prof. Ing. František Kavička, CSc.
E-mail:   kavicka@fme.vutbr.cz 
Pracoviště:   Energetický ústav
odbor termomechaniky a techniky prostředí
Zařazení:   Emeritní profesor

Vzdělání a akademická kvalifikace

  • 1963, Ing., Fakulta strojní VUT v Brně,
  • obor Konstrukce a provoz strojů a zařízení
  • 1972, CSc., Fakulta strojní VUT v Brně, obor Termomechanika a mechanika tekutin
  • 1980, CSc., vědecký kvalifikační stupeň IIa
  • 1992, CSc., vědecký kvalifikační stupeň I
  • 5.4.1993, Doc., Fakulta strojní VUT v Brně, obor Mechanika
  • 1.5.1995, Prof.,Fakulta strojní VUT v Brně, obor Mechanika

Přehled zaměstnání

  • 1963-1964, asistent, katedra termomechaniky FS VUT v Brně
  • 1965-1967, asistent,katedra chemických zařízení FS VUT v Brně
  • 1967-1990, Státní výzkumný ústav materiálu, pobočka pro výzkum slévárenství v Brně, postupně ve funkcích výzkumný pracovník, vědecký pracovník, samostatný vědecký pracovník, vedoucí vědecký pracovník,
  • 1990-1993, docent, Katedra termomechaniky a jaderné energetiky FSI-VUT v Brně
  • 1993-1996, vedoucí Katedry termomechaniky a jaderné energetiky FSI-VUT v Brně
  • 1996-1998, vedoucí Odboru termomechaniky a techniky prostředí Energetického ústavu FSI-VUT v Brně
  • 1995-1996  zástupce ředitele Energetického ústavu FSI-VUT v Brně
  • 1998-dosud,profesor Odboru termomechaniky a techniky prostředí Energetického ústavu FSI-VUT v Brně

Pedagogická činnost

  • 1963-69 výuka předmětů Termomechanika a Základy sdílení tepla
  • 1970-89 pedagogická činnost z politických důvodů zakázána
  • 1990- dosud výuka předmětu Termomechanika
  • 1991  návrh, zavedení a výuka nového předmětu Termokinetika tuhnutí, chladnutí a ohřevu 
  • 1995-06 návrh, zavedení a výuka nového předmětu Aplikovaná termomechanika, později Vybrané statě z termomechaniky
  • 1991- dosud školitel doktorského studia na FSI-VUT v Brně
  • 2000- dosud školitel doktorského studia na FMMI-VŠB TU Ostrava
  • 1991-94 člen státní komise pro obhajoby v postgrauálním studiu Provoz jaderných elektráren
  • 1997-dosud člen komise pro státní závěrečné zkoušky magisterského studia  na FSI-VUT v Brně

 

Vědeckovýzkumná činnost

  • Soustavně a systematicky se věnuje aplikaci dříve analogových nyní numerických metod řešení nestacionárních teplotních a napěťových polí v technologických procesech včetně simulace skupenských tepel fázových nebo strukturálních přeměn, především v hutnictví a slévárenství kovových nebo keramických materiálů, a to při jejich tuhnutí, chladnutí resp. ohřevu, resp. při jejich tepelném zpracování. Tyto metody, jejichž výsledným produktem jsou originální numerické modely, aplikuje na optimalizaci technologie klasického lití gravitačního, tlakového, v posledních letech především plynulého lití. Modely jsou originální a jsou v řadě aspektů první svého druhu i z hlediska mezinárodního, jak dokazuje odborný zájem při jejich prezentaci na mezinárodních nebo světových konferencích a zájem průmyslových podniků. Prokazuje dlouholeté zkušenosti vedoucího organizátora a koordinátora vědecko-výzkumných týmů, a to i s mezinárodní účastí při řešení výzkumných projektů podporovaných vládou ČR, EÚ nebo USA.
  • autor nebo spoluautor 3 ověřených technologií

    1.Dynamický model řízení technologie pro plynulé odlévání sochorů

    2.On-line model pro řízení teplotního pole plynule odlévaných bram

    3.Numerická optimalizace chlazení gravitačně litých hmotných odlitků z tvárné litiny

       

Akademické stáže v zahraničí

 

  • Krátkodobé studijní a přednáškové pobyty na amerických univerzitách  v Auburn, Charlotte, San Diegu, Chicagu, Vancouveru,  Bostonu, Halifaxu, Pohangu (Jižní Korea), Vicenze (Italie),  Krakove, Ljubljani, Cambridge (GB), Helsinkách, Budapesti a j.

  • 1998-2005 člen Management Commitee za Českou republiku v programu COST-Action  No. P 3.20 a Action No. OC 526.10.

  • 1995-1998 hlavní řešitel projektu Thermokinetics of Technology programu U.S.-  Czechoslovak Science and Technology Program (TU Auburn, USA) 

  • 1998-2006 navrhovatel a hlavní řešitel tří  projektů programu KONTAKT  v rámci česko-slovinské spolupráce, ze které vyplynuly výměnné  přednáškové a studijní pobyty na TU Ljubljana a společné publikace

  • 1998-2007 Člen redakční rady vědeckého časopisu \"RMZ-Materials and Geonvironment Journal\" TU v Ljubljani

Univerzitní aktivity

  • V létech 1970-1989 univerzitní aktivity z politických důvodů zakázány
  • 1996-dosud,člen oborové rady oboru Technika prostředí, na FS-VUT v Brně
  • 1997-dosud,člen vědecké rady Fakulty metalurgie a materiálového inženýrství VŠB-TU Ostrava
  • 1997-dosud,člen oborové rady doktorského studia pro obor Tepelná technika v průmyslu na Fakultě metalurgie a materiálového inženýrství VŠB-TU Ostrava
  • 1997-dosud,člen oborové rady oboru Termomechanika a mechanika tekutin oboru na Fakultě strojní Západočeské univerzity v Plzni
  • 1997-2002, člen oborové rady oboru Aplikovaná mechanika na Fakultě strojní Technické univerzity v Liberci
  • 13 krát oponent doktorské disertační práce
  • 9 krát oponent habilitační práce
  • 16 krát člen komise pro habilitační nebo profesorské řízení na FS-TU v Liberci, FS-VŠB Ostrava, FMMI-VŠB Ostrava, FS-ČVUT Praha, FS-TU v Košicích
  • 20 recenzí diplomních prací magisterského studia
  • 3 recenze diplomních prací bakalářského studia

 

 

Mimouniverzitní aktivity

  • 2 krát spoluřešitel projektu EUREKA, 2 krát hlavní řešitel projektu COST, 8 krát hlavní řešitel nebo spoluřešitel projektu GAČR, 1 krát spoluřešitel projektu MPO, 3 krát hlavní řešitel projektu KONTAKT (slovinsko-česká spolupráce)
  • 15 krát hlavní řešitel rezortních nebo státních úkolů základního výzkumu, 22 krát hlavních řešitel úkolů technického rozvoje velkých průmyslových podniků
  • autor 125výzkumných zpráv, 810 publikací v časopisech nebo sbornících nebo kapitol v knihách, z toho 101 zahraničí
  • 133 přednášek na konferencích, symposiích a kongresech (včetně světových) z toho  85přednášek ve 23ti zemích
  • spoluautor 1 patentu
  • od r.2010 podle RIV: 12 článků v odb.impaktovaném periodiku, 12 článků v odborném periodiku v databázi SCOPUS, 24 článků v českém odb. recenzovaném časopise, 6 kapitol v odb. knize, 23 článků ve sborníku
  • recenze 2 knih 35 vyžádaných posudků odborných článků z našich nebo zahraničních časopisů,25 vyžádaných posudků výzkumných projektů GA ČR a Slovenské republiky VEGA, 5projektů MPO ČR.
  • Člen České slévárenské společnosti, České strojnické společnosti, České společnosti chemických inženýrů, člen amerických společností ASME a TMS
  • člen redakční rady Hutnické listy

Ocenění vědeckou komunitou

  • 20 vyžádaných článků k překladu pro anglickou redakci British Industrial and
  • Scientific International Translation Service (BISI)
  • 82 anotací článků v americkém časopise Metals Abstracts
  • 19 anotací článků v anglickém časopise Steel Castings Abstracts
  • 56 nahodile zjištěných citací v našich a zahraničních časopisech, ve sbornících konferencí, bulletinech, kandidátských a doktorských disertačních pracích.
  • Citace Kdo je kdo v České republice,1.vydání 1991/92, 2.vydání 1994/95,3.vydání 1998, 4.vydání 2002, 5.vydání 2005.
  • Citace v americkém Who is who (6th Edition,2002/03), Who is who in the World 2003 (20th Edition), Who is who in the World 2004 (21st Edition)
  • udělení Zlaté pamětní medaile vedení FMMI-VŠB TU Ostrava za spolupráci v oblasti pedagogické a vědecko-výzkumné
  • člen  oborových rad  na 3 TU ČR
  • člen VR na FMMI-VŠB TU Ostrava

Projekty

  • GA106/93/0440 Termokinetika technologických procesů , hlavní řešitel, 1993 - 1995
  • Thermokinetics of Technology programu U.S.- Czechoslovak Science and Technology Program No. 93006, 1995-1998, hlavní řešitel
  • GA106/98/0296 Optimalizace bramového kontilití s využitím numerického modelu, hlavní řešitel, 1998 - 2000
  • EUREKA No. 1867 CONMOD Optimalizace kvality plynule litých slitků pro další technologii zpracování, spoluřešitel, 1998 
  • KONTAKT ME 253/1998 Metallurgical aspects and mathematical modelling in the continuous casting of steel, hlavní řešitel, 1998-1999
  • COST OC P3.20 Numerical simulation of physical phenomena of concasting, hlavní řešitel, 1998-2001
  • GA 106/99/0728 Optimalizace užitných vlastností materiálu EUCOR a technologie jeho lití, hlavní řešitel, 1999-2001
  • GA 106/01/1164 Optimalizace vlastností a technologie výroby odlitků z tvárné litiny o vysoké hmotnosti, halvní řešitel, 2001-03
  • COST OC 526.10 APOMAT Optimalizace odlévání keramiky EUCOR, hlavní řešitel, 2000-05
  • GA 106/01/1464 Komplexní optimalizace technologie plynulého odlévání ocelí včetně ocelí speciálních, hlavní řešitel, 2001-03
  • KONTAKT 015/2001 Optimalizace technologie plynulého odlévání ocelí vvčetně ocelí speciálních, hlavní řešitel, 2001-02
  • EUREKA 2716 COOP Vytvoření komplexu modelů predikce technologických parametrů a tepelných procesů pro zdokonalení systémů řízení jakosti, spoluřešitel, 2002 - 2005
  • KONTAKT No. 23/2003 Optimalizace technologie výroby materiálu EUCOR, hlavní řešitel, 2003-04
  • GA106/04/1334 Optimalizace technologických parametrů gravitačně litých válců pro válcování kolejnic, spoluřešitel, 2004 - 2006
  • MPO - FI-IM/021 Výzkum, vývoj a zavedení do výroby dynamického modelu řízení technologie pro plynulé odlévání sochorů, 2004 - 2006, spoluřešitel 
  • KONTAKT No. 14/2005 Optimalizace technologických parametrů gravitačně litých válců pro válcování kolejnic, hlavní řešitel, 2005-06 
  • GA 106/08/0606 Modelování přenosu tepla a hmoty při tuhnutí rozměrných systémů hmotných kovových materiálů, hlavní řešitel, 2008-11
  • GA 106/09/0940 Numerický a stochastický model plynule odlévaných ocelových předlitků obdélníkového profilu, člen týmu, 2009-11 
    • GAP107/11/1566 Analýza vlivu metalurgicko-materiálových a technologických parametrů plynule litých předlitků na kvalitu, hlavní řešitel, 2011-13

Citace publikací podle ISI Web of Knowledge (bez autocitací)

49

Citace ostatní (bez autocitací)

65

Vybrané publikace:

  • KAVIČKA, F.; STRÁNSKÝ, K.; DOBROVSKÁ, J.; DOBROVSKÁ, V.; FRANCOVÁ, H.; SMETANA, B.:
    Experimental Analysis on the Causes of the Breakout of Continuous Cast Steel Slab
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  • KAVIČKA, F.; DOBROVSKÁ, J.; STRÁNSKÝ, K.; SEKANINA, B.; ŠTĚTINA, J.:
    Temperature Field and Solidification Structure of a Ductile-Cast-Iron Roller, Trans Tech Publications
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  • KAVIČKA, F.; STRÁNSKÝ, K.; SEKANINA, B.; ŠTĚTINA, J.; MASARIK, M.; MAUDER, T.:
    Comparison of the temperature field continuously cast steel slabs with different chemical composition.,
    Materiali in tehnologije, Vol.47 (2013), (2013), No.4, pp.497-501, ISSN 1580-2949
    článek v časopise - ostatní, Jost
  • KAVIČKA, F.; STRÁNSKÝ, K.; DOBROVSKÁ, J.; SEKANINA, B.; ŠTĚTINA, J.; MASARIK, M.:
    Analysis of breakout of concast steel slab via criteria of similarity,
    METAL 2013 Conference Proceedings, pp.32-33, ISBN 978-80-87294-39-0, (2013), Tanger
    článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus
    akce: METAL 2013: 22nd International Conference on Metallurgy and Materials, Brno, 15.05.2013-17.05.2013
  • KAVIČKA, F.; STRÁNSKÝ, K.; DOBROVSKÁ, J.; SEKANINA, B.; ŠTĚTINA, J.:
    3. Numerical Models of Crystallization and Its Direction for Metal and Ceramic Materials in Technical Application,
    Crystallization. Science and Technology, pp.65-90, ISBN 978-953-51-0757-6, (2012), InTech Europe
    kapitola v knize
  • KAVIČKA, F.; STRÁNSKÝ, K.; SEKANINA, B.; DOBROVSKÁ, J.; ŠTĚTINA, J.:
    Numerical and experimental investigation of temperature field of solidifying massive ductile-cast-iron roller,
    Materiali in tehnologije, Vol.46 (2012), (2012), No.4, pp.321-324, ISSN 1580-2949, IMT Ljubljana
    článek v časopise - ostatní, Jost
  • KAVIČKA, F.; DOBROVSKÁ, J.; STRÁNSKÝ, K.; SEKANINA, B.:
    Numerical modelling of the surface cracking tendency in solidifying ceramic materials,
    Surface effects and contact mechanics X, pp.99-108, ISBN 978-1-84564-530-4, (2011), WITPress
    kapitola v knize
  • KAVIČKA, F.; STRÁNSKÝ, K.; SEKANINA, B.; ŠTĚTINA, J.; DOBROVSKÁ, J.:
    The effect of electromagnetic stirring on the crystallization of concast billets
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp
  • KAVIČKA, F.; SEKANINA, B.; ŠTĚTINA, J.; STRÁNSKÝ, K.; DOBROVSKÁ, J.:
    Numerical optimization of the method of cooling of a massive casting of ductile cast-iron, IMT
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp

Seznam publikací na portálu VUT

Anotace nejvýznamnějších prací:

  • KAVIČKA, F.; STRÁNSKÝ, K.; DOBROVSKÁ, J.; DOBROVSKÁ, V.; FRANCOVÁ, H.; SMETANA, B.:
    Experimental Analysis on the Causes of the Breakout of Continuous Cast Steel Slab
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp
    Příspěvek se zabývá vyšetřováním segregace vybraných prvků v podélném řezu kontinuálně lité ocelové bramy , v oblasti průvalu. Průval nastal po letmé změně mezipánve za účelem zahájení odlévání jiné jakosti oceli . Celkem bylo odebráno 11 vzorků z části ztuhlé desky . Koncentrace vybraných prvků ( Al , Si , P , S , Cr, Mn , Ni a Mo) byly měřeny v těchto vzorcích za použití rastrovacího elektronového mikroskopu a energiově disperzní spektroskopie . Použití originálních matematické modely byly stanoveny základní charakteristiky mikro – segregace a dále byly dále stanoveny pro každý analyzovaný prvek parametry makro-heterogenity. Poté byla použita metoda diferenční termické analýzy pro měření teplot fázových transformací . Byly zjištěny tyto hlavní výsledky : velikost mikro - segregace analyzovaných prvků v měřených úsecích 1000 um je přibližně stejná ve všech analyzovaných vzorcích.Chemická makro - heterogenita je velmi vysoká po celé analyzované části bramy.Velmi nerovnoměrné míchání taveniny obou ocelí bylo pravděpodobně jednou z hlavních příčin vzniku průvalu.
  • KAVIČKA, F.; DOBROVSKÁ, J.; STRÁNSKÝ, K.; SEKANINA, B.; ŠTĚTINA, J.:
    Temperature Field and Solidification Structure of a Ductile-Cast-Iron Roller, Trans Tech Publications
    článek v časopise ve Web of Science, Jimp
    Kvalita pracovních válců z tvárné litiny používaných pro válcovací tratě je určena chemickým a struktturálním složením materialu válců a technologií výroby. Požadovaná kvalita nemůže být dosažena bez znalosti průběhu tuhnutí a chladnutí válců a průběhu teplotního pole odlitku a formy. V návaznosti na výsledky řešení teplotního pole válců je vyvinuta originální metodika měření chemické mikroheterogenity. Chemická a strukturální heterogenita válců je významnou funkcí metody odlévání, úprav a očkování, uspořádání nálitku a formy a krystalizace v průběhu chladnutí.
  • KAVIČKA, F.; STRÁNSKÝ, K.; DOBROVSKÁ, J.; SEKANINA, B.; ŠTĚTINA, J.:
    3. Numerical Models of Crystallization and Its Direction for Metal and Ceramic Materials in Technical Application,
    Crystallization. Science and Technology, pp.65-90, ISBN 978-953-51-0757-6, (2012), InTech Europe
    kapitola v knize
    Struktura kovových a také většiny keramických odlitků je jedním z faktorů, které významně ovlivňují jejich fyzikální a mechanické vlastnosti. Vytváření struktury je značně podmíněno výrobní technologií, odléváním a tuhnutím odlitků. Tuhnutí je zde kritickým faktorem. Segregace v makroskopickém nebo mikroskopickém měřítku je někdy příčinou vzniku nepoužitelných výrobků v důsledku jejich špatných mechnických vlastností. Heterogenita rozložení prvků je funkcí rozpustnosti v tuhé a kapalné fázi. Byl vytvořen model tuhnutí a provedena simulace pro makroskopiské i mikroskopiské měřítko. Předložená kapitola uvádí numerické modely krystalizace oceli, tvárné litiny a keramiky EUCOR, zaměřené na optimalizaci jejich výroby a vlastností po odlití.
  • KAVIČKA, F.; DOBROVSKÁ, J.; STRÁNSKÝ, K.; SEKANINA, B.; ŠTĚTINA, J.:
    Numerical optimization of the casting of ceramic material EUCOR,
    Proceedings of the ASME/JSME 2011 AJTEC2011, pp.T44058-T44058, ISBN 978-0-7918-3892-1, (2011), ASME
    článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus
    akce: ASME/JSME 2011 8th Thermal Engineering Joint Conference (AJTEC2011) , Honolulu, Hawaii, 13.03.2011-17.03.2011
    Korundo-baddeleytický materiál EUCOR je tepelně a otěruvzdorný materiál při extrémních teplotách. Je přžedložen numerický model tuhnutí a chlazení tohoto materiálu v nekovové formě. Je možné vypočítat teplotní gradient a místní interval tuhnutí v každém bodě. Místní doba tuhnutí je vstupním parametrem pro model chemické heterogenity. Jeho aplikace na vzorky EUCORu a použitá metoda měření chemické heterogenity poskytuje detailní informace o struktuře materiálu a umožňuje analyzu procesu tuhnutí.
  • KAVIČKA, F.; ŠTĚTINA, J.; SEKANINA, B.; STRÁNSKÝ, K.; HEGER, J.; DOBROVSKÁ, J.:
    A numerical model of the crystallization of pure aluminium,
    Fluid Structure Interaction and Moving Boundary Problems, pp.619-629, ISBN 1-84564-027-6, (2005), WIT Press
    článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus
    akce: The Eight International Conference on Computational Modelling and Experimental Measurement of Free and Moving Boundaries, La Coruna, 01.10.2005-06.10.2005
    Charakter primární krystalizace byl zkoumán na jednoduchém válcovém vzorku, krystalizujícím v litinové formě předehřáté na různé teploty. Experimentální výzkum zahrnuje měření teplot pomocí termočlánků, vyhodnocení experimentálně zjištěných teplotních gradientů a rychlosti posunu povrchu fázové přeměny. Autoři uvádějí nové kriterium, které slouží k předpovědi makrostruktury.