prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D.

E-mail:   bursa@fme.vutbr.cz 
Osobní stránka:   http://www.old.umt.fme.vutbr.cz/~jbursa/
Pracoviště:   Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky
odbor biomechaniky
Zařazení:   Vedoucí odboru
Místnost:   A2/702
Pracoviště:   Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky
odbor biomechaniky
Zařazení:   Profesor
Místnost:   A2/702

Vzdělání a akademická kvalifikace

  • 1978, Ing., Fakulta strojní VUT v Brně, obor Přístrojová, regulační a automatizační technika
  • 1999, PhD., Fakulta strojní VUT v Brně, obor Inženýrská mechanika
  • 2006, Doc., Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně, obor Aplikovaná mechanika
  • 2012, Prof., Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně, obor Aplikovaná mechanika

Přehled zaměstnání

  • 1978-1984, výzkumný pracovník, Výzkumný ústav zdravotnické techniky Chirana v Brně.
  • 1984-1990, samostatný výzkumný pracovník, Výzkumný ústav energetických zařízení Brno.
  • 1990-2006, odborný asistent, Ústav mechaniky těles FSI VUT v Brně, .
  • 2006-2012, docent, Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky, FSI VUT v Brně.
  • 2012-dosud, profesor, Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky, FSI VUT v Brně.

Pedagogická činnost

  • Pružnost a pevnost (I + II) - přednášky v češtině a angličtině
  • Biomechanika III - přednášky a cvičení v češtině a angličtině
  • Konstitutivní vztahy materiálu - přednášky a cvičení
  • Zavedení a výuka předmětu Mechanika biologických tkání v doktorandském studiu
  • Zavedení předmětu Konstitutivní vztahy materiálu v inženýrském studiu
  • Zavedení předmětu Biomechanika III v inženýrském studiu
  • Vedení více než 45 diplomových prací a 6 úspěšně obhájených disertačních prací
  • Přednášky v kurzech celoživotního vzdělávání a univerzitě třetího věku
  • Spoluautor dvou skript a čtyř studijních opor, autor překladu dvou z nich do angličtiny

Vědeckovýzkumná činnost

  • Problémy neizotropního, viskoelastického a hyperelastického chování gradientních materiálů technických i biologických, mezní stavy součástí z těchto materiálů.
  • Deformačně-napěťová analýza živých tkání a implantátů, deformačně-napěťová analýza součástí z netradičních konstrukčních materiálů (plasty, elastomery, vláknové kompozity).
  • Diplomová práce Šíření tlakové vlny v poddajném potrubí-aortě
  • Disertační práce Analýza napjatosti a deformace ve stěně tepny
  • Habilitační práce Výpočtové modelování problémů mechaniky těles z kompozitních materiálů umožňujících velké deformace
  • Publikace více než 150 vědeckých článků, z toho cca 40 v časopisech, z nich 18 s významným IF

Akademické stáže v zahraničí

  • 2008 - přednášky o konstitutivních vztazích materiálů na University of Applied Sciences Regensburg v rámci Regensburg International Week.
  • 2009, 2010, 2011 přednášky na „Summerschool on Teamwork in Biomedical Engineering“ v Dublinu v rámci projektu ESEM.
  • 2011 - přednášky Úvod do biomechaniky a Konstitutivní vztahy materiálů na University of Applied Sciences Regensburg v rámci projektu Erasmus
  • 2012 - přednášky Biomechanika svalově kosterní a srdečně cévní soustavy a Mechanické vlastnosti biomateriálů na University of Malta v rámci projektu Erasmus

Univerzitní aktivity

  • 2001-2005 člen Rady Vysokého učení technického v Brně pro biomedicínské inženýrství a bioniku
  • 2003-2008, člen náhradové komise FSI VUT v Brně
  • 2006-2008, člen AS FSI VUT v Brně
  • 2006-dosud, člen oborové rady doktorského studia oboru Inženýrská mechanika, od r. 2010 její předseda
  • 2013-2014, proděkan pro tvůrčí činnost a  doktorské studium
  • 2014 - 2017 člen AS VUT v Brně
  • 2017 - dosud, člen Rady pro vnitřní hodnocení VUT v Brně a místopředseda komise k oblasti tvůrčí činnosti

Mimouniverzitní aktivity

  • 2006, předseda výboru mezinárodní konference Human Biomechanics 2006.
  • 2008-2014, člen výboru (Board of Directors) ESEM (European Society for Engineering and Medicine).
  • 2008-2009, člen komise GAČR pro technické vědy a podkomise č. 106.
  • 2009-2013, 2017-2019, člen panelu GAČR č. 108 Materiálové vědy a inženýrství, 2018-2019 jeho místopředseda.

Ocenění vědeckou komunitou

  • 2017 - stříbrná medaile VUT

Projekty

Citace publikací podle SCOPUS (bez autocitací)

398

Citace publikací podle ISI Web of Knowledge (bez autocitací)

353

Citace ostatní (bez autocitací)

160

Aktuálně garantované předměty:

Vybrané publikace:

  • POLZER, S.; GASSER, T.; FORSELL, C.; DRUCKMÜLLEROVÁ, H.; TICHÝ, M.; STAFFA, R.; VLACHOVSKÝ, R.; BURŠA, J.:
    Automatic Identification and Validation of Planar Collagen Organization in the Aorta Wall with Application to Abdominal Aortic Aneurysm,
    MICROSCOPY AND MICROANALYSIS, Vol.19, (2013), No.6, pp.1395-1404, ISSN 1431-9276, Cambridge Journals
    článek v časopise - ostatní, Jost
  • HOENICKA, M.; SIEGFRIED, S.; BURŠA, J.; HUBER, G.; HOLGER, B.; BIRNBAUM, D.; SCHMID, C.:
    Development of endothelium-denuded human umbilical veins as living scaffolds for tissue-engineered small-calibre vascular grafts, Wiley-Blackwell
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  • POLZER, S.; GASSER, T.; BURŠA, J.; STAFFA, R.; VLACHOVSKÝ, J.; MAN, V.; SKÁCEL, P.:
    Importance of material model in wall stress prediction in abdominal aortic aneurysms,
    MEDICAL ENGINEERING & PHYSICS, Vol.35, (2013), No.4, pp.1282-1289, ISSN 1350-4533, Elsevier
    článek v časopise - ostatní, Jost
  • POLZER, S.; GASSER, T.; MARKERT, B.; BURŠA, J.; SKÁCEL, P.:
    Impact of poroelasticity of intraluminal thrombus on wall stress of abdominal aortic aneurysms,
    BIOMED ENG ONLINE, Vol.11, (2012), No.62, pp.1-13, ISSN 1475-925X, Biomed Central
    článek v časopise - ostatní, Jost
  • BURŠA, J.; HOLATA, J.; LEBIŠ, R.:
    Tensegrity finite element models of mechanical tests of individual cells,
    Technology and Health Care, Int. Journal of Health Care Engineering, Vol.20, (2012), No.2, pp.135-150, ISSN 0928-7329, Elsevier Science B.V.
    článek v časopise - ostatní, Jost
  • POLZER, S.; BURŠA, J.; SWEDENBORG, J.; GASSER, T.:
    The impact of Intra-luminal Thrombus failure on the mechanical stress in the wall of Abdominal Aortic Aneurysms,
    EUROPEAN JOURNAL OF VASCULAR AND ENDOVASCULAR SURGERY, Vol.41, (2011), No.4, pp.467-473, ISSN 1078-5884, Elsevier
    článek v časopise - ostatní, Jost
  • SKÁCEL, P.; BURŠA, J.:
    Material parameter identification of arterial wall layers from homogenized stress-strain data,
    COMPUTER METHODS IN BIOMECHANICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING, Vol.14, (2011), No.01, pp.33-41, ISSN 1025-5842, Taylor & Francis Group
    článek v časopise - ostatní, Jost

Seznam publikací na portálu VUT

Anotace nejvýznamnějších prací:

  • SKÁCEL, P.; BURŠA, J.:
    Numerical implementation of constitutive model for arterial layers with distributed collagen fibre orientations, Taylor & Francis Group
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp

    Článek se zabývá konstitutivním modelem pro měkké tkáně s kolageními vlákny s neuniformní orientací. Některé běžně užívané přístupy sčítající příspěvky jednotlivých různě orientovaných strukturních složek do celkové energie napjatosti vedou k nutnosti numerické integrace ve sférické doméně. Tyto přístupy jsou výpočtově náročné což je jejich hlavní nevýhodou. Článek srovnává různé integrační techniky aplikované na případ specifického modelu vhodného pro arteriální stěny. Je testována robustnost a přesnost jednotlivých metod s ohledem na aplikaci v metodě konečných prvků (MKP). Nejlepší výsledky ze všech analyzovaných metod vykázala Lebedevova integracní metoda, která byla implementována do uživatelsky definovaného materiálového sub-modulu v komerčním MKP programu ANSYS. Aplikovatelnost výsledků je demonstrována na příkladu MKP simulace s nehomogenním polem mechanického napětí.
  • POLZER, S.; BURŠA, J.; GASSER, T.; STAFFA, R.; VLACHOVSKÝ, R.:
    A numerical implementation to predict residual strains from the homogeneous stress hypothesis with application to abdominal aortic aneurysms,
    ANNALS OF BIOMEDICAL ENGINEERING, Vol.41, (2013), No.7, pp.1516-1527, ISSN 0090-6964, Springer
    článek v časopise - ostatní, Jost

    článek pojednává o numerickém algoritmu, který dokáže odstranit nežádoucí gradienty napětí přes tloušťku stěny u obecných geometrií reálných aneurysmat břišní aorty. více viz anglický abstrakt
  • POLZER, S.; GASSER, T.; BURŠA, J.; STAFFA, R.; VLACHOVSKÝ, J.; MAN, V.; SKÁCEL, P.:
    Importance of material model in wall stress prediction in abdominal aortic aneurysms,
    MEDICAL ENGINEERING & PHYSICS, Vol.35, (2013), No.4, pp.1282-1289, ISSN 1350-4533, Elsevier
    článek v časopise - ostatní, Jost

    viz popis v originále. Jedná se o článek popisující vliv modelu materiálu na napjatost aneurysmatu. Bylo prokázáno, že navzdory obecnému mínění, materiál s rozdílným stupněm nelinearity, vykazují významně různé napětí
  • BURŠA, J.; HOLATA, J.; LEBIŠ, R.:
    Tensegrity finite element models of mechanical tests of individual cells,
    Technology and Health Care, Int. Journal of Health Care Engineering, Vol.20, (2012), No.2, pp.135-150, ISSN 0928-7329, Elsevier Science B.V.
    článek v časopise - ostatní, Jost

    Je představen 3D konečnoprvkový model hladké svalové buňky, v němž je cytoskelet modelován pomocí tensegritní struktury s 210 prvky. Tento model je využit k simulaci zkoušky tahem a zkoušky průniku, materiálové parametry jsou nastaveny na základě výsledků experimentů.
  • SKÁCEL, P.; BURŠA, J.:
    Material parameter identification of arterial wall layers from homogenized stress-strain data,
    COMPUTER METHODS IN BIOMECHANICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING, Vol.14, (2011), No.01, pp.33-41, ISSN 1025-5842, Taylor & Francis Group
    článek v časopise - ostatní, Jost

    Článek se zabývá identifikací parametrů dvouvrstvého konstitutivního modelu stěny tepny, jestliže pro materiálové zkoušky není možné tyto vrstvy oddělit a testuje se celá stěna. Model byl inspirován jednovrstvým hyperelastickým modelem Holzapfel (HGO), na jehož základě byl formulován konstitutivní model pro dvouvrstvou stěnu a použit pro identifikaci parametrů ze zkoušek na celé stěně tepny bez separace jednotlivých vrstev. Článek ukazuje,že je možné identifikovat tyto parametry bez potřeby separace jednotlivých vrstev. Výsledný dvouvrstvý model je schopen věrohodně popsat deformačně-napěťové chování skutečné tepny včetně efektu zpevnění při velkých deformacích, který je důsledkem vícevrstvé vláknité struktury stěny tepny.