prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D.

E-mail:   Martin.Vrbka@vut.cz 
Osobní stránka:   http://www.uk.fme.vutbr.cz
Pracoviště:   Ústav konstruování
odbor tribologie
Zařazení:   Profesor
Místnost:   A3/607

Vzdělání a akademická kvalifikace

  • 2000, Ing., Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně, obor Aplikovaná mechanika, specializace Inženýrská mechanika
  • 2004, Ph.D., Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně, program Aplikované vědy v inženýrství, obor Inženýrská mechanika
  • 2012, doc., Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně, obor Konstrukční a procesní inženýrství
  • 2022, prof., Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně, obor Konstrukční a procesní inženýrství

Přehled zaměstnání

  • 2001, strojírenský technik, Ústav mechaniky těles FSI VUT v Brně
  • 2004, strojírenský technik, Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky FSI VUT v Brně
  • 2004, výpočtář-analytik, L. K. Engineering, s.r.o., Brno
  • 2004-2012, odborný asistent, odbor Konstruování strojů, Ústav konstruování FSI VUT v Brně
  • 2006-dosud, vedoucí odboru Konstruování strojů, Ústav konstruování FSI VUT v Brně
  • 2010-2019, tajemník pro ekonomicko-provozní činnost, Ústav konstruování FSI VUT v Brně
  • 2010-dosud, vedoucí výzkumné skupiny Biotribologie, odbor Tribologie, Ústav konstruování FSI VUT v Brně
  • 2011-2016, technický pracovník, Divize virtuálního navrhování a zkušebnictví NeTME FSI VUT v Brně
  • 2012-2019, vědecký pracovník, CEITEC - středoevropský technologický institut VUT v Brně
  • 2012-2022, docent, odbor Konstruování strojů, Ústav konstruování FSI VUT v Brně
  • 2022-dosud, profesor, odbor Tribologie, Ústav konstruování FSI VUT v Brně

Pedagogická činnost

  • Konstruování strojů - strojní součásti (5KS)
  • Konstruování strojů - převody (6KT)
  • Konstruování strojů - mechanismy (6KM)
  • Metoda konečných prvků - ANSYS Classic (ZSY-A)
  • Metoda konečných prvků - ANSYS Workbench (ZAW)
  • Týmový projekt (ZKP)
  • Konstrukční projekt (ZIP)
  • Inženýrský projekt (ZKR)
  • Metody vědecké a odborné práce (ZSE)
  • Diplomový technický seminář (YDS)
  • Tribologie (ZTR)

Vědeckovýzkumná činnost

  • Biotribologie oka a fascií
  • Biotribologie kloubní chrupavky, viskosuplementace kloubní kapaliny
  • Biotribologie umělých náhrad velkých kloubů člověka
  • Kontaktní únava mazaných nekonformních třecích povrchů
  • Cílená modifikace topografie nekonformních třecích povrchů
  • Mazací filmy za vysokých kontaktních tlaků
  • Elastohydrodynamické a smíšené mazání
  • Tření a opotřebení třecích povrchů

Akademické stáže v zahraničí

  • 21.06.2013-05.07.2013, Kyushu University, Fukuoka, Japonsko, výzkum v oblasti biotribologie umělých kloubů člověka, kontaktní osoba prof. Yoshinori Sawae, Research Center for Advanced Biomechanics.

Univerzitní aktivity

Spolupráce s průmyslem

  • VRBKA, M.; PALOUŠEK, D. Pevnostní výpočet nohy boxu – Nera. HS1370215, Ústav konstruování, Fakulta strojního inženýrství, VUT v Brně, Technická 2896/2, 616 69 Brno. 2007.
  • VRBKA, M.; KŘUPKA, I. Stanovení vlastností ložisek 6308 ZZ. HS1312000812, Ústav konstruování, Fakulta strojního inženýrství, VUT v Brně, Technická 2896/2, 616 69 Brno. 2011.
  • HARTL, M.; VRBKA, M.; KŘUPKA, I. FR-TI3/382 (2011-2013) – Výzkum a vývoj výkonově optimalizovaných valivých ložisek, ZKL - Výzkum a vývoj, a.s. Ministerstvo průmyslu a obchodu.

Projekty

  • Vrbka, M. 101/06/P035 (2006-2008) – Studium vlivu defektů třecích povrchů na rozložení tlaku v mazacích filmech. Grantová agentura České republiky
  • Klapka, M. 1244/F1a (2012) – Inovace předmětu Konstruování strojů - převody. Fond rozvoje vysokých škol
  • Vrbka, M. 55/F1a (2010) – Inovace předmětu Metoda konečných prvků. Fond rozvoje vysokých škol
  • Vrbka, M. 416/F1a (2007) – Inovace předmětu Výpočtové nadstavby pro CAD. Fond rozvoje vysokých škol
  • Křupka, I. P101/11/1115 (2011-2015) – Studium chování povrchových nerovností v mazaných Hertzových kontaktech. Grantová agentura České republiky
  • Hartl, M. 101/09/J034 (2009-2011) – Studium tenkých EHD mazacích filmů za neustálených provozních podmínek. Grantová agentura České republiky
  • Janíček, P. 101/05/0136 (2005-2007) – Klinické biomechanické problémy velkých kloubů člověka. Grantová agentura České republiky
  • Hartl, M. 101/03/0525 (2003-2005) – Studium únavového poškození elastohydrodynamicky mazaných třecích povrchů narušených vtiskem cizí částice. Grantová agentura České republiky
  • Janíček, P. 101/01/0974 (2001-2003) – Specifické biomechanické problémy kyčelních endoprotéz a jejich řešení modelováním. Grantová agentura České republiky
  • Cihlář, J. MSM0021630508 (2005-2010) – Anorganické materiály a nanostruktury: vytváření, analýza, vlastnosti. Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
  • Kratochvíl, C. MSM262100024 (2002-2004) – Výzkum a vývoj mechatronických soustav. Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
  • Stehlík, P. CZ.1.05/2.1.00/01.0002 (2010-2013) – NETME Centre (Nové technologie pro strojírenství). Operační program Výzkum a vývoj pro inovace
  • Hartl, M. CZ.1.07/2.3.00/09.0228 (2009-2012) – Komplexní systém pro získávání, vzdělávání a trvalé zapojování talentů do výzkumných a vývojových center AV ČR a FSI VUT v Brně. Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost
  • Křupka, I. CZ.1.07/2.3.00/20.0126 (2011-2014) – Rozvoj mezinárodního tribologického výzkumného týmu.  Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost
  • Petruška, J. CZ.04.1.03/3.2.15.2/0285 (2006-2008) – Inovace VŠ oborů strojního zaměření v podmínkách informační společnosti. Operační program Rozvoj lidských zdrojů
  • Hartl, M. FR-TI3/382 (2011-2013) – Výzkum a vývoj výkonově optimalizovaných valivých ložisek, ZKL - Výzkum a vývoj, a.s. Ministerstvo průmyslu a obchodu
  • Gallo, J. NT/14267-3 (2013-2015) – Vliv složení kloubní kapaliny na utváření mazacího filmu v TEP kyčle. Interní grantová agentura Ministerstva zdravotnictví České republiky.

Citace publikací podle ISI Web of Knowledge (bez autocitací)

211

Aktuálně garantované předměty:

Vybrané publikace:

  • CHOUDHURY, D.; CHING, H.A.; MAMAT, A.B.; ČÍŽEK, J.; ABU OSMAN, N.A.; VRBKA, M.; HARTL, M.; KŘUPKA, I.:
    Fabrication and characterization of DLC coated microdimples on hip prosthesis heads, Wiley Periodicals, Inc.
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  • VRBKA, M.; NEČAS, D.; HARTL, M.; KŘUPKA, I.; URBAN, F.; GALLO, J.:
    Visualization of lubricating films between artificial head and cup with respect to real geometry, Elsevier
    článek v časopise ve Scopus, Jsc
  • CHOUDHURY, D.; URBAN, F.; VRBKA, M.; HARTL, M.; KŘUPKA, I.:
    A novel tribological study on DLC-coated micro-dimpled Orthopedics implant interface, Elsevier Ltd.
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  • VRBKA, M.; KŘUPKA, I.; HARTL, M.; NÁVRAT, T.; GALLO, J.; GALANDÁKOVÁ, A.:
    In situ measurements of thin films in bovine serum lubricated contacts using optical interferometry, SAGE Publications Ltd
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  • VRBKA, M.; NÁVRAT, T.; KŘUPKA, I.; HARTL, M.; ŠPERKA, P.; GALLO, J.:
    Study of film formation in bovine serum lubricated contacts under rolling/sliding conditions, SAGE Publications Ltd
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  • VRBKA, M.; KŘUPKA, I.; SVOBODA, P.; ŠPERKA, P.; NÁVRAT, T.; HARTL, M.; NOHAVA, J.:
    Effect of shot peening on rolling contact fatigue and lubricant film thickness within mixed lubricated non-conformal rolling/sliding contacts,
    Tribology International, Vol.44, (2011), No.12, pp.1726-1735, ISSN 0301-679X, Elsevier
    článek v časopise - ostatní, Jost
  • VRBKA, M.; ŠAMÁNEK, O.; ŠPERKA, P.; NÁVRAT, T.; KŘUPKA, I.; HARTL, M.:
    Effect of surface texturing on rolling contact fatigue within mixed lubricated non-conformal rolling/sliding contacts, Elsevier
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  • VRBKA, M.; KŘUPKA, I.; ŠAMÁNEK, O.; SVOBODA, P.; VAVERKA, M.; HARTL, M.:
    Effect of surface texturing on lubrication film formation and rolling contact fatigue within mixed lubricated non-conformal contacts,
    MECCANICA, Vol.2010, (2010), No.06, pp.1-8, ISSN 0025-6455, Springer
    článek v časopise - ostatní, Jost
  • KŘUPKA, I.; HARTL, M.; VRBKA, M.; VAVERKA, M.; POLIŠČUK, R.:
    Effect of surface dents on contact pressure in elastohydrodynamic contacts,
    PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART J-JOURNAL OF ENGINEERING TRIBOLOGY, Vol.223, (2009), No.4, pp.683-693, ISSN 1350-6501, Professional Engineering Publishing
    článek v časopise - ostatní, Jost
  • KŘUPKA, I.; HARTL, M.; VRBKA, M.:
    Effect of surface texturing on mixed lubricated non-conformal contacts,
    Tribology International, Vol.41, (2008), No.11, pp.1063-1073, ISSN 0301-679X, Elsevier
    článek v časopise - ostatní, Jost
  • VAVERKA, M.; VRBKA, M.; POLIŠČUK, R.; KŘUPKA, I.; HARTL, M.:
    Numerical evaluation of pressure from experimentally measured film thickness in EHL point contact,
    Lubrication Science, Vol.20, (2008), No.1, pp.47-59, ISSN 0954-0075, John Wiley & Sons, Ltd.
    článek v časopise - ostatní, Jost

Seznam publikací na portálu VUT

Anotace nejvýznamnějších prací:

  • VRBKA, M.; NEČAS, D.; HARTL, M.; KŘUPKA, I.; URBAN, F.; GALLO, J.:
    Visualization of lubricating films between artificial head and cup with respect to real geometry, Elsevier
    článek v časopise ve Scopus, Jsc

    Článek představuje nový experimentální přístup, pomocí něhož je možné pozorovat utváření mazacího filmu mezi hlavicí a jamkou kyčelní náhrady, přičemž je respektována skutečná geometrie třecích povrchů včetně radiální vůle. Simulátor kyčelního kloubu na principu kyvadla je kombinován s metodou kolorimetrické interferometrie, která umožňuje in-situ pozorovat formování proteinového mazacího filmu. Uvedený přístup a výsledky jednoznačně prokázaly, že při analýze mazacích procesů v kloubu hraje geometrie třecích povrchů zcela zásadní roli.
  • VRBKA, M.; KŘUPKA, I.; HARTL, M.; NÁVRAT, T.; GALLO, J.; GALANDÁKOVÁ, A.:
    In situ measurements of thin films in bovine serum lubricated contacts using optical interferometry, SAGE Publications Ltd
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp

    Článek se zabývá měřením tloušťky mazacího filmu v kontaktu těles, které jsou velice blízké reálné konfiguraci hlavice-jamka kyčelního kloubu. Výzkum se zaměřuje zejména na vliv hydrofobicity a hydrofilicity kontaktních ploch a na jejich konformitu.
  • VRBKA, M.; NÁVRAT, T.; KŘUPKA, I.; HARTL, M.; ŠPERKA, P.; GALLO, J.:
    Study of film formation in bovine serum lubricated contacts under rolling/sliding conditions, SAGE Publications Ltd
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp

    Tento článek se zabývá analýzou tloušťky mazacího filmu v kontaktech, které jsou mazány hovězím sérem, a to za podmínek čistého valení a částečného skluzu.
  • VRBKA, M.; KŘUPKA, I.; SVOBODA, P.; ŠPERKA, P.; NÁVRAT, T.; HARTL, M.; NOHAVA, J.:
    Effect of shot peening on rolling contact fatigue and lubricant film thickness within mixed lubricated non-conformal rolling/sliding contacts,
    Tribology International, Vol.44, (2011), No.12, pp.1726-1735, ISSN 0301-679X, Elsevier
    článek v časopise - ostatní, Jost

    Článek se zabývá vlivem balotinování na kontakní únavové porušování a tloušťku mazacího filmu nekonformních třecích povrchů za podmínek smíšeného mazání a skluzu. Bylo prokázáno, že pokud je povrch pouze balotinován tak kontaktní únavové porušení nastává dříve než u broušeného povrchu. Je-li balotinovaný povrch přeleštěn, tak dojde k zahlazení výstupků nerovností a navýšení kontaktní únavové životnosti.
  • VRBKA, M.; ŠAMÁNEK, O.; ŠPERKA, P.; NÁVRAT, T.; KŘUPKA, I.; HARTL, M.:
    Effect of surface texturing on rolling contact fatigue within mixed lubricated non-conformal rolling/sliding contacts, Elsevier
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp

    The rolling contact fatigue (RCF) life of highly loaded machine components is significantly influenced by the surface roughness features so that there is a continuous effort to design the topography of rubbing surfaces to enhance lubrication efficiency and prolong the operation of machine components. It can be suggested from the recent experimental results that lubricant emitted from shallow micro-dents could effectively lift off the real roughness features and reduce the asperities interactions within rolling/sliding mixed lubricated contacts. Thereby the additional supply of lubricant from surface features could help to reduce the risk of surface damage through the reduction of the interaction of rubbing surfaces during start-up or starvation. However, the introduction of such roughness features into the rubbing surfaces of highly loaded non-conformal contacts should consider not only the effects on lubrication film thickness but also on RCF. That is why this study is focused on the effects of surface texturing on RCF within non-conformal rolling/sliding contacts operated under mixed lubrication conditions. The principal task has been whether possible beneficial effect on film thickness is not accompanied by the reduction in RCF life. Textures with various sizes of micro-dents and their arrangement within the contacts have been considered. It has been found that results obtained with textured surfaces have exhibited no obvious reduction in RCF. Conversely, some increase in RCF using textured surfaces was observed that could be attributed to the positive contribution of micro-dents working as lubricant micro-reservoirs that reduce asperities interactions. Nevertheless, further experiments are necessary to confirm this possible beneficial contribution of surface texturing on RCF.