DYPLOMY MAGISTERSKIE - rok akademicki 2025/26
Poniżej zaprezentowano propozycje tematów prac magisterskich opracowane przez pracowników Katedry Mechaniki Budowli. Tematy te nawiązują do bieżącej problematyki badawczej i dydaktycznej, a ich realizacja daje możliwość pogłębiania indywidualnych pasji badawczych studentów.
prof. dr hab. inż. Jarosław Górski
Tytuł: Bezpieczeństwo pożarowe stalowych konstrukcji kratowych.
Krótki opis: Stalowe kratownice dachowe w warunkach pożarowych ulegają bardzo szybkiej deformacji, co może doprowadzić do katastrofy budowlanej. Kratownice powinny być tak zaprojektowane, aby ich uszkodzenie w wyniku pożaru umożliwiało bezpieczną ewakuację budynku. Praca ma na celu stworzenie algorytmów obliczeniowych pozwalających na określenie niezawodności konstrukcji, a więc zapewnienia odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa. Obliczenia mają niestandardowy charakter, gdyż trudno przewidzieć scenariusz przebiegu pożaru oraz mechanicznego zachowanie poszczególnych elementów kratownic pod wpływem temperatury. Wszystkie analizy powinny być tak zaplanowane aby można je było wykonać wykorzystując jedynie standardowe oprogramowanie , np. Robot, Excel, itp.
Słowa kluczowe: kratownice, pożary, bezpieczeństwo, niezawodność konstrukcji
prof. dr hab. inż. Paweł Kłosowski
Tytuł: Koło diabelskie Singapore Flyer.
Krótki opis: Wykonanie obliczeń statycznych diabelskiego koła inspirowanego konstrukcją Singapore Flyer. Na podstawie dostarczonych materiałów należy zbudować model koła diabelskiego o podobnej geometrii (koło o konstrukcji koła rowerowego). Wprowadzić uzyskany model koła do programu AutoDESK Robot i wykonać nieliniowe obliczenia statyczne koła (elementy kablowe!).
Słowa kluczowe: koło diabelski o konstrukcji koła rowerowego, elementy kablowe, wstępne napięcie, analiza statyczna wybranych przypadków obciążenia
Wymagane narzędzia/zasoby: program AutoDESK AutoCAD, program, AutoDESK Robot
prof. dr hab. inż. Izabela Lubowiecka
prof. dr inż. Roger A. Sauer
dr hab. inż. Andrzej Ambroziak, prof. PG
dr hab. inż. Violetta Konopińska-Zmysłowska, prof. PG
dr hab. inż. Marcin Kujawa, prof. PG
Tytuł: Wytrzymałość kleju strukturalnego na ścinanie - badania laboratoryjne i nieliniowa analiza MES.
Krótki opis: Celem pracy jest eksperymentalne i numeryczne określenie wytrzymałości na ścinanie wybranego kleju strukturalnego epoksydowego oraz ocena jego przydatności do zastosowań inżynierskich. Zakres obejmuje przygotowanie próbek i ich przebadanie na maszynie wytrzymałościowej, analizę wyników oraz identyfikację przebiegu zniszczenia. Kolejnym etapem pracy będzie opracowanie nieliniowego modelu numerycznego zbadanej próbki w programie MES, z uwzględnieniem nieliniowości materiałowej i kryterium zniszczenia spoiny. Przeprowadzone symulacje pozwolą na ocenę wpływu obciążeń i geometrii połączenia na proces uszkodzenia oraz umożliwią porównanie prognoz MES z wynikami badań laboratoryjnych.
Słowa kluczowe: kleje strukturalne; kleje epoksydowe; połączenia klejowe; wytrzymałość na ścinanie; nieliniowa analiza MES
Wymagane narzędzia/zasoby: materiały do przygotowania próbek; maszyna wytrzymałościowa; uchwyty do badania kleju na ścinanie; pakiet obliczeniowy Abaqus
dr hab. inż. Agnieszka Tomaszewska, prof. PG
dr inż. Milena Drozdowska - aktualnie na urlopie
dr inż. Marcin Krajewski
Tytuł: Wpływ sztywności połączeń pomiędzy stężeniem a pasem na stateczność kratowego wiązara dachowego.
Krótki opis: Celem pracy jest badanie wpływu sztywności połączeń pomiędzy stężeniem a pasem na nośność kratownicy. Planowane jest wykonanie zaawansowanych modeli numerycznych połączeń między wybranymi elementami konstrukcyjnymi oraz modelu kratownicy (modele powłokowe , obliczenia Metodą Elementów Skończonych) w celu wyznaczenia obciążeń krytycznych (liniowe analizy stateczności - LBA) i granicznych (analizy statyczne fizycznie i geometrycznie nieliniowe dla konstrukcji z imperfekcjami - GMNIA). Planowane jest przeprowadzenie badań doświadczalnych sztywności i nośności wybranego połączenia w celu walidacji modeli numerycznych. Celem pracy jest również przeprowadzenie analiz parametrycznych, na podstawie których wyznaczona zostanie miarodajna sztywność stężeń (na przesuw i obrót) zapewniająca maksymalną nośność kratownicy. Ponadto celem pracy jest wyznaczenie sił stabilizujących kratownicę (na podstawie obliczeń numerycznych) i porównanie otrzymanych rezultatów z wynikami uzyskanymi na podstawie obliczeń normowych.
Słowa kluczowe: sztywność połączeń, stężenia, kratownica dachowa, stateczność, MES, LBA, GMNIA
dr inż. Anna Pestka
Tytuł: Badania laboratoryjne i analiza numeryczna próbek drewna sosnowego dla różnych wilgotności drewna.
Krótki opis: Celem pracy jest wykonanie prób laboratoryjnych drewna sosnowego w stanie suchym (wilgotność drewna ok. 12%) oraz mokrym (wilgotność drewna ok. 35%) oraz porównanie uzyskanych rezultatów z wynikami symulacji numerycznych. Zakres pracy obejmuje wykonanie badań doświadczalnych drewna (ściskanie, zginanie), opracowanie wyników, analizę statystyczną i numeryczną oraz porównanie uzyskanych rezultatów badań doświadczalnych i symulacji numerycznych.
Słowa kluczowe: badania doświadczalne drewna, analiza numeryczna, metoda elementów skończonych, parametry materiałowe drewna, analiza statystyczna
Wymagane narzędzia/zasoby: maszyna wytrzymałościowa Zwick/Reoll Z400, oprogramowanie: SigmaPlot, Python, MSC Marc
dr inż. Łukasz Smakosz
Tytuł: Wytrzymałość kleju strukturalnego na rozciąganie - badania laboratoryjne i nieliniowa analiza MES.
Krótki opis: Celem pracy jest kompleksowe zbadanie zachowania kleju strukturalnego epoksydowego poddanego rozciąganiu z wykorzystaniem badań laboratoryjnych oraz analizy numerycznej MES. W części doświadczalnej zostaną przygotowane próbki, wykonane testy wytrzymałościowe oraz przeanalizowany przebieg zniszczenia. Następnie opracowany zostanie nieliniowy model numeryczny połączenia klejowego, w którym uwzględniono nieliniowe zależności naprężenie–odkształcenie oraz kryteria uszkodzenia i propagacji pęknięć. Porównanie wyników eksperymentalnych z symulacjami umożliwi ocenę przydatności modelu do prognozowania zachowania połączeń klejowych w rzeczywistych konstrukcjach inżynierskich.
Słowa kluczowe: kleje strukturalne; kleje epoksydowe; połączenia klejowe; wytrzymałość na rozciąganie; modelowanie MES; nieliniowość materiałowa
Wymagane narzędzia/zasoby: materiały do przygotowania próbek; maszyna wytrzymałościowa; uchwyty do badania kleju na rozciąganie; pakiet obliczeniowy Abaqus
dr inż. Katarzyna Szepietowska
Tytuł: Modelowanie MES z uwzględnieniem naturalnej różnorodności właściwości mechanicznych materiałów biologicznych.
Krótki opis: Celem pracy jest zbadanie wpływu niepewności wynikających z naturalnej różnorodności właściwości mechanicznych materiałów biologicznych na odpowiedź mechaniczną wybranych układów (np. konstrukcje drewniane, biomechanika). W pracy zostaną zastosowane wybrane metody probabilstystyczne kwantyfikacji niepewności.
Słowa kluczowe: kwantyfikacja niepewności; probabilistyka; zmienne losowe; Monte Carlo; meta-modele
Wymagane narzędzia/zasoby: MATLAB; oprogramowanie MES np. Msc Marc lub Robot
dr inż. Karol Winkelmann
Tytuł: Budowa probabilistycznego modelu obciążenia kładek dla pieszych służącego do weryfikacji ich niezawodności dynamicznej.
Krótki opis: Celem pracy jest budowa i weryfikacja probabilistycznego modelu obciążenia pieszym kładek dla pieszych do celów przyszłych symulacji numerycznych podobnych obiektów. Praca będzie składała się z dwóch etapów. Pierwszym z nich będzie budowa modelu kładki stalowej: zaanektowanie rozwiązań architektonicznych rzeczywiście zrealizowanego obiektu mostowego na potrzeby własnej konstrukcji, wykonanie zebrania obciążeń (klasycznie, w oparciu o PN-EN) i budowa modelu komputerowego obiektu w programie ROBOT/SOFiSTiK. Dla wykonanego modelu niezbędne będzie oszacowanie sił wewnętrznych w elementach kładki oraz sprawdzenie ugięć i akceleracji obiektu. Drugim etapem będzie analiza dynamiczna kładki pod obciążeniem losowym przejściem pieszych. Aby właściwie ją zrealizować, konieczne będzie wykonanie rozpoznania i opisania modeli służących do sprawdzania zachowania konstrukcji pod obciążeniem dynamicznym pieszymi oraz wypracowanie modelu własnego generacji losowego przejścia pieszymi. Dla tak zbudowanego problemu losowego konieczne będzie sprawdzenie zbioru maksymalnych ugięć i przyspieszeń konstrukcji pomostu od losowego obciążenia pieszymi oraz ich analiza probabilistyczna/statystyczna.
Słowa kluczowe: kładki dla pieszych, modelowanie komputerowe, obciążenie dynamiczne, losowe obciążenie pieszymi
dr inż. Marcin Zmuda Trzebiatowski
Tytuł: Analiza numeryczna samoblokującej się i samonośnej konstrukcji na przykładzie mostu Leonardo da Vinci.
Krótki opis: Celem pracy jest analiza numeryczna w zakresie nieliniowej statyki i/lub dynamiki samonośnej i samoblokującej się konstrukcji bazującej na koncepcji mostu Leonardo da Vinci. Analizowany układ składa się z niezależnych i wzajemnie blokujących się belek wykorzystujących zjawisko kontaktu z uwzględnieniem tarcia.
Słowa kluczowe: most Leonardo da Vinci; konstrukcja samoblokująca się; kontakt z tarciem; analiza numeryczna
Wymagane narzędzia/zasoby: oprogramowanie: Hexagon Marc/Mentat, Autodesk AutoCAD
dr inż. Krzysztof Żerdzicki - aktualnie na urlopie
mgr inż. Bartłomiej Łazorczyk