Laboratoř ultrazvukových metod (LUM) se zabývá experimentálním a teoretickým výzkumem v oblasti mechaniky materiálů. Tento výzkum zahrnuje:

• Šíření akustických (ultrazvukových) vln v anizotropních/nelineárních/tlumících materiálech, materiálech s mikrostrukturou, materiálech s fázovým přechodem v blízkosti transformačních teplot, tenkými vrstvami a povrchovými nástřiky (až na úroveň nanotlouštěk) a jinými pokročilými materiály či materiály s výjimečnými elastickými či akustickými vlastnostmi.
• Vlastní kmity, rezonanční spektra a vlnovodné efekty ve vzorcích těchto materiálů (monokrystaly, dráty, desky)
• Kinematiku a dynamiku pohyblivých martenzitických mikrostruktur a fázových rozhraní (teplotně i napěťově indukovaných), samovolné formování rozhraňových mikrostruktur, vztahy mezi mikrostrukturou a makroskopickými vlastnostmi materiálu.
• Jakékoliv jiné jevy vnitřní dynamiky materiálu, které je možno pozorovat prostřednictvím ultrazvuku (případně které mohou být ultrazvukem iniciovány či řízeny). Mezi takové jevy patří například dynamické poškozování (lom, únava, křehnutí), dynamika mikrostruktur (mají-li mikrostrukturní změny přímý vliv na makroskopické chování materiálu), vnitřní tření, atd.

Společným jmenovatelem výše popsaných jevů je provázanost jejich mechanické a termodynamické podstaty. Jejich vyšetřování vyžaduje pokročilé přístupy jak k vlastnímu experimentu, tak teoretické interpretaci získaných experimentálních dat (špatně podmíněné inverzní problémy, Monte-Carlo simulace pro získání odhadu experimentální chyby).  

Mezi konkrétní témata, jimiž se laboratoř aktuálně zabývá, patří:

Bezkontaktní rezonanční ultrazvuková spektroskopie (RUS)
	V laboratoři je vyvíjena unikátní modifikace RUS, při které jsou k vybuzení i detekci volných elastických vibrací zkoumaných vzorků používány laserové paprsky. Získané spektrum tak není zkresleno kontaktními silami od ultrazvukových sond. Detekční paprsek je současně používán pro skenování povrchu vzorku, takže jako doplňkovou informaci k rezonančnímu spektru získáváme i tvary jednotlivých vibračních módů. Zodpovědný zaměstnanec LUM: Michal LANDA, Lucie BODNÁROVÁ-BICANOVÁ Experimentální aparatura: PolyTec MicroSystem Analyzer Související publikace: [NOVA-09], [MSEA-09], [APA-09]
Numerické řešení inverzního problému RUS
	Elastické koeficienty zkoumaných materiálů jsou z naměřených rezonančních spekter získávány numerickou inverzí, tedy hledáním elastických koeficientů, pro které se naměřená a vypočtená spektra optimálně shodují. Pro řešení tohoto inverzního problému je v LUM vyvíjen softwarový balík v jazyce Matlab, umožňující nejen výpočet elastických koeficientů, ale také analýzu přesnosti výsledků nebo určení teplotních závislostí jednotlivých koeficientů či odhad symetrie zkoumaného materiálu, Zodpovědný zaměstnanec LUM: Petr SEDLÁK Související publikace: [AM-09], [APA-09], [NOVA-09], [IEEE-06]
Měření elastických koeficientů jednotlivých fází slitin s tvarovou pamětí a jejich teplotních závislostí v blízkosti transformačních teplot
	Různé ultrazvukové metody (RUS, pulzně-odrazivá metoda) jsou používány k vyšetřování smykového měknutí monokrystalů jednotlivých fází slitin s tvarovou pamětí v blízkosti teploty fázového přechodu. Pro feromagnetické slitiny s tvarovou pamětí (např. Ni-Mn-Ga) je rovněž analyzován vliv vnějšího magnetického pole a magnetoakustické efekty v materiálu.. Zodpovědný zaměstnanec LUM: Michal LANDA Spolupráce: FzÚ AVČR, Helsinki University of Technology. Související publikace: [APA-09], [MSEA-09], [MSEA-08], [MSEA-07], [AM-05], [JAC-04], [MSF-05], [ULT-04b], [NOVA-09], [IEEE-06]
Měření rovinné elasticity tenkých povlaků a povrchových vrstev
	Elastické koeficienty tenkých (<1µm) vrstev jsou určovány porovnáním jednotlivých rezonančních frekvencích elasitckých kmitů samotného substrátu a substrátu s vrstvou. Tato metoda je v LUM používána pro měření diamantových vrstev (DLC) a vrstev slitin s tvarvou pamětí.  Zodpovědný zaměstnanec LUM: Michal RŮŽEK, Petr SEDLÁK Spolupráce: FzÚ AVČR, IFW Dresden. Související publikace: [WIT-09]
Experimentální určování třídy symetrie a elastické anizotropie extrémně jemnozrnných materiálů
	K určení elastické anizotropie jemnozrnných materiálů přpravených metodou equal-channel angular pressing (ECAP) je používána kombinace rezonanční ultrazvukové spektroskopie a pulzně-odrazivé metody. Tímto způsobem je získán obecně triklinický popis materiálu (21 nezávislých elastických konstant), přičemž třída symetrie materiálu je následovně určena numericky, nalezením rovin přibližné zrcadlové symetrie. Zodpovědný zaměstnanec LUM: Hanuš SEINER Spolupráce: Charles University in Prague Experimentální aparatura: Polytec MicroSystem Analyzer Související publikace: [AM-09]
Ultrazvukové vyšetřování vláknových kompozitů
	Pomocí metody bodový zdroj / bodový detektor, imerzních metod a metod rezonančních jsou vyšetřovány elastické vlastnosti GFRPa CFRP kompozitů s preferovanou orientací vláken. Anizotropní elastické koeficienty jsou záskávány buď z rychlostí šíření objemových vln, nebo inverzní disperzních křivek Lambových vln v tenkých deskách. Zodpovědný zaměstnanec LUM: Michal LANDA Spolupráce: VZLÚ Letňany Související publikace: [ULT-06], [ULT-04a]
Elasticita martenzitických mikrostruktur
	Elastické koeficenty různých mikrostruktur termoelastických martenzitů (tedy mikrostruktur lišících se navzájem systémem dvojčatění, objemovým podílem jednotlivých variant či stupněm laminace) lze vypočítat pomocí jednoduchých homogenizačních procedur. Pokud jsou tyto homogenizační procedury zahrnuty do numerického řešení inverzního problému RUS, lze s jejich pomocí určit elastické koeficienty jednotlivých komponent martenzitických mikrostruktur z měření elasticity mikrostrukturovaných vzorků.. Zodpovědný zaměstnanec LUM: Hanuš SEINER Související publikace: [APA-09], [IJMCE-09]
Experimenální pozorování rozhraňových mikrostruktur v monokrystalech slitin s tvarovou pamětí
	Martenzitické mikrostruktury formující se na rozhraní mezi austenitem a mechanicky stabilizovaným martenzitem jsou pozorovány optickou mikroskopií (2D analýza) a interferometrií v bílém světle (3D morfologie povrchu). Výsledky pozorvání jsou porovnávány s předpověďmi matematické teorie martenzitických mikrostruktur. Zodpovědný zaměstnanec LUM: Hanuš SEINER Spolupráce: Mathemetical Institute of the Oxford University, FzÚ AVČR  Související publikace: [PT-08], [PEAS-07], [TMS-09]
Matematické modelování elasticky napjatých rozhraňových mikrostruktur
	V rámci teoretického výzkumu rozhraňových mikrostruktur ve slitinách s tvarovou pamětí jsou vyvíjeny konečně-prvkové modely pro výpočet elastické napjatosti v těchto mikrostrukturách, přičemž mezoskopická geometrie mikrostruktur je přejímána z experimentálních pozorování. Konstrukce takového modelu umožňuje vyčíslení energie elastické napjatosti jednotlivých mikrostruktur, a v důsledku toho i termodynamicky konzistentní diskuzi jejich mobility, apod. Zodpovědný zaměstnanec LUM: Ondřej GLATZ, Hanuš SEINER Související publikace: [IJMCE-09], [ESO-09a]
Modelování termomechanických vlastností tenkých drátů ze slitin z tvarovou pamětí
	V LUM je vyvíjen nový fenomenologický algoritmus pro popis chování drátů ze slitini s tvarovou pamětí NiTi. Konstitutivní vztahy použité v tomto algoritmu v sobě zahrnují všechny klíčové vlastnosti slitiny NiTi, tedy paměťový efekt, superelasticitu, pseudoplasticitu a princip bodů návratu. Výsledky numerické implementace tohoto modelu jsou provnávány s výsledky měření termomechanické odezvy NiTi drátů při kombinovaném namáhání. Zodpovědný zaměstnanec LUM: Miroslav FROST, Petr SEDLÁK Spolupráce: FzÚ AVČR, VTT Helsinki, Helsinki University of Technology Související publikace: [JMEP-09], [ESO-09b], [EPJ-08]
Ultrazvukové vyšetřování materiálů s křivočarou elastickou anizotropií
	Pomocí zjednodušené paprskové metody lze matematicky modelovat interakci rovinných ultrazvukových vln se vzorkem vykazujícím křivočarou (cylindrickou, sférickou) anizotropii. Inverzi tohoto modelu je pak možno využít pro určování elastických koeficientů takových materiálů. V LUM byl tento postup úspěšně aplikován při vyšetřování elastických vlastností trubek z kompozitních materiálů a elastických konstant kostní tkáně. Zodpovědný zaměstnanec LUM: Michal LANDA, Hanuš SEINER Spolupráce: Laboratoř biomechanicky člověka (FS ČVUT) Související publikace: [BAM-05], [MCMBEC-07]