Elasticita hysterezních materiálů ve světle strojových a statistických algoritmů pro identifikaci PM prostoru
| advisor: | Ing. Václav Kůs, Ph.D. |
| e-mail: | show e-mail |
| type: | bachelor thesis, master thesis |
| branch of study: | MI_MM, MI_AMSM, MINF |
| key words: | elasticity, hysteresis, PM space, model identification |
| description: | Jde o matematicko-statisticky-strojové inženýrské téma v oblasti materiálové defektoskopie: V oblasti elasticity hysterezních materiálů půjde o nové odhady pravděpodobnostních hustot s trojúhelníkovým supportem v Preisach-Mayergoyzově (PM) prostoru, který reprezentuje pravděpodobnostní zastoupení různých typů elastických jednotek, ze kterého je vytvořena struktura zkoumaného materiálu. Půjde o vývoj metody identifikace hustoty PM prostoru a poté návrh a výpočet nového PM indexu poškození či PM indexu elasticity před a po plastické deformaci materiálu. Pro konstrukci nového PM indexu budou preferovaně použity vyvinuté a testované divergenční informační míry. Provedeme opět srovnání s přímou identifikací poškození pomocí strojových metod, kterým plánujeme předložit ke klasifikaci přímo hysterezní smyčku z testových laboratorních zkoušek. Pro různé materiály jsou vytipovány distribuce, kterým může podléhat přidružený PM prostor, jedná se např. o Guyerovo nebo Koenovo typy hustot, Laplaceovské a jiné směsi distribucí. Úkolem práce bude tyto různé směsi identifikovat strojovými metodami s regresním výstupem nebo empirickými Bayesovskými metodami (parametrickými i neparametrickými) a následně je robustně statisticky odhadnout a porovnat se standardními ML odhady jejich PM prostorů. Vyvinuté identifikace využijeme k predikci hysterezního chování materiálu při zbrusu nových podmínkách jejich nasazení v praxi, např. v případě vyššího stress-strain zatížení (např. u brzd) nebo vibračního přetížení (např. zemětřesného). Celá vyvinutá metoda bude odzkoušena na datech spolupracující University v Granadě, která vlastní velký ‚shaking table‘ simulující zemětřesné vibrace, působící na nosníky velkých výškových konstrukcí chráněných pomocí disipativních zemětřesných příčných tlumičů (dampers) o speciálních profilech, vyrobených z různých typů materiálů schopných plastifikace a přejímání degradace. Druhá aplikace PM identifikace by měla vzniknout ve spolupráci s automobilovým průmyslem pro frikční materiály brzd, které vykazují hysterezní vlastnosti při quasi-statickém silovém zatížení typu strain-stress. PM stupeň degradace tohoto materiálu bude srovnán s degradací brzdových desek zjištěnou pomocí běžné ultrazvukového skenování. |
| references: | Relevantní literatura školitele přímo k tématu (IF/WoS/Scopus): Zavadil, J.; Kůs, V.; Chlada, M., Algorithmic feature selection and dimensionality reduction in signal classification tasks, In: Mathematical Modeling in Physical Sciences. Cham: Springer Nature Switzerland AG, 2024. Springer Proceedings in Mathematics & Statistics. ISSN 2194-1009. ISBN 978-3-031-52967-2. Dvořáková, Z.; dos Santos, S.; Kůs, V.; Převorovský, Z. , Localization and classification of scattered nonlinear ultrasonic signatures in bio-mechanical media using time reversal approach, JOURNAL OF THE ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA. 2023, 154(3), 1684-1695. ISSN 0001-4966. Hrabáková, J. , Probability density estimators, their properties and applications, Praha: Defense date 2023-03-07. PhD Thesis. CESKE VYSOKE UCENI TECHNICKE V PRAZE. Supervised by V. KŮS. Bielčík, J.; Hladká, K.; Kramárik, L.; Kůs, V. , Machine learning classification for D-0 meson signal extraction in d+Au collisions, Journal of Instrumentation. 2022, 17 ISSN 1748-0221. Kůs, V.; Dolejš, E., Elasticity index evaluation based on le Cam divergence and kernel density estimator in PM space, Journal of Physics Conference Series. 2021, 1730(1), ISSN 1742-6588. Kůs, V.; Morales, D.; Hrabáková, J.; Frýdlová, I., Existence, Consistency and Computer Simulation for Selected Variants of Minimum Distance Estimators, Kybernetika. 2018, 54(2), 336-350. ISSN 0023-5954. Kožená, C.; Kůs, V.; Galego, A.; Benavent-Climent, A., Damage assessment of earthquake dampers based on Preisach-Mayergoyz model, In: 2018 16th Biennial Baltic Electronics Conference (BEC). USA: IEEE Computer Society, 2018. p. 1-4. ISSN 1736-3705. ISBN 978-1-5386-7312-6. Hrabáková, J.; Kůs, V. , Notes on consistency of some minimum distance estimators with simulation results, Metrika. 2017, 80(2), 243-257. ISSN 0026-1335. |
| note: | Konkrétní partii k BP / DP vybereme společně podle zájmu studenta po osobní domluvě. Možnosti výjezdů na každoroční konferenci nebo výzkumný pobyt na spolupracujících institucích (např. UMH ES, UG ES). |
| last update: | 18.05.2024 18:12:41 |
administrator for this page:
Ľubomíra Dvořáková | last update: 09/12/2011