prof. Mgr. Miroslav Černý, Ph.D.
E-mail:   cerny.m@fme.vutbr.cz  Osobní stránka:   http://physics.fme.vutbr.cz/~mcerny/ Pracoviště:   Ústav fyzikálního inženýrství odbor mikromechaniky materiálů a technické akustiky Zařazení:   Profesor Místnost:   A2/506

Aktuálně garantované předměty:

• Fyzika (BF)
• Fyzika (BF-K)
• Fyzika pevných fází (WFF)
• Fyzikální praktikum I (TR1)
• Prediction of mechanical and magnetic properties of solids from their electronic structure (DS112A)
• Predikce mechanických a magnetických vlastností pevných látek z elektronové struktury (DS112)
• Struktura a vlastnosti moderních materiálů (TVN)
• Vybrané kapitoly z fyziky B (0FB)
• Vybrané statě z fyziky materiálu (9VFM)

Vybrané publikace:

• ŠESTÁK, P.; ČERNÝ, M.; POKLUDA, J.:
  Energetics of NiTi allotropes under uniaxial compression
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• ČERNÝ, M.; ŠESTÁK, P.; ŘEHÁK, P.; VŠIANSKÁ, M.; ŠOB, M.:
  Ab initio tensile tests of grain boundaries in the fcc crystals of Ni and Co with segregated sp-impurities
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• ŠESTÁK, P.; ČERNÝ, M.; HE, J.; ZHANG, Z.; POKLUDA, J.:
  Multiaxial stress-strain response and displacive transformations in NiTi alloy from first principles
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• ŘEHÁK, P.; ČERNÝ, M.; ŠOB, M.:
  Mechanical stability of Ni and Ir under hydrostatic and uniaxial loading, IOP Publishing Ltd.
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• POKLUDA, J.; ČERNÝ, M.; ŠOB, M.; UMENO, Y.:
  Ab Initio Calculations of Mechanical Properties: Methods and Applications.
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• ČERNÝ, M.; ŠESTÁK, P.; POKLUDA, J.; ŠOB, M.:
  Shear instabilities in perfect bcc crystals during simulated tensile tests
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• ČERNÝ, M.; ŘEHÁK, P.; UMENO, Y.; POKLUDA, J.:
  Stability and strength of covalent crystals under uniaxial and triaxial loading from first principles
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• ŘEHÁK, P.; ČERNÝ, M.; POKLUDA, J.:
  Dynamic stability of fcc crystals under isotropic loading from first principles
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• ŠESTÁK, P.; ČERNÝ, M.; POKLUDA, J.:
  Can twinning stabilize B19' structure in NiTi martensite?, Elsevier
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• ČERNÝ, M.; POKLUDA, J.:
  Ideal tensile strength of cubic crystals under superimposed transverse biaxial stresses from first principles
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
• ČERNÝ, M.; POKLUDA, J.:
  The theoretical tensile strength of fcc crystals predicted from shear strength calculations
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp

Seznam publikací na portálu VUT

Anotace nejvýznamnějších prací:

• ŠESTÁK, P.; ČERNÝ, M.; HE, J.; ZHANG, Z.; POKLUDA, J.:
  Multiaxial stress-strain response and displacive transformations in NiTi alloy from first principles
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  Present ab initio study was focussed on a response of NiTi martensite to a superposition of shear and tensile or compressive stresses acting normally to the shear planes. The theoretically predicted basecentered orthorhombic (BCO) ground-state structure was found unstable under uniaxial compression and two transformations, one from orthorhombic to a monoclinic symmetry and the other back from monoclinic to orthorhombic symmetry, were observed in the computational model. The former transformation shows that the uniaxial compressive stress of about 4 GPa destabilizes the BCO structure by reducing its symmetry to the experimentally observed monoclinic one. However, superposition of small shear stresses remarkably lowers the compressive stress necessary for this destabilization. The latter transformation then draws the crystal lattice to the B19 structure. The theoretical shear strength of NiTi martensite was subsequently computed as a function of the normal stress. The results obtained show that the effect of the normal stress is surprisingly opposite to that calculated for NiTi austenite and other cubic metals, i.e., that the shear strength is lowered by the compressive normal stress and vice versa.
• POKLUDA, J.; ČERNÝ, M.; ŠOB, M.; UMENO, Y.:
  Ab Initio Calculations of Mechanical Properties: Methods and Applications.
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  Článek se pokouší kriticky přezkoumat poměrně rozsáhlou oblast ab-initio výpočtů mechanických vlastností materiálů. Po krátkém popisu teorie funkcionálu hustoty a jiných aproximací používaných ve většině ab initio výpočtů, metody předpovědi elastických konstant a modulů jsou prezentovány. Relativně velký prostor je věnován výpočtům teoretické pevnosti za různých podmínek zatížení. Nejprve se zaměříme na výsledky dokonalých krystalů a uděláme přehled o pokročilých přístupech ke stabilitě krystalů. Jako případové studie jsou uvedeny podmínky elastické stability definovány jak podle přijatého definice elastických koeficientů a typu aplikovaného zatížení jsou uvedeny pro izotropní zatížení v tahu molybdenové krystalu a model mikroskopické deformace je znázorněn na měkké fonona nalezené v dynamické analýzy stability z izotropní zatížení platiny krystalu. Sebrané hodnoty ideální pevnost při jednoosém / izotropní tahu a jednoduché smyku u vybraných kovových a kovalentních krystalů jsou popsány v, pokud jde o jejich srovnání s dostupnými experimentálními daty. Dále je pozornost věnována výsledkům studií na rozhraní a hranice zrn. Aplikace vypočítaných hodnot modulů a teoretickým pevnosti k predikci vnitřní tvrdosti a křehké / tvárné chování krystalických materiálů a simulace pop-ve skutečnosti v nanoindentace testech jsou také zahrnuty. Nakonec jsou připojeny poznámky o možných tématech pro budoucí studie a výzvy pro další rozvoj výpočetních metod.
• ŠESTÁK, P.; ČERNÝ, M.; POKLUDA, J.:
  Can twinning stabilize B19' structure in NiTi martensite?, Elsevier
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  I když experimentální pozorování určují strukturu martenzitu NiTi jako monoclinickou (B19'), abinitio výpočty ukazují, že optimalizace ideální mřížky vede k ortorombické B33 . Tento dokument představuje prvoprincipiální studii struktury (100) smíšeného dvojčatění v martenzitu. Výsledky získané ze dvou různých výpočetních kódů ukazují, že optimální struktura dvojčatových buněk je velmi blízká struktuře martenzitu B19'. To znamená, že dvojčatění může významně přispět ke stabilizaci struktury B19' v reálných vzorcích martenzitu.
• ČERNÝ, M.; POKLUDA, J.:
  Ideal tensile strength of cubic crystals under superimposed transverse biaxial stresses from first principles
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  Elastické odezvy a pevnost dokonalých krystalů je počítána pro tříosé zatížení z prvních principů. Trojosá napjatost je tvořena jednoosým tahovým namáháním a superponovaným příčným biaxiálním napětím. Maximální jednoosé napětí v tahu je vyhodnoceno jako funkce příčného zatížení. Výsledky pro osm krystalů kubických kovů a dvě orientace <110> a <111> osy zatěžování jsou vyhodnoceny a srovnány s údaji pro směr <100>. Získané výsledky ukazují, že v rámci studovaného rozsahu biaxiálních napětí se maximální napětí v tahu monotónně zvyšuje s rostoucí dvouosým tahem pro většinu studovaných kovů. V rámci určitého rozmezí může být tato závislost aproximována lineární funkcí.
• ČERNÝ, M.; POKLUDA, J.:
  The theoretical shear strength of fcc crystals under superimposed triaxial stress
  článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  Vliv triaxiálního napětí aplikovaného kolmo ke smykovým rovinám při afinní smykové deformaci FCC krystalů na teoretickou smykovou pevnost je studován pro <112> (111) smykový systém s využtím prvních principů. Použitá relaxace zaručuje, že modelový systém je podroben superpozici smyku, normálového a rovinného napětí s individuálně nastavitelnými složkami rovinných a normálových napětí. Teoretické smykové pevnosti jednotlivých prvků se ukazují být kvalitativně odlišné funkce normálových napětí. Ve speciálním případě hydrostatického zatížení jsou však tyto funkce kvalitativně jednotné. Toto chování je diskutováno z hlediska elektronové struktury.