Historie katedry

Katedra materiálů Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze vznikla v roce 1962 vyčleněním z katedry jaderné energetiky. Zakladatelem a dlouholetým vedoucím katedry byl prof. Ing. Dr. Jaroslav Němec, DrSc. (1921–2005), který katedře vtiskl základní a dodnes platnou ideu spočívající v syntéze poznatků fyziky kovů a fyzikální metalurgie s poznatky aplikované mechaniky (technické mechaniky, elasticity, plasticity, později lomové mechaniky). Cílem bylo vychovávat inženýry zaměření Stavba a vlastnosti materiálů pro výzkumnou a vývojovou činnost na těch pracovištích (především v oblasti strojírenství, energetiky a dopravy), která intenzivně uplatňují nové poznatky fyzikálních i matematických věd. Od svého vzniku je charakteristickým rysem katedry i celé fakulty těsné sepětí výuky a vědeckovýzkumné činnosti a dále široká a intenzivní spolupráce s vědeckými a výzkumnými institucemi doma i v zahraničí a s výrobními podniky.

Z myšlenky syntézy a profilu absolventa vycházela skladba základních předmětů. Mezi základní předměty patřily (a stále patří) technická mechanika (statika, kinematika a dynamika), pružnost a pevnost, fyzika kovů, fyzikální metalurgie, experimentální metody mechaniky, experimentální metody fyzikální metalurgie a syntetický předmět teorie mezních stavů. Nebylo by účelné detailně popisovat chronologický vývoj učebních plánů, zmíníme se pouze o některých zásadnějších změnách.

Brzy po vzniku katedry se nedílnou součástí učebních plánů staly předměty zaměřené na aplikovanou teorii pravděpodobnosti, matematickou statistiku a teorii spolehlivosti sys­témů. Motivací pro zařazení těchto předmětů byla nezpochybnitelná nahodilost jak struktury a charakteristik materiálů, tak provozních namáhání. Studenti tak začali získávat základní znalosti a dovednosti pro objektivní statistické zpracovávání výsledků laboratorních experi­mentů a provozních šetření a dále znalosti z oblasti teorie spolehlivosti. Nositelem tohoto směru byl doc. RNDr. Jan Sedláček, CSc., matematik s univerzitním vzděláním, který celou svoji odbornou činnost věnoval inženýrským aplikacím matematických me­tod. Byl iniciátorem, organizátorem a hlavním představitelem sedmi běhů tehdy tzv. postgraduálního kurzu Lomová mechanika a statistická teorie spolehlivosti mechanických systémů. Tento kurz byl čtyřsemestrový a absolvovaly jej desítky odborníků z praxe. Je třeba se též zmínit o faktu, že doc. Sedláček spolu s prof. Němcem a prof. Apfelbeckem, tehdejším vedoucím katedry matematiky, stál u zrodu dnes velmi úspěšného oboru Matematické inženýrství. Od zřízení tohoto oboru se katedra materiálů podílí i na výuce některých jeho studentů, kteří se zaměřují na aplikaci náročných matematických metod v široké oblasti materiálového výzkumu.

Období posílené výuky dynamiky je spojené s osobami Ing. Ladislava Půsta, DrSc. a Ing. Rudolfa Brepty, DrSc., kteří se svou přednáškovou činností zasloužili o prohloubení znalostí studentů v oblasti teoretické i experimentální dynamiky.

Na katedře působil řadu let i prof. Ing. Dr. Ladislav Jeníček, CSc., neopominutelný odborník v oblasti nauky o materiálu, který mimo jiné zavedl výuku tribologie. Tento aktuální obor vedl, na základě na základě požadavků průmyslu, k uspořádání několika běhů třísemestrového postgraduálního kurzu Tření, mazání a opotřebení. Další pořádání těchto kurzů bylo ukončeno po předčasném úmrtí prof. Jeníčka v roce 1972.

Katedra se nikdy nestala uzavřeným systémem, který by vedl ke stagnaci. Kromě kmenových pracovníků měla katedra vždy široký okruh externích spolupracovníků mezi významnými odborníky, kteří studentům zprostředkovávali nejmodernější poznatky z různých oborů a přispívali k pohotové reakci výuky na aktu­ální trendy a potřeby výzkumu i průmyslu.

Klíčovou složkou výuky v zaměření Stavba a vlastnosti materiálů se na počátku se­dmdesátých let stal cyklus samostatných studentských prací, tvořený rešeršní prací, ročníko­vou prací (později prací na výzkumném úkolu) a konečně prací diplomovou. Cílem byla výchova studentů k samostatné tvůrčí práci prostřednictvím jejich zapojení do řešení konkrétních vědeckovýzkumných úkolů na katedře a ve spolupracujících výzkumných ústavech, případně průmyslových podnicích. Tento způsob propojení pedagogické a vědeckovýzkumné práce se ukázal být jako velmi účinný a proto byla v roce 1977 katedrou navržená soustava samostatných studentských prací trvale začleněna do učebních plánů všech oborů a zaměření fakulty. Je pochopitelné, že kvalitní zajištění této složky výuky je podmíněno individuálním přístupem ke každému studentovi a je tudíž možné pouze v případě menších počtů studentů.

Jak již bylo uvedeno, pro katedru je po celou dobu její existence charakteristická úzká vazba mezi pedagogickou činností a vědeckovýzkumnou činností orientovanou na komplexní přístup ke studiu mezních stavů těles konstrukcí. Na katedře bylo řešeno velké množství úkolů různého zaměření. Před rokem 1989 to byly úkoly zadávané státem a rezorty, po roce 1989 pak především projekty schválené grantovými agenturami. Od svého vzniku je katedra vyhledávaným partnerem řady podniků a organizací, pro které řešila a řeší aktuální praktické problémy. Pro veškerou činnost katedry byl významným mezníkem rok 1972, kdy bylo rozhodnuto vybudovat fraktografické pracoviště vybavené řádkovacím elektronovým mikroskopem a pomocnými zařízeními. Zřízení fraktografické laboratoře umožnilo, spolu s laboratoří metalografie a laboratoří měření mikrotvrdosti, začít se intenzivně věnovat studiu vlastností materiálů v mikroobjemu, především pro účely výzkumu procesů porušování. V principu bylo toto studium zaměřeno na vazby mezi makroskopickými charakteristikami procesů porušování a strukturou materiálů. Fraktografické pracoviště se stalo platformou pro vývoj fraktografických metod i jejich aplikací v oblasti analýzy poruch reálných konstrukčních částí či celků.

Dalším významným faktorem, který ovlivnil činnost katedry, byl rozvoj výpočetní techniky. Při postupném vybavování katedry počítači se začala formovat skupina sledující teoretické problémy nehomogenity plastické deformace a matematického modelování procesů porušování těles, včetně praktických aplikací. Začala se rovněž rozvíjet oblast počítačové analýzy obrazové informace.

Nelze opomenout ani vliv zahraniční spolupráce v posledních deseti letech na vědec­kovýzkumnou činnost katedry a skutečnost, že v roce 1993 se katedra mohla přestěhovat z nevyhovujících prostor v Křemencově ulici do budovy fakulty v Trojanově ulici, která poskytuje výrazně lepší podmínky pro tvůrčí práci.

Předchozí odstavce se nečiní nárok na úplnost, chtěli jsme jen v hrubých rysech na­značit některé okolnosti, faktory a osobnosti, které zásadně ovlivnily vývoj katedry do dnešního stavu.