyłowych - pyły o
drobnych cząsteczkach dostają się do dolnych części układu oddechowego i w ten sposób mogą
przenikać do układu krwionośnego. Dlatego tez pobrane zostały różne frakcje zanieczyszczeń
pyłowych powietrza, a następnie za pomocą analizy grawimetrycznej obliczone stężenia każdej z nich.
Kolejny czynnik klasyfikacyjny to skład chemiczny, określający toksyczność pyłów. Dłuższe
narażenie na wysokie stężenia mogą mieć wpływ m.in. na przebieg chorób układu oddechowego,
serca lub nawet na zwiększenie ryzyka chorób nowotworowych. Analiza składu pierwiastkowego
każdej frakcji pozwoli na określenie lokalizacji pierwiastków w poszczególnych frakcjach.
Wykonane badania i analiza stanowią wartościowy materiał w pracach nad określeniem
wpływu zanieczyszczeń pyłowych powietrza w Krakowie na komórki biologiczne.
dr inż. Lucyna Samek
458
Karolina IZAK, rok I mgr
Łukasz Kmiotek, rok I mgr
SKN „SOLARIS”
PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA BIOMASY
W ENERGETYCE
Polityka energetyczna Unii Europejskiej narzuca na kraje członkowskie wymóg
wzrostu wykorzystania odnawialnych źródeł energii. W przypadku Polski jednym
z najbardziej obiecujących źródeł OZE jest biomasa. W ostatnich latach można było
zaobserwować szybki wzrost wykorzystania biomasy w elektrowniach, głównie za sprawą
wprowadzonego systemu wsparcia tj. systemu zielonych certyfikatów. Okazało się jednak, że
spalanie biomasy jako dodatku do paliwa węglowego w istniejących blokach energetycznych
jest problematyczne. Nastąpiły również zmiany systemu wsparcia co w rezultacie
doprowadziło do odejścia od wykorzystania biomasy w elektrowniach. Pojawia się więc
problem zagospodarowania istniejącego potencjału biomasy w sposób optymalny z punktu
widzenia zrównoważonego rozwoju. Celem pracy było opracowanie modułu dostaw biomasy
do energetyki w modelu TIMES-PL. Przeprowadzono przegląd literatury i baz danych na
podstawie którego oceniono istniejący i perspektywiczny potencjał biomasy w podziale na jej
główne rodzaje. Następnie opracowano założenia dla średnioterminowych scenariuszy
energetycznych uwzględniające różne cele ilościowe dla udziału OZE w wytwarzaniu energii
elektrycznej i ciepła sieciowego oraz przeprowadzono symulacje rozwoju systemu paliwowoenergetycznego.
dr inż. Artur Wyrwa
459
Małgorzata JACHIMCZYK, rok II mgr
Maciej KRZYCH, rok II mgr
Marek MOŻDŻEŃ, rok II mgr
SKN „FENIKS”
KARBONIZATY Z SUROWCÓW NATURALNYCH W REAKCJI
SELEKTYWNEJ REDUKCJI KATALITYCZNEJ TLENKU AZOTU
AMONIAKIEM
W ramach pracy w laboratorium przygotowano katalizatory do procesu SCR. W tym celu
wykorzystano karbonizaty otrzymane z rozdrobnionych łupin orzecha włoskiego oraz brzoskwini.
Preparatyka katalizatorów wyglądała następująco: część każdego karbonizatu utleniano w kwasie
azotowym (V) przez dwie godziny a dalsze etapy przeprowadzano dla substratu utlenionego
i nieutlenionego. Następnie preparaty nasycano mocznikiem oraz azotanem (V) manganu w ilości 5%
wagowych, metodą pierwszej wilgotności.
Wyniki badań opracowano i przedyskutowano pod kątem:
średnich stężeń produktów reakcji SCR w zakresach temperaturowych;
aktywności katalitycznej (stopień konwersji);
selektywności przygotowanych katalizatorów do N2 czyli głównego produktu reakcji;
stabilności katalizatorów czyli możliwości ich praktycznego zastosowania w procesie.
100%
90%
80%
Stopień konswersji NO [%]
70%
60%
BU
BN
OU
ON
50%
40%
30%
20%
10%
0%
150
200
250
300
350
Temperatura reakcji [°C]
Rys. 1 Stopień konwersji NO dla analizowanych katalizatorów
Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że materiały węglowe w reakcji SCR
najlepiej pracują w zakresie średniotemperaturowym. Można zauważyć, że katalizator otrzymany
z łupin orzecha włoskiego w większości przypadków wykazuje wysoką aktywność, selektywnosć oraz
stabilność. Katalizatory otrzymane na bazie karbonizatów roślinnych wykazują nico gorsze
właściwości niż te używane powszechnie w przemyśle, jednak ich zaletą jest niski koszt odpadu
roślinnego.
dr inż. Bogdan Samojeden
460
Anna Korzeniewska, rok II mgr
SKN „REDOX”
ANALIZA CZĄSTEK STAŁYCH EMITOWANYCH
Z RÓŻNYCH ŹRÓDEŁ
Polska jest jednym z głównych emiterów pyłów w Europie pomimo znacznej redukcji
emisji całkowitej pyłów w ostatnich latach. Przyczyną takiego stanu jest dominująca rola
węgla jako nośnika energii czy duży udział przemysłu wydobywczego i metalurgicznego
w gospodarce[1].
Pyły nie są zanieczyszczeniami jednorodnymi. Na stopień ich szkodliwości wpływa
ich skład chemiczny i mineralogiczny oraz rozmiary ziaren. Oddziaływanie pyłów na
roślinność związane jest z procesem mokrej i suchej depozycji i uzależnione jest w dużym
stopniu od ich składu chemicznego. Szkodliwe działanie pyłów polega na: pokrywaniu liści
warstwą izolującą co ogranicza działanie promieniowania słonecznego, zatykaniu aparatów
szparkowych liści, co prowadzi do zakłóceń w procesie fotosyntezy czy pochłanianiu
i rozpraszaniu większej części promieniowania ultrafioletowego, którego zmniejszenie
intensywności powoduje wzrost ilości bakterii w powietrzu i hamuje rozwój roślinności. Pyły
mogą się również dostawać do wód powierzchniowych. Stopień zanieczyszczenia wód zależy
od wielkości depozycji i składu chemicznego pyłów. Zawarte w pyle metale ciężkie osiadają
na dnie i łączą się z osadami dennymi oraz są akumulowane w organizmach roślinnych
i zwierzęcych. Jednak najbardziej negatywne skutki obserwuje się w przypadku
oddziaływania pyłów na zdowie ludzi. Jak podaje WHO, co czwarty zgon człowieka na
świecie związany jest z zanieczyszczeniami środowiska, z czego aż 1,7 mln zgonów
spowodowanych jest przez nowotwory. Zanieczyszczenia powietrza zwiększają ryzyko
zarówno chorób płuc, w tym nowotworów, jak i schorzeń sercowo-naczyniowych[2]. Pyły
bardzo drobne, szczególnie PM2.5, powodują wiele bardzo poważnych skutków
zdrowotnych, jak: nasilenie astmy, nasilony kaszel, trudności z oddychaniem, chroniczny
bronchit, osłabienie czynności płuc, objawiające się m.in. skróceniem oddechu czy nawet
przedwczesna śmierć. Do pyłów szczególnie toksycznych należą te zawierające związki
metali ciężkich (arsenu, kobaltu, ołowiu, niklu, rtęci), z których niektóre mają właściwości
kancerogenne i/lub mutagenne. Szczególnie toksyczne są pyły zawierające węglowodory
aromatyczne, będące związkami kancerogennymi. Najbardziej działanie pyłów jest
niebezpieczne dla: osób w podeszłym wieku, osób z przewlekłymi chorobami serca lub płuc,
dzieci czy osób chorych na astmę[1-4].
461
Głównym przedmiotem badań były udziały poszczególnych frakcji pyłu pobranych
z różnych źródeł. Dzięki chemicznej analizie próbek pyłów zawieszonych możliwe było
określenie zawartości jonów nieorganicznych metodą chromatografii jonowej z detektorem
konduktometrycznym oraz zawartości węgla organicznego i elementarnego dzięki analizie na
analizatorze termo-optycznym do oznaczania węgla w aerozolach.
dr inż. Katarzyna Styszko
Literatura:
[1] „Oddziaływanie zanieczyszczeń powietrza na środowisko” K. Juda-Rezler, Oficyna Wydawnicza
Politechniki Warszawskiej, Wa-wa 2006
[2] http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,408838,who-co-czwarty-zgon-zwiazany-z-zanieczyszczeniemsrodowiska.html
[3] „Chemiczne podstawy zanieczyszczenia środowiska” B.J. Alloway, D.C.Ayres, Wyd. PWN, Wa-wa 1999
[4] „Ochrona środowiska z analizą jakości powietrza w Krakowie” B. Kleczkowska, T. Kleczkowski,
Wydawnictwa AGH, Kraków 2013
462
Joanna Kozłowska, rok I mgr
Klaudia Kubisty, rok I mgr
Agnieszka Lis, rok I mgr
SKN „REDOX”
WPŁYW METALI NA WŁAŚCIWOŚCI UTLENIAJĄCE AEROZOLI
ATMOSFERYCZNYCH
Niekorzystne położenie geograficzne Krakowa oraz wysoka emisja spalin, sprawia, że
Kraków jest jednym z najbardziej zanieczyszczonych miast w Polsce. Roczne stężenie pyłu
zawieszonego sięga aż 64 μg/m3. Stale narastający problem zanieczyszczenia powietrza jest
przyczyną wielu chorób. Szereg badań wykazuje korelację między dziennymi zmianami
zanieczyszczenia otoczenia a zachorowalnością na choroby układu oddechowego.
W większości badań efekt ten był związany z zawartością w powietrzu wysokich stężeń
pyłów atmosferycznych PM10 i PM2.5.
Pył zawieszony PM10 osiada się w górnych drogach oddechowych, natomiast PM2.5
ze względu na niewielką średnicę może trafić do płuc, a następnie do krwioobiegu.
W związku z tym stanowią one poważny czynnik chorobotwórczy: powodują podrażnienie
naskórka i śluzówki, zapalenie górnych dróg oddechowych oraz wywołują choroby
alergiczne, astmę, nowotwory płuc, gardła i krtani, a także miażdżycę oraz choroby związane
z niewydolnością serca.
W pracy omówione zostaną właściwości utleniające aerozoli atmosferycznych na
przykładzie pyłów PM10 oraz PM2.5 zebranych w Krakowie. Przedstawiona zostanie
metodyka wykonywania pomiarów tych właściwości oraz analiza związku występującego
pomiędzy właściwościami utelniającymi a metalami zawartymi w składzie pyłu. W badaniach
użyto dwie metody analityczne. Do oznaczenia zawartości metali posłużono się metodą XRF,
natomiast do oznaczenia właściwości utleniających wykorzystano wysokosprawną
chromatografię cieczową, dzięki której zmierzono zmianę stężenia antyoksydantów
(witaminy C i glutationu) w roztworze po kontakcie z filtrem zawierającym pył.
463
Mateusz KRZAK, rok II mgr
Anna WYBITUŁA, rok I mgr
SKN „FENIKS”
WYKORZYSTANIE KARBONIZATU POWSTAŁEGO W PROCESIE
PIROLIZY OPON SAMOCHODOWYCH, JAKO ADSORBENTU DO
OCZYSZCZANIA TLENKU SIARKI
Wyzwaniem obecnych czasów jest odpowiednie zagospodarowanie odpadów
komunalnych oraz przemysłowych. Interesującym problemem jest możliwość wykorzystania
zużytych opon. Na polski rynek trafia nawet do 200 tys. ton odpadów gumowych rocznie.
Centrum Utylizacji Opon Organizacja Odzysku S.A. podaje, że rocznie na świecie produkuje
się nawet 22,5 mln ton opon, z czego na polski rynek, trafia około 180 tys. ton.
Z uwagi na wysoką wartość opałową, zużyte opony są głównie wykorzystywane jako
paliwo alternatywne w cementowniach. Jednak prognozuje się całkowity zakaz takiego
sposobu utylizacji.
Oczekuje się zastąpienia procesu spalania opon, procesem rozkładu termicznego
metodą pirolizy. Polega on na rozkładzie termicznym wsadu, w wyniku czego powstają
produkty gazowe, ciekłe oraz produkt stały, zwany karbonizatem. Proces jest najczęściej
prowadzony w obrotowym, szczelnym reaktorze, ogrzewanym przeponowo.
Dzisiejszy przemysł stwarza ogromne możliwości wykorzystania pirolizy ze względu
na dużą ilość poużytkowych i poprodukcyjnych odpadów, produkowanych m.in. z gumy.
Karbonizat może znaleźć zastosowanie między innymi, jako paliwo bezdymne do
zastosowania w kotłach retortowych, jako czarny pigment w lakiernictwie, czy też materiał
wyjściowy do produkcji adsorbentów węglowych.
Celem pracy była analiza możliwości wykorzystania karbonizatu, powstałego
w wyniku pirolizy granulatu gumowego, jako materiału wyjściowego do produkcji
adsorbentów węglowych. Wykonano analizę techniczną i elementarną karbonizatu. Materiał
został poddany aktywacji chemicznej z użyciem kwasów oraz analizie właściwości
adsorpcyjnych. Dokonano oceny możliwości zastosowania otrzymanych węgli aktywnych do
usuwania ditlenku siarki z gazów odlotowych.
dr inż. Paweł Baran
464
Sylwia KULPA, rok I mgr
Sandra MAJKA, rok I mgr
Karolina KOZERA, rok I mgr
SKN „FUELS”
SEPARACJA RTĘCI Z WYBRANYCH POLSKICH WĘGLI
ENERGETYCZNYCH W PROCESIE SPALANIA JAKO EFEKTYWNY
SPOSÓB OBNIŻENIA EMISJI RTĘCI DO ATMOSFERY
Największym źródłem emisji rtęci do powietrza atmosferycznego są procesy spalania
paliw w celu wytworzenia energii elektrycznej i ciepła. W procesach tych rtęć uwalniana jest
w postaci rtęci elementarnej 𝐻𝑔0 . Wraz ze spadkiem temperatury przechodzi ona do rtęci
utlenionej 𝐻𝑔2+ i adsorbuje się na cząsteczkach popiołu lotnego, z którym tworzy trwale
związaną formę Hgp. Spośród wszystkich metali ciężkich rtęć odznacza się największą
toksycznością, ponieważ charakteryzuję się dużą lotnością oraz podatnością do przemian
chemicznych. Dodatkowo rtęć wykazuje dużą zdolność do kumulacji w środowisku
atmosferycznym. Czynnikami determinującymi o emisji rtęci w procesach spalania są m.in.
zawartość rtęci w paliwie, rodzaj i konstrukcja kotła oraz organizacja procesu spalania.
Celem pracy było poszukiwanie optymalnego sposobu usuwania rtęci ze spalin
w procesie spalania wybranych węgli energetycznych z wykorzystaniem tanich sorbentów
odpadowych. Wykonano analizę elementarną i techniczną węgli kamiennych oraz
stosowanych sorbentów. Określono również właściwości sorpcyjne testowanych sorbentów.
mgr inż. Marta Marczak
465
Agnieszka MASTALERZ, rok III
SKN „FUELS”
PROJEKT KONSTRUKCJI MODELU BEZELEKTRODOWEGO
REAKTORA PLAZMOWEGO DO TERMOCHEMICZNEJ KONWERSJI
BIOMASY I ODPADÓW W PROCESIE PLAZMOWEGO ZGAZOWANIA
UKIERUNKOWANYM NA WYTWARZANIE BIOPALIW
W ostatnich latach prowadzone są badania nad wykorzystaniem plazmy termicznej w procesie
spalania i zgazowania odpadów komunalnych (biomasa i tworzywa sztuczne), szpitalnych,
przemysłowych, a zwłaszcza niebezpiecznych związków organicznych. Zastosowanie plazmy ma na
celu poprawę efektywności i jakości termicznego przetwarzania odpadów przy ograniczeniu emisji
szkodliwych substancji do środowiska. Za stosowaniem procesów termochemicznego przetwórstwa
odpadów przemawia zarówno wzrost ilości wytwarzanych odpadów jak również wzrost
zapotrzebowania na energie.
Ideą pracy jest skonstruowanie modelu bezelektrodowego reaktora plazmowego. W swych
założeniach reaktor ma umożliwić prowadzenie szybkiej pirolizy i zgazowania przy ciśnieniu
atmosferycznym. Właściwy proces termicznego przetwarzania odpadów ograniczono do przestrzeni
reakcyjnej reaktora (kwarcowej rury). Założono, że odpady poddawane są działaniu wysokiej
temperatury i rodników w całej objętości objętej wyładowaniem plazmowym. Skonstruowanie,
a następnie budowa bezelektrodowego reaktora plazmowego może w przyszłości przyczynić się do
rozwoju technologii plazmowego zgazowania biomasy.
Rys. 1 Idea bezelektrodowego reaktora plazmowego
466
Grażyna Myśliwiec, rok III
Sylwie Mrówka, rok III
Wydział Energatyki i Paliw
SKN „FUELS”
BIOREKTOR Z WYMIENNIKIEM CIEPŁA DO PRODUKCJI BIOGAZU
W obecnych czasach, kiedy dostępność konwencjonalnych paliw staje się coraz
bardziej ograniczona, odnawialne źródła energii (OZE) stają się szansą i nadzieją na
utrzymanie gospodarki energetycznej, a ponadto ich wykorzystanie przyczyni się do ochrony
środowiska. Jednym ze sposobów pozyskania OZE są biogazownie. Bilans CO2 dla
elektrociepłowni biogazowej jest praktycznie równy zero. W porównaniu do
konwencjonalnych ciepłowni elektrociepłownie biogazowe wytwarzają znacznie mniej
szkodliwych substancji chemicznych, w tym tlenków azotu i siarki. Co więcej nie generują
powstawania pyłów, a powstające odpady stanowią pełnowartościowy nawóz.
Celem projektu jest samodzielne skonstruowanie bioreaktora z wymiennikiem ciepła
(rys. 1). Ważny element bioreaktora stanowić będzie sterownik temperatury. Gdy temperatura
przekroczy graniczną wartość sterownik, będzie przełączał obieg wody na chłodnicę
w wymienniku ciepła, a gdy temperatura obniży się za bardzo obieg będzie skierowany przez
podgrzewacz. Podczas procesu fermentacji w zbiorniku LPG zbierany będzie biogaz, którego
skład będzie analizowany przy wykorzystaniu chromatografu gazowego. Projekt przewiduje
również optymalizację całego procesu, ukierunkowanego na wytwarzanie metanu. Umożliwi
to regulacja temperatury procesu oraz dobór odpowiedniego składu fermentowanej biomasy
i dodatków. Wyniki uzyskane w trakcie realizacji projektu przyczynią się do poszerzania
wiedzy na temat otrzymywania biogazu i wdrożenia procesu na skalę przemysłową w Polsce.
Rys. 1 Ideowy schemat instalacji
Mgr.inż Tadeusz Dziok
467
Jakub NIEWIEDZIAŁ, rok II mgr
SKN „COAL&CLAY”
NOWY MATERIAŁ ANODOWY DO BATERII LITOWO-JONOWYCH MODYFIKOWANY
SACHAROZĄ
Zastosowanie baterii litowo-jonowych jest dziś powszechne. Światowy rynek tych ogniw
w 2012 r. był wart 11,7 miliardów dolarów1. Uzasadnione są zatem prace nakierowane na poprawę
właściwości tych baterii, takich jak niska toksyczność elementów ogniwa i bezpieczeństwo
użytkowania. Anoda jest jednym z kluczowych elementów baterii i ma wpływ na ww. właściwości
ogniwa. Jednym ze skomercjalizowanych materiałów anodowych jest spinel Li4Ti5O12 (LTO). Jego
zaletą jest to, że nie zmienia swojej objętości podczas użytkowania baterii, co czyni go atrakcyjnym ze
względów bezpieczeństwa, posiada jednak bardzo niskie przewodnictwo elektryczne. W celu
zwiększenia przewodnictwa LTO stosuje się często sadzę, która jest toksyczna i szkodliwa dla
środowiska naturalnego. Zaproponowano zatem zastosowanie sacharozy jako dodatku do materiału
LTO w celu zwiększenia jego przewodnictwa, bez zmniejszenia bezpieczeństwa użytkowania. LTO
domieszkowano miedzią i niklem dla zwiększenia jego przewodnictwa, pojemności elektrycznej oraz
stabilności jego struktury.
Otrzymano trzy materiały o składzie stechiometrycznym Li3,8CuxNi0,2-xTi5O12 (gdzie x był
równy odpowiednio 0,15, 0,10, 0,05) z dodatkiem 10% wagowych sacharozy. Struktury otrzymanych
materiałów zidentyfikowano przy pomocy metody XRD. Zbadano także przewodność otrzymanych
materiałów oraz skonstruowano baterie, których anody składały się z badanych materiałów i 5%
wagowych poli(fluorku winylidenu) (PVDF) jako lepiszcza osadzonych na blasze aluminiowej.
Zbadano właściwości elektrochemiczne otrzymanych elektrod, takie jak pojemność elektryczna przy
różnych prądach rozładowania oraz stabilność elektrochemiczna. Przeprowadzono także badanie
pojemności elektrycznej i stabilności elektrochemicznej anody, zawierającej materiał
Li3,8Cu0,1Ni0,1Ti5O12 z dodatkiem 10% masowych sadzy i 10% PVDF dla porównania jego
właściwości z materiałem o tym samym składzie stechiometrycznym, ale nie zawierającym sadzy.
Badania wykazały, że LTO domieszkowane miedzią, niklem i sacharozą cechuje się wysokim
przewodnictwem, a anody zawierające ten materiał posiadają zadowalającą pojemność elektryczną
i stabilność elektrochemiczną. Anody zawierające badany materiał LTO bez sadzy posiadają wyższą
pojemność elektryczną w porównaniu z materiałem zawierającym sadzę. Najlepsze właściwości
z punktu widzenia potencjalnego zastosowania w produkcji baterii litowo-jonowych posiadał materiał
Li3,8Cu0,05Ni0,15Ti5O12.
dr hab. Danuta Olszewska
Literatura:
[1] C. Carella, Global Lithium-ion Market to Double Despite Recent Issues, Raport Firmy Frost & Sullivan,
Mountain View, Kalifornia, USA, 2013
468
Wiktor PACURA, rok III
Donata PRZYBYŁ, rok III
Michał PYTEL, rok III
SKN „FENIKS”
PREPARATYKA HYDROTALKITU METODĄ STRĄCENIOWĄ
Celem mojego referatu jest przedstawienie preparatyki hydrotalkitu metodą
strąceniową. Hydrotalkit, jako materiał z grupy warstwowych wodorotlenków podwójnych
(LDH – Layered double hydroxies) może posłużyć jako materiał bazowy do syntezowania
katalizatorów w procesach usuwania NOx, SOx oraz innych szkodliwych substancji z gazów
odlotowych.
Rys. 9. Schemat budowy hydrotalkitu (fot. dr inż. B. Samojeden)
Na podstawie przeprowadzonych badań omówiona zostanie metoda otrzymywania,
wymagania fizykochemiczne z nią związane oraz ograniczenia jakie posiada omawiany
materiał. Ponadto przedstawiony zostanie proces przygotowywania otrzymanego związku do
dalszej przeróbki polegającej na wprowadzaniu innych metali lub anionów w jego strukturę.
dr inz. Bogdan Samojeden
469
Grzegorz SKALSKI, rok I mgr
SKN „FUELS”
FUSY Z KAWY JAKO POTENCJALNY SUROWIEC DO PRODUKCJI
NOWEGO PALIWA STAŁEGO
Kawa jest jednym z najczęściej spożywanych napojów na świecie. Liczbę rocznie
spożywanych filiżanek szacuje się na około 500 miliardów. Podczas parzenia kawy
produkowany jest wywar oraz fusy, które są materiałem odpadowym.
Liczne badania prowadzone są w celu znalezienia zastosowania dla odpadów po
ekstrakcji kawy. Należą do nich miedzy innymi produkcjia materialów o dużej powierzni
właściwej, czy pozyskiwanie sorbentów w celu usuwania CO2 z gazów spalinowych. Innym
procesem jest piroliza, w wyniku której można uzyskać znaczne ilości biooleju, biogaz oraz
stały karbonizat. Uzyskane w ten sposób produkty mogą być zastosowane w procesach
energetycznych. Ze względu na niską zawartość siarki i popiołu, oraz duży udział substancji
organicznej fusy z kawy mogą stanowić ciekawy materiał wyjściowy do pozyskania paliwa
stałego.
W niniejszej pracy przedstawiono dwa nowe paliwa otrzymane w wyniku zmieszania
odpadów kawowych zarówno z węglem kamiennym jak i wysokopopiołowymi szlamami
otrzymanymi jako odpad w procesie flotacyjnego wzbogacania węgla. Dodatkowo,
przedstawiono analizę teoretyczną w celu znalezienia odpowiedniego składu mieszanki.
mgr inż. Marta Marczak
470
Katarzyna Świątek, rok III
SKN „FUELS”
OCENA WYKORZYSTANIA WYSŁODKÓW BURACZANYCH JAKO
SUROWCA ENERGETYCZNEGO
Celem pracy było określenie przydatności wykorzystania odpadu z produkcji cukru tj.
wysłodków buraczanych jako surowca energetycznego. Wysłodki są produktem ubocznym
powstającym podczas produkcji cukru spożywczego z buraków cukrowych.
Zakres przeprowadzonych badań obejmował wykonanie analizy technicznej
i elementarnej wysłodków (wilgoć, popiół, części lotne, ciepło spalania, wartość opałowa,
zawartość, węgla, wodoru i siarki) oraz składu substancji mineralnej. Na podstawie
uzyskanych wyników przeprowadzona została analiza opłacalności wykorzystania
wysłodków jako biomasy energetycznej.
Uzyskane wyniki badań wskazują na możliwość zagospodarowania wysłodków
buraczanych, w szczególności przez lokalnych plantatorów do zasilania instalacji centralnego
ogrzewania (C.O.) oraz do produkcji ciepłej wody użytkowej (C.W.U.). Przeprowadzone
badania pozwalają również na porównanie wysłodków z innymi rodzajami biomas
wykorzystywanymi obecnie na szerszą skalę.
Rys 1. Wysłodki buraczane suche
(Źródło: http://konioteka.eu/wyslodki-buraczane-niemelasowane-25-kg)
471
Aleksandra Świder, rok II mgr
Paulina Drach, rok II mgr
WEiP
SKN „REDOX”
WYKORZYSTANIE ROLNICZE ŚCIEKÓW
OCZYSZCZONYCH
Ścieki bytowe, komunalne, lub przemysłowe, wykorzystuje się w rolnictwie do
nawadniania oraz nawożenia użytków rolnych oraz stawów wykorzystywanych do chowu lub
hodowli ryb.
Ścieki przeznaczone do wykorzystania w rolnictwie muszą być wstępnie oczyszczone,
spełniać normy sanitarne i nie mogą zawierać zanieczyszczeń w ilościach przekraczających
wartości określone w rozporządzeniu Ministra Środowiska. Ma to istotne znaczenie nie tylko
dla Obszarów szczególnie narażonych zanieczyszczeniami pochodzącymi z produkcji
rolniczej (OSN), ale i dla pozostałych użytków rolnych.
Roczne i sezonowe dawki ścieków wykorzystywanych rolniczo nie mogą przekroczyć
zapotrzebowania roślin na azot, potas, wodę oraz utrudniać przebiegu procesów
samooczyszczania się gleby. Również grunty, na których można rolniczo wykorzystać ścieki
muszą spełniać określone normy.
Argumenty przemawiające za podejmowaniem działań zmierzających do
wykorzystania ścieków i osadów ściekowych w rolnictwie to: coraz wyższe koszty nawozów
sztucznych, zmniejszenie dawek nawozów sztucznych, dostosowanie dawki osadu do jakości
gleby (badanie laboratoryjne gruntu i osadu) oraz zapotrzebowania roślin na azot i fosfor,
pokrycie kosztów transportu osadu i aplikacji osadu do gruntu przez firmę wytwarzającą
komunalne osady ściekowe.
Literatura:
[1] Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. - Prawo wodne
[2] Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. – Prawo ochrony środowiska
472
Paweł Ziemiański, rok II mgr
Katarzyna Kałahurska, rok II mgr
SKN „FENIKS”
PREPARATYKA I CHARAKTERYSTYKA PODPÓRKOWANEGO
TLENKAMI GLINU I ŻELAZA MONTMORYLONITU, PROMOWANEGO
KOMPLEKSEM HEKSAMINAKOBALT (III)
Montmorylonity należą do grupy wysokopowierzchniowych minerałów ilastych o
budowie pakietu 2:1, będące głównym składnikiem bentonitów – taniego surowca, z licznie
występującymi złożami. Jednym ze sposobów modyfikacji smektytów jest podpórkowanie,
czyli wprowadzenie w przestrzenie międzypakietowe oligokationów metali przejściowych
i ich termiczne rozłożenie. W efekcie następuje zwiększenie odległości międzypakietowych
i trwałe związanie pakietów, przy znacznym wzroście powierzchni właściwej.
Kompleks heksaminakobalt (III) bardzo dobrze wymienia jony międzypakietowe
w minerałach ilastych ze względu na duży ładunek oraz duży promień efektywny kationu.
Jest on wykorzystywany do analizy pojemnosci jonowymiennej minerałów ilastych. Ze
względu na posiadanie w swoim centrum kationu kobatlu, oraz silnie związanych z nim
ligandów aminowych, heksaminakobalt (III) mogłaby być zastosowana w katalizie, m. in.
w procesach utleniania.
W pracy tej zaproponowano preparatykę katalizatora opartego na modyfikowanym
przez interkalacje smektycie „Cheto” Arizona, z wprowadzeniem tlenków żelaza jako
substancji mogącej pełnić rolę substancji aktywnej, a także kompleksu heksaminykobalt (III).
Montmorylonit poddany został dyspersji, wymianie jonowej kationów międzypakietowych na
mieszane oligokationy
glinowo - żelazowe i kalcynacji. Następnie dokonano wymiany jonowej niezwiązanych trwale
z modyfikowanym smektytem kationów na kationy hexaminykobalt (III). Preparaty
z wymienionymi kationami międzypakietowymi na mieszane oligokationy glinu, wraz z ich
kalcynatami zbadano metodą proszkową orientowanych preparatów XRD.
Odległości międzypakietowe dla próbek otrzymanych w wyniku interkalacji
mieszanymi, glinowo – żelazowymi oligokationami wzrosły w stosunku do odległości
w użytym montmorylonicie (forma sodowa) o 2.36 Å. Podczas kalcynacji nie doszło do
zauważalnej zmiany odległości międzypakietowej. Wymiana jonowa kationów
międzypakietowych na heksaminę została zbadana metodą fotometryczną. Ustalono, że
wprowadzono 8,13 meq heksaminykobalt (III) na 100 g pillarowanego smektytu.
dr inż. Bogdan Samojeden
473
Sekcja Telekomunikacji i Technologii informacyjnych
Telecommunication and Information Technology
474
Ewelina Badak, rok III
MINIMALIZACJA FUNKCJI LOGICZNYCH
Celem projektu jest stworzenie aplikacji, która po otrzymaniu funkcji logicznej zwraca
jej postać minimalną. Funkcje logiczne służą do opisu działania układów kombinacyjnych.
Ich minimalizacja pozwala na uproszczenie układu i często użycie mniejszej liczby
komponentów. Minimalizacja zachodzi przy użyciu metody Quine’a McCluskey’a i Petricka.
W programie będzie można wybrać czy chce się zobaczyć metodę minimalizacji krok
po kroku czy nie, ilość liczb, dla których funkcja przyjmuje wartość 1 lub stan nieokreślony
i te liczby. Wynikiem programu są wszystkie minimalne postaci funkcji wejściowej
przedstawione jako suma implikantów, gdzie A jest najbardziej znaczącym bitem.
Oprogramowanie można stosować do nauki minimalizacji funkcji wykorzystując
metodę Quine’a McCluskey’a, a także do sprawdzania poprawności własnej minimalizacji
funkcji logicznych.
dr inż. Jacek Kołodziej
475
Michał BARDZIŃSKI, rok I mgr
Antoni GRZANKA, rok I mgr
Adam NIEDZIAŁKOWSKI, rok I mgr
Grzegorz PIETRUSZA, rok I mgr
Dominik ROSIEK, rok I mgr
CAPTURE THE FL_AGH
Celem projektu jest przygotowanie i przeprowadzenie zawodów typu Capture The
Flag (CTF). CTF jest to rodzaj zawodów informatycznych, w których uczestnicy rozwiązują
zadania, zazwyczaj związane z tematyką bezpieczeństwa. W każdym zadaniu ukryta jest
flaga, czyli określony ciąg znaków, za poznanie której otrzymuje się punkty. Liczba punktów
określana jest na podstawie trudności zadania: im zadanie trudniejsze tym flaga jest wyżej
punktowana.
Efektem projektu będzie platforma, za pomocą której uczestnicy będą mogli dodawać
flagi i na bieżąco śledzić wszelkie informacja związane z zawodami, m.in. swoją pozycję
w rankingu. Platforma będzie mogła być wykorzystywana na konferencjach i wydarzeniach
związanych z bezpieczeństwem.
Kolejnym elementem projektu będzie zestaw zadań z ukrytymi flagami. Zadania będą
sprawdzały
teoretyczne
i praktyczne
umiejętności
z dziedziny
bezpieczeństwa
komputerowego, między innymi umiejętność zidentyfikowania popularnych błędów i skutki
ich wykorzystania, czy znajomość podstaw kryptografii.
Podczas tworzenia ww. platformy wykorzystane zostaną innowacyjne trendy
w dziedzinie tworzenia oprogramowania np. platforma Docker oraz mikrokomputer
Raspberry Pi.
476
Maksymilian Chodacki, rok I mgr
Eryk Leniart, rok I mgr
Rafał Lizoń, rok I mgr
PERSPEKTIVA
Celem projektu jest stworzenie narzędzia umożliwiającego spojrzenie na świat z innej,
czyjejś perspektywy. Zasada działania polega na ciągłym przesyłaniu obrazów z kamer
telefonów pomiędzy dwoma urządzeniami, a następnie wyświetlaniu ich na ekranie telefonu
drugiej osoby. Użytkownicy - oprócz samej aplikacji - wyposażeni są również w google
cardboard. Są to specjalne okulary umożliwiające przedstawienie obrazu znajdującego się na
ekranie telefonu w taki sposób, że zajmuje on całość pola widzenia ludzkich oczu. Po
odpowiedniej konfiguracji telefonów oraz założeniu okularów, użytkownicy znajdą się
w całkowicie obcym dla siebie środowisku - przedstawiającym świat z perspektywy drugiej
osoby - próba obrócenia głowy w celu przesunięcia obrazu skończy się niewątpliwą porażką,
a proste czynności zyskują rangę wręcz niemożliwych do wykonania.
Rys. 1 Użytkownik aplikacji
Rys. 2 Widok aplikacji na ekranie telefonu
W ramach projektu zostaną przetestowane różne metody przesyłania obrazu pomiędzy
telefonami. Celem jest odnalezienie najbardziej efektywnej z nich, charakteryzującej się
zarówno wysoką jakością obrazu, jak i najmniejszym możliwym opóźnieniem. Jest to
kluczowe dla projektu - nieostry obraz powoduje wyczuwalny dyskomfort dla użytkowników,
a opóźnienia uniemożliwiają współpracę pomiędzy nimi.
477
Tomasz CHYROWICZ, rok I mgr
Łukasz JAROSZ, rok I mgr
SERWER POCZTOWY
Projekt zakłada stworzenie serwera pocztowego obsługującego odbiór wiadomości
email przy pomocy protokołu SMTP. Funkcjonalnością odróżniającą go od istniejących
rozwiązań tego typu będzie możliwość stosowania skryptów napisanych w języku Python do
klasyfikacji i filtracji wiadomości przed przekazaniem ich na wybrane konto celem agregacji
(nie koniecznie w tej samej domenie). Pozwoli to na dynamiczne tworzenie skrzynek do
odbioru konkretnego typu wiadomości. Zostanie on napisany także w języku Python i będzie
aplikacją do użytku ciągłego na maszynie serwerowej bez interfejsu graficznego.
478
Grzegorz GAJOCH, rok III
Michał GUMIELA, rok III
Piotr RZESZUT, rok III
„ BUDOWA DOZYMETRU OPARTEGO O TRANZYSTORY MOSFET
PRZEZNACZONEGO DO MISJI KOSMICZNYCH”
Organizmy żywe oraz przedmioty na powierzchni Ziemii chronione są przed dużymi
dawkami promieniowania jonizującego za sprawą “płaszcza” składającego się z atmosfery
oraz pola magnetycznego. W przestrzeni kosmicznej, nawet na Niskiej orbicie okołoziemskiej
(LEO), podwyższony poziom radiacji wymusza podjęcie specjalnych działań takich jak
stosowanie specjalnych osłon, projektowanie odpornych na promieniowanie urządzeń
elektronicznych. Dodatkowym, bardzo ważnym aspektem jest monitoring radiacji.
Referat przedstawia rozwój prototypu detektora dawki pochłoniętej promieniowania
jonizującego (rys. 1). Elementem sensorycznym są cztery tranzystory P-MOSFET Siliconix
3N163, których parametry elektryczne, głównie napięcie progowe, ulegają zmianie pod
wpływem działania promieniowania jonizującego. W ramach projektu wykonane zostało
również bezprzewodowe stanowisko kalibracyjne wraz z oprogramowaniem sterującym,
przystosowane do kalibracji wpływu dawki promieniowania i zmian temperatury.
Rys. 1 Prototyp dozymetru z jedym tranzystorem.
Dalsze prace nad projektem mają na celu budowę finalnej wersji detektora, którego
użycie będzie możliwe w misji satelity typu CubeSat. Dzięki temu możliwe będzie określenie
dawek promieniowania pochłoniętych przez komponenty mikrosatelity, oraz porównanie ich
z wartościami wskazywanymi przez modele teoretyczne i symulacje.
479
Bartosz IRZYK, rok III
Jakub KRÓL, rok I
Szymon STECZEK, rok I
Kacper ŻUK, rok III
ZAPOBIEGANIE NADUŻYCIOM W APLIKACJACH
INTERNETOWYCH
Celem projektu jest stworzenie usługi, która na podstawie samego adresu IP
zakwalifikuje dany host jako bezpieczny lub niebezpieczny. Za niebezpieczne hosty
uznawane są między innymi usługi proxy, rok VPN, rok VPS, serwery dedykowane i hosting
współdzielony. Za hosty bezpieczne uznawane są przede wszystkim adresy należące do
klientów końcowych (Neostrada, sieci osiedlowe etc.). W szczególności nie jest planowane
wykrywanie hostów zainfekowanych szkodliwym oprogramowaniem.
Rys. 1 Diagram architektury systemu
Do podjęcia decyzji planowane jest użycie publicznie dostępnych danych, takich jak
Whois (właściciel danej sieci IP), RevDNS (odwrotne zapytanie DNS), usługi dostępne
publicznie na hoście oraz DNS Blocklists. Rozważone zostaną dwa sposoby analizy tych
danych: wykrycie wzorców za pomocą nadzorowanego uczenia maszynowego oraz ręcznie
zdefiniowanie kryteriów decyzyjnych.
480
Piotr Jaglarz, rok I mgr
Michał Rzepka, rok I mgr
ZDALNE STEROWANIE ZASILANIEM URZĄDZEŃ PRZY POMOCY SIECI
BEZPRZEWODOWEJ WI-FI
Celem projektu jest zbudowanie sterownika opartego na mikrokontrolerze Arduino
umożliwiającego bezprzewodowe sterowanie podłączonymi urządzeniami. Jednym
z możliwych zastosowań jest kontrola oświetlenia w pomieszczeniu lub zdalne
włączanie/wyłączanie komputera. Interfejs zarządzania będzie dostępny z poziomu
przeglądarki internetowej wszystkich komputerów oraz urządzeń mobilnych podłączonych do
wspólnej sieci Wi-Fi. Koszt wszystkich podzespołów potrzebnych do zbudowania takiego
sterownika oscyluje w okolicach $5, co pozwala na jego powszechne stosowanie.
Dodatkową funkcjonalnością będzie możliwość podglądu zużywanego prądu w czasie
rzeczywistym oraz zbieranie statystyk w celu oszczędniejszego gospodarowania energią
elektryczną. Wszystkie dane zostaną przedstawione w wygodny sposób przy pomocy
interfejsu webowego dzięki czemu będę dostępne dla każdego rodzaju urządzeń
podłączonych do sieci.
Opiekun naukowy
481
Przemysław KARBOWNIK, rok I mgr
Marek TROJAN, rok I mgr
ZDALNE STEROWANIE PLATFORMĄ Z WYKORZYSTANIEM
CZUJNIKÓW POŁOŻENIA
Projekt obejmuje wykonanie platformy niewielkich rozmiarów, sterowanej silnikami
krokowymi. Położenie platformy w przestrzeni będzie odzwierciedlać fizyczne położenie
płytki, na której znajdą się czujniki: akcelerometr, żyroskop i magnetometr. Na płytce
dodatkowo znajdzie się mikrokontroler oraz moduł Bluetooth, za pomocą którego dane o
położeniu płytki zostaną przekazane układu sterowania platformą. Ten z kolei będzie się
składać z kolejnego mikrokontrolera, modułu Bluetooth, sterowników silników krokowych
oraz układu zasilającego. Dwa silniki krokowe zapewnią możliwość pochylania platformy
w dwóch osiach. Alternatywnie, zamiast płytki do sterowania platformą może zostać
wykorzystany smartfon z systemem operacyjnym Android, wyposażony w dedykowaną do
tego celu aplikacją.
Rys. 1 Schemat ideowy prezentowanego systemu
482
Paweł KAZIMIEROWICZ, rok III
Wydział Informatyki Elektroniki i Telekomunikacji
KONTROLA TRANSMISJI W PAŚMIE ISM 2.4GHZ
Z WYKORZYSTANIEM PROTOKOŁU ESB W WARSTWIE APLIKACJI.
Projekt ma na celu rozwiązanie problemów, które występują podczas komunikacji za
pomocą tanich modułów radiowych wspierających protokół Enhanced Schock Burst
(własnościowy protokół Nordic Semiconductor). Moduły te nie realizują wielu
podstawowych funkcji warstwy łącza danych, więc konieczne jest realizowanie ich
w warstwie aplikacji.
Przy przesyłaniu większych plików konieczna jest na przykład procedura
fragmentacji, a w celu jednoczesnego zapewnienia niezawodności niezbędne jest
zaimplementowanie mechanizmów obsługujących potwierdzenia i retransmisje pakietów.
Automatyczne potwierdzenia są dostępne w standardzie, jednak jedynie w unikastowym
połączeniu miedzy dwoma urządzeniami. W przypadku wymagającym jednoczesnej obsługi
wielu urządzeń (do kilkunastu) oraz zapewnienia niskich wartości opóźnień transmisji,
niezbędne staje się wdrożenie własnych mechanizmów, gwarantujących niezawodność
połączenia. Jednocześnie, konieczne jest zachowanie architektury nadajnik→ odbiorniki, co
wyklucza wyklucza możliwość skorzystania z technik dostępnych dla sieci kratowych.
Rys. 1 Uproszczony schemat modelu kontroli transmisji
Implementowane jest opakowywanie transmisji danych w odpowiednie transakcje,
w których nadajnik po wysłaniu każdego pakietu będzie oczekiwać potwierdzeń od
wszystkich odbiorników i w razie ich niekompletności przesyłać dane ponownie,
odpowiednio zmniejszając MTU by zwiększyć szanse na poprawne dotarcie pakietu.
dr hab inż. Marek Natkaniec
483
Michał Płatek, rok I mgr
ZASTOSOWANIE KONCEPCJI SIECI DEFINIOWALNYCH
PROGRAMOWO (SDN) DO SEPARACJI RUCHU W WARSTWIE ŁĄCZA
DANYCH
Celem projektu jest rozwiązanie jednego z problemów, z jakim zmagają się operatorzy
telekomunikacyjni. Problemem tym jest skuteczna i prosta separacja klientów sieci na
poziomie warstwy drugiej modelu OSI/ISO, zezwalając jednocześnie na komunikację
z jednym ogólnodostępnym urządzeniem takim jak np: brama domyślna. Osiągnięcie tego
celu jest możliwe tradycyjnymi metodami. Operator mógłby np. każdego klienta umieszczać
w osobnej sieci VLAN. Jest to jednak sposób mało optymalny, ponieważ wymagałby on za
każdym razem rekonfiguracji urządzeń, kiedy do sieci dołączany byłby nowy klient.
Dodatkowo wspomniane rozwiązanie wymuszałby tworzenie osobnej podsieci dla każdego
nowego użytkownika, co znacząco zredukowałoby dostępną pulę adresów IP. Prostszym
i bardziej optymalnym sposobem jest wykorzystanie koncepcji Sieci Definiowalnych
Programowo. Pozwala ona w prawie dowolny sposób wpływać na zachowanie sieci, poprzez
zaprogramowanie odpowiedniego modułu do sterownika SDN.
Projekt stanowi rozwinięcie pracy inżynierskiej. W ramach pracy inżynierskiej został
stworzony moduł do sterownika SDN, który spełnia założone cele. Rozwinięcie polegało na
dodaniu udogodnienia dla użytkownika, w postaci graficznego interfejsu do konfiguracji
modułu.
dr inż. Andrzej Szymański
484
Patryk Serek, rok III
Bartosz Irzyk, rok III
Kacper Żuk, rok III
Paweł Kazimierowicz, rok III
Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji
JUST TRAVEL
Celem projektu jest stworzenie aplikacji mobilnej, która pozwoli na poruszanie się
komunikacją miejską bez konieczności własnoręcznego kupowania i kasowania biletu.
System będzie działał w oparciu o technologię Bluetooth Low Energy (BLE). Telefon typu
smartphone będzie odbierał sygnał od beaconów BLE umieszczonych w autobusach
i tramwajach. Gdy użytkownik wejdzie do pojazdu i tym samym znajdzie się w zasięgu
działania beaconów, aplikacja automatycznie kupi mu bilet oraz zacznie mierzyć czas
podróży. Przewiduje się, że aplikacja będzie stanowić spore ułatwienie dla osób, które
korzystają z biletów czasowych i jednoprzejazdowych, gdyż osoby te nie będą musiały
pamiętać o ich każdorazowym zakupie i kasowaniu. Biletem będzie unikalny QR kod, który
zostanie wygenerowany przez serwer i wysłany do aplikacji. Podczas kontroli biletowej,
kontroler skanowałby kod w celu weryfikacji jego poprawności. Bilet będzie kupowany
w zależności od profilu użytkownika (bilet normalny lub ulgowy) oraz od czasu podróży.
Aplikacja będzie obsługiwać również możliwość przesiadek, bez konieczności kupowania
nowego biletu. Po wygaśnięciu ważności ostatniego biletu aplikacja automatycznie będzie
pobierać odpowiednią kwotę z konta użytkownika, jeśli będzie się on znajdował
po za tramwajem lub autobusem. W przeciwnym wypadku bilet będzie przedłużany.
dr inż. Michał Grega
485
III.
WYTYCZNE DLA AUTORÓW PUBLIKACJI
Autorzy referatów. które zajęły pierwsze i drugie miejsce w konkursie referatów w
ramach 53.Konferencji mają możliwość publikacji (samodzielnej lub we współpracy z
opiekunem naukowym) swojego dorobku naukowego w specjalnym zeszycie naukowym, jeżeli
opracują tekst publikacji zgodnie z wymogami wydawnictwa zamieszczonymi poniżej i
uzyskają pozytywną ocenę recenzenta. Wskazówki dla autorów publikacji dostępne są również
na
stronie
kół
naukowych
pionu
hutniczego
oraz
pod
adresem:
http://www.stn.agh.edu.pl/wydawnictwo/.
486
WYMOGI DOTYCZĄCE PUBLIKACJI
1. Publikacje należy przesłać do 30.06 br. na adres [email protected] /należy podać nr
telefonu i adres e-mail 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):
487
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).
W innych przypadkach mają zastosowanie wytyczne zawarte w PN-79/N-01222 i
PN-82/N-01152.01. 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.
488
IV.
KONKURS „DIAMENTY AGH”
Organizowany corocznie konkurs na najlepszą prace dyplomową „Diamenty
AGH” wyłania autorów najlepszych prac dyplomowych w naszej Uczelni. Konkurs
organizowany jest wspólnie przez Stowarzyszenie ”Studenckie Towarzystwo Naukowe” i
Akademię Górniczo-Hutniczą, pod patronatem J.M. Rektora AGH i stał się prestiżowym
przedsięwzięciem realizowanym w naszej Uczelni co sprzyja rozwojowi kariery zawodowej
wyróżnionych w konkursie autorów prac. Zapraszamy członków kół naukowych, którzy w tym
roku ukończą studia magisterskie do udziału w XVIII edycji konkursu.
489
Stowarzyszenie STUDENCKIE TOWARZYSTWO NAUKOWE
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica
ogłaszają:
XVIII 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
Prace należy składać do dnia 30 października 2016 roku
w sekretariacie Stowarzyszenia
Wyróżnione w Konkursie prace są prezentowane na specjalnej wystawie
w Bibliotece Głównej AGH
Wręczenie 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/
490

Materiały konferencyjne

Transkrypt

Podobne dokumenty

ZARZĄDZENIE Nr 6/2017 WÓJTA GMINY KOBYLNICA z dnia 12

plan pracy grupa ii kwiecień 2013