Projekti / Programi
01. januar 1999
- 31. december 2003
Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
2.11.00 |
Tehnika |
Konstruiranje |
|
2.05.00 |
Tehnika |
Mehanika |
|
2.04.00 |
Tehnika |
Materiali |
|
Koda |
Veda |
Področje |
T210 |
Tehnološke vede |
Strojništvo, hidravlika, vakuumska tehnologija, vibracije in akustično inženirstvo |
T150 |
Tehnološke vede |
Tehnologija materialov |
T152 |
Tehnološke vede |
Kompozitni materiali |
T130 |
Tehnološke vede |
Produkcijska tehnologija |
P170 |
Naravoslovno-matematične vede |
Računalništvo, numerična analiza, sistemi, kontrola |
Mehanika materialov, snovno in geometrijsko nelinearna mehanika, stabilnost, dinamika, kompoziti, oblikovni spomin, geometrijsko optimiranje, raeunalniška simulacija, eksperimenti, optimiranje tehnoloških procesov, inverzne metode, karakterizacija snovi.
Raziskovalci (21)
Organizacije (1)
Povzetek
Raziskave na področju nelinearne mehanike gradiv in konstrukcij potekajo tako iz stališča nelinearne zveze med obremenitvenim in premičnim stanjem, kamor sodijo raziskave statičnih in dinamičnih stabilnih in nestabilnih stanj vitkih konstrukcijskih elementov in vitki konstrukcijski elementi in konstrukcije, ki delujejo na osnovi preskoka sistema, kakor tudi iz stališča nelinearne zveze med tenzorjema napetosti in deformacij, kot je naprimer nosilnost konstrukcijskih elementov v nadkritičnem področju. Raziskave potekajo na konstrukcijah v elasto - plastičnem območju s stališea geometrijske optimizacije in na kovinskih gradivih, ki imajo lastnost faznih transformacij pri temperaturnih obremenitvah. Sem sodijo tudi raziskave konstrukcijskih elementov, ki so izdelani iz gradiv z oblikovnim spominom. Znanstvena problematika, ki v svetu še ni dovolj raziskana se nanaša na določanje različnih geometrijskih stanj pri različnih zunanjih obremenitvah in temperaturnih stanjih. Določanje mehanskih stanj v toplotno in mehansko statično in dinamično obremenjenih gradivih, ki predstavljajo mikromehanske obremenitvene kolektive ( razpoke v heterogenem gradivu, vpliv oksidnih klinov in drugi vključki v osnovni matrici gradiva). Na področju nekovinskih kompozitnih gradiv bodo raziskave potekale s ciljem določiti optimalno število plasti, vrsto gradiva in orientacijo vlaken posameznega sloja glede na obliko in na način obremenitve konstrukcijskega elementa. Sem sodijo tudi statične in dinamične raziskave protiprobojnih plošč in lupin (čelada..), raziskave večslojnih konstrukcijskih elementov (smuči, sendvič plošče, stene in lupine.)Reševanje časovno odvisnega inverznega robnega problema v mehaniki trdnin z numeričnimi metodami. Raziskava bo omogočila v spregi z eksperimentalnim zasledovanjem odziva termo-mehanskega sistema karakterizacijo časovno in temperaturno odvisnih reoloških in toplotnih parametrov snovi. Cilj je, da se zmanjša število ter poenostavi potrebne eksperimente, ki bodo potrebni za določitev kompleksnih snovnih odvisnosti in tako verodostojnejših podatkov za numerično analizo direktnega robnega problema.Analitične raziskave na nelinearnem modeliranju realnih elementov vibroizolacije. V sklopu eksperimentalne verifikacije se bo izgrajeval sistem za boljše razumevanje fenomenologije drsnega trenja kot vira dissipacije energije pri vibracijah. Dograjevanje sistema za identifikacijo nelinearnosti na podlagi analiz merjenih časovnih vrst pri eksperimentalnem delu. Tu potekajo raziskave prvenstveno na rekonstruiranem faznem prostoru. V frekvenčnem prostoru se bo nadaljevalo delo na spektralnih analizah višjih redov, ki omogočajo prepoznavo nelinearnega obnašanja s pomočjo analize cenilk bispektrov in bikoherenc, predvsem na področju sklopljenih oscilatorjev, rezalnega procesa ter pri vibracijah s suhim drsnim trenjem. Poleg tega se bo nadaljevala identifikacija izvorov hrupa pri enosmernih elektromotorjih.
Pomen za razvoj znanosti
Predlagani raziskovalni program vsebuje raziskave iz področja geometrijsko, snovno in časovno nelinearne mehanike. To področje mehanike je tudi v svetu eno izmed tistih deficitarnih področij, na katerih je veliko problemov še neraziskanih. (Statično in dinamično optimiranje vitkih konstrukcijskih elementov, problemi strjevanja med procesom ohlajanja taline, notranje napetosti v heterogenih gradivih z vključki in napakami). Veliko neraziskanih problemov je na področju geometrijskega optimiranja nelinearnih mehanskih sistemov in konstrukcij, ki so osnovni in bistveni element vsakega mikrostikala ali mikromehanske naprave, ki deluje na osnovi preskoka sistema. Nosilni in regulacijski konstrukcijski elementi, ki izkoriščajo lastnosti gradiv z eno, dvo ali večsmernim oblikovnim spominom, pa s stališča nelinearne mehanike sploh še niso raziskani v takšni meri, da bi bila možna analitična napoved posameznih geometrijskih stanj v območju delovnih temperatur. Z uporabo optimizacijskih metod pri tehnoloških procesih preoblikovanja kovin (vlečenje, upogibanje, kovanje,...), ki jih okarakterizira množica raznovrstnih parametrov (sila, energija, deformacija, hitrost,) bo možno proces odolčitve o izbiri ustreznih parametrov bistveno skrajšati. Raziskave nelinearnih nihanj so na svetovni ravni v polnem zamahu. Težišče našega dela je na prenosu najnovejših spoznanj iz teorij nelinearnih dinamskih sistemov v tehniško prakso in to predvsem na področju sklopljenih oscilatorjev ter pri modeliranju suhega drsnega trenja.
Pomen za razvoj Slovenije
V Sloveniji se poraja na področju tehnike vedno vee manjših proizvodnih podjetij in podjetij, ki se vedno bolj usmerjajo v proizvodnjo manših sistemov in izdelkov, ki naj bi podobno kot denimo v Švici vgrajevala v izdelek čimmanj materialov in čimveč znanja. Takšni izdelki pa morajo biti sestavljeni iz zelo vitkih konstrukcijskih elementov in konstrukcij, kar tudi pogojuje vedno širšo uporabo kompozitnih gradiv, ki danes dosegajo mehanske lastnosti kovin. Optimiranje izdelka, tako s stališča njegove funkcije, njegove geometrije in gradiva sodi k znanstveno raziskovalnim nalogam predlaganega programa. Sodelovanje nekaterih članov predlaganega raziskovalnega programa v posameznih slovenskih podjetjih in tovarnah, je že dosedaj rodilo sadove, tako, da je bila njihova konkurenčnost v tujini večja. Raziskovalno delo na področju dinamike strojev je že vrsto let neposredno povezano z slovensko industrijo, ki se tudi redno pojavlja kot sofinancer raziskovalnih projektov. Tu so predvsem industrija gospodinjskih aparatov (optimizacija vzmetnih nog v pralnih strojih), kjer izboljšujemo modeliranje vibroizolacije z namenom njene optimizacije. Nadalje so to tovarne elektromotorjev, kjer je stalno prisotna skrb za zmanjševanje vibracij ter hrupa. Svetovni (tudi evropski) predpisi se na the področjih vedno bolj zaostrujejo, zato je stalno dograjevanje modelov za njihov popis izrednega pomena za omenjene velikoserijske proizvode slovenske industrije.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo