20 marca 2024 o godz. 12:30 odbyła się obrona pracy doktorskiej mgra inż. Joachima Jarosza, pt.: „Optymalizacja kształtu oraz warunków brzegowych podzespołu układu oczyszczania spalin”.
Promotorem rozprawy był dr hab. inż. Adam Długosz prof. PŚ, natomiast recenzentami dr hab. inż. Tomasz Domański prof PCz z Politechniki Częstochowskiej, dr hab. inż. Marek Słoński prof PK z Politechniki Krakowskiej oraz dr hab. inż. Bartosz Miller prof. PRz z Politechniki Rzeszowskiej. Komisja Doktorska uchwaliła wnioski do Rady Dyscypliny Inżynieria Mechaniczna o nadanie mgr inż. Joachimowi Jaroszowi stopnia doktora nauk technicznych w dyscyplinie Inżynieria Mechaniczna.
Rozprawa dotyczy zagadnień związanych z optymalnym doborem wybranych cech konstrukcyjnych osłon termicznych stosowanych w układach wydechowych silników spalinowych. W ramach pracy opracowano metodę optymalizacji kształtu oraz warunków brzegowych z wykorzystaniem parametrycznych modeli osłon termicznych. Do rozwiązania zagadnień związanych z symulacjami numerycznymi zastosowano metodę elementów skończonych (MES) dla zagadnień termosprężystych oraz analizy modalnej. Opracowano procedury numeryczne oraz zaadoptowano komercyjne oprogramowane MES umożliwiające rozwiązywanie zadań optymalizacji z wykorzystaniem zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych algorytmów optymalizacji, zwiększając tym samym znacząco możliwości rozwiazywania tego typu problemów w zastosowaniach praktycznych. Opracowano oraz zaimplementowano numerycznie kryteria jakości związane z wybranymi cechami wytrzymałościowymi, które wynikają z realnych wymagań przemysłowych, stawianych tego typu układom. Wykazano skuteczność oraz elastyczność zaproponowanej metody.
Ponadto w ramach pracy zaproponowano oraz opisano sposób tworzenia modeli zastępczych MES dla osłony termicznej (tzw. metamodeli), który umożliwia w zaproponowanej metodzie optymalizacji znacząco skrócić czas rozwiązywanych zadań. Metamodelowanie przeprowadzono przy wykorzystaniu sztucznych sieci neuronowych o odpowiedniej topologii. Opracowane metamodele cechuje wysoka dokładność w stosunku do rozwiązań otrzymywanych z symulacji MES.
Przedstawione w pracy rezultaty badań w postaci rozwiązanych praktycznych zadań optymalizacji zarówno z zastosowaniem metamodelowania jak i bez niego, potwierdzają skuteczność oraz efektywność opracowanej metody.
