Výzkum v dané problematice úzce navazuje na předchozí výzkumnou činnost týkající se modelování trhlin v oblasti rozhraní vrstevnatých kompozitů s využitím nové koncepce lineární lomové mechaniky založené na kombinaci napěťových a energetických lomových kritérií a aplikace gradientní elasticity, umožňující zachytit vliv velikosti a odstranit singularity přítomné v klasické lomové mechanice. Se studiem odezvy trhlin v podmínkách gradientní elasticity úzce souvisí výzkum odezvy trhlin v podmínkách flexoelektricity. Flexoelektricita je elektromechanická vazba mezi polarizací a gradientem deformace na rozdíl od piezoelektricity, což je vztah mezi deformací a elektrickou polarizací. Vedle flexoelektrického jevu je zde rovněž věnována pozornost i jiným funkčním vlastnostem pokročilých materiálových struktur označovaných někdy jako metamateriály. Sem mohou patřit např. auxetické struktury, struktury se zápornou teplotní roztažností nebo struktury s laditelnou tuhostí či dynamickými charakteristikami. Současně výzkumné Téma 2 navazuje na Téma 3.

Projekty

• GAČR 21-12994J (mezinárodní CZ-TW): „Smart MEMS/NEMS resonators with functional material layers utilizing local and global nonlinearities for ultrasensitive (bio) sensing applications “, 2021-2023.

• GAČR 19-17457S: „Manufacturing and analysis of flexible piezoelectric layers for smart engineering “, 2020-2021.

• GAČR 17-08153S: „Novel material architectures for SMART piezoceramic electromechanical converters “,2017-2019

• GAČR 101/09/1821: “Mechanical and fracture properties of multilayered ceramic/ceramic and ceramic/metal materials with graded layers”, 2009-2012.

Publikace

MACHŮ, Z.; RUBEŠ, O.; ŠEVEČEK, O.; HADAŠ, Z. Experimentally Verified Analytical Models of Piezoelectric Cantilevers in Different Design Configurations. SENSORS, 2021, roč. 21, č. 20, s. 6759-6759. ISSN: 1424-8220.

HOFER, A.; WALTON, R.; ŠEVEČEK, O.; MESSING, G.; BERMEJO, R. Design of damage tolerant and crack-free layered ceramics with textured microstructure. Journal of the European Ceramic Society, 2020, roč. 2020, č. 40, s. 427-435. ISSN: 0955-2219.

MACHŮ, Z.; ŠEVEČEK, O.; HADAŠ, Z.; KOTOUL, M. Modelling of electromechanical response and fracture resistance of multilayer piezoelectric energy harvester with residual stresses. JOURNAL OF INTELLIGENT MATERIAL SYSTEMS AND STRUCTURES, 2020, roč. 31, č. 19, s. 2261-2287. ISSN: 1530-8138.

ŠEVEČEK, O.; KOTOUL, M.; PROFANT, T.; HRSTKA, M. Crack kinking out of interface of two orthotropic materials under combined thermal/mechanical loading. Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 2020, roč. 105, č. 1, s. 1-18. ISSN: 0167-8442.

TOFEL, P.; MACHŮ, Z.; CHLUP, Z.; HADRABA, H.; DRDLÍK, D.; ŠEVEČEK, O.; MAJER, Z.; HOLCMAN, V.; HADAŠ, Z. Novel layered architecture based on Al2O3/ZrO2/BaTiO3 for SMART piezoceramic electromechanical converters. European Physical Journal-Special Topics, 2019, roč. 228, č. 7, s. 1575-1588. ISSN: 1951-6355.

BOCCACCINI, D.; ŠEVEČEK, O.; FRANDSEN, H.; DLOUHÝ, I.; MOLIN, S.; HJELM, J.; CANNIO, M.; HENDRIKSEN, P. Determination of the bonding strength in solid oxide fuel cells’ interfaces by Schwickerath crack initiation test. Journal of the European Ceramic Society, 2017, roč. 2017, č. 37, s. 3565-3578. ISSN: 0955-2219.

ŠEVEČEK, O.; KOTOUL, M.; LEGUILLON, D.; MARTIN, É.; BERMEJO, R. Modelling of edge crack formation and propagation in ceramic laminates using the stress–energy coupled criterion. Engineering Fracture Mechanics, 2016, roč. 167, č. 2016, s. 45-55. ISSN: 0013-7944.

CHANG, Y.; BERMEJO, R.; ŠEVEČEK, O.; MESSING, G. Design of alumina-zirconia composites with spatially tailored strength and toughness. Journal of the European Ceramic Society, 2015, roč. 2015, č. 35, s. 631-640. ISSN: 0955-2219.

ŠEVEČEK, O.; BERMEJO, R.; KOTOUL, M. Prediction of the crack bifurcation in layered ceramics with high residual stresses. Engineering Fracture Mechanics, 2013, roč. 2013, č. 108, s. 120-138. ISSN: 0013- 7944.

Kontaktní osoba
prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc.