Projekti / Programi
01. januar 2009
- 31. december 2014
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.11.00 |
Tehnika |
Konstruiranje |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T120 |
Tehnološke vede |
Sistemsko inženirstvo, računalniška tehnologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.11 |
Tehniške in tehnološke vede |
Druge tehniške in tehnološke vede |
Napovedovanje obratovalnih stanj, RMS vrednosti, modeliranje in simulacije obratovalnih stanj
Raziskovalci (26)
Organizacije (2)
Povzetek
Uspešnost proizvajalca delov, sklopov ali finalnih izdelkov v odločilni in največji meri zavisi od njegove sposobnosti, da kupca, naročnika oz. uporabnika prepriča o kvaliteti svojega izdelka. Zato mora proizvajalec izpeljati razvojni postopek novega izdelka tako, da lahko v čimbolj rani fazi z najmanjšim tveganjem (za katero pa tako in tako sam prevzame garancije) na ekonomičen način napove del ali vseh 45 vrednosti, karakteristik, lastnosti. ki jih bo imel izdelek v uporabi (npr. funkcionalnost, zdržljivost, zanesljivost, vzdrževalnost, suportabilnost, ergonomičnost, ekološko vrednost, estetsko vrednost, ekonomičnost izdelave in uporabe)
Razvojno napovedovanje lastnosti, značilnosti, vrednosti izdelka v uporabi pa temelji na teoretičnem znanju na področjih: verjetnosti, napovedovanja obratovalnih stanj v ekstremnih pogojih okolja (temperatura), modeliranje takih stanj (parametirčno, neparametrično), modeliranje mehanskih lastnosti materialov, modeliranje stanj v virtualnem okolju, modeliranje zanesljivosti (R), vzdrževalnosti (M) in suportabilnosti (S), simulacije mejnih obratovalnih stanj, eskperimentalne tehnike, itd. V dosedanjih raziskavah v okviru PS so bila definirana področja, kjer je potrebno osnovna znanja poglobiti:
- modeliranje obratovalnih stanj in raztrosov z mešanimi gostotami porazdelitve verjetnosti;
- modeliranje naključnih procesov obremenitev in obratovalnih pogojev z nevronskimi mrežami;
- modeliranje zdržljivosti pri variabilnih in kompleksnih obratovalnih pogojih in materialnih lastnostih;
- modeliranje ciljnih obratovalnih lastnosti na osnovi izhodiščnih materialnih in tehnoloških vrednosti;
- raziskava domene uporabnosti metod napovedovanja RMS vrednosti v razvojnih postopkih;
- razvoj metod napovedovanja dobe trajanja malo in visokocikično obremenjenih izdelkov med obratovanjem pri spremenljivih in visokih temperaturah;
- učinkovitost eksperimentalne tehnike v postopkih razvojnega napovedovanja;
- razvojno napovedovanje zanesljivosti in vzdrževalnosti kompleksnih in sestavljenih izdelkov;
- raziskava delovnih procesov in njihovih vplivov na razvojne rešitve izdelkov in tehnologij (lesarski stroji, transportne naprave);
- raziskave dinamičnih pojavov na strojih (transportne naprave, lesnoobdelovalni stroji), na kvaliteto izdelkov oz. tehnologijo izdelave;
- raziskava mehanskih lastnosti in razvojnih rešitev konstrukcij z novimi materiali.
Cilji povezanih raziskav znotraj PS in v povezavi z drugimi programskimi skupinami so:
- dopolniti temeljno znanje na področju razvojnih napovedovanj tako, da bo mogoče sestaviti in vpeljati izpopolnjeno razvojno tehnologijo v proizvodne organizacije;
- z aplikacijami tega znanja v ključne faze razvojnega procesa omogočiti uspešnost razvoja in proizvajalcem omogočiti mednarodno konkurenčnost;
- z usposabljanjem na podiplomskem doktorskem študiju in na specialističnem študiju izobraziti in usposobiti nove razvojnike za vodilna mesta v industriji ter za strokovno delo v industriji izobraziti in usposobiti kritično maso diplomiranih inženirjev strojništva.
Pomen za razvoj znanosti
Najpomembnejši dosežki programske skupine Razvojna vrednotenja v obdobju od 2009 do 2014 je mogoče strniti v: - Dopolnjen in izpopolnjen je bil algoritem za oceno parametrov in uteži končnih mešanih porazdelitev, ki sedaj vključuje normalno, log-normalno, Weibullovo, gama, Poissonovo, binomsko in Dirackovo parametrično družino. V programskih jezikih C in R je bila izdelana programska koda, objavljena na http://cran.r-project.org/web/packages/rebmix/index.html, ki uporabnikom omogoča enostavno uporabo, nam pa preprosto vzdrževanje in nadgrajevanje. - Razvit je bil algoritem za napovedovanje napetostno-deformacijskih stanj in dobe trajanja v pogojih termo-mehanskega utrujanja v časovni domeni. Algoritem temelji na metodi Prandtlovih operatorjev in upošteva elastičnost, plastičnost, viskoznost, utrujanje, lezenje in oksidacijo gradiva. Algoritem je na voljo kot Thermal Fatigue opcija na strani http://www.plm.automation.siemens.com/en_us/products/lms/virtual-lab/durability/options.shtml proizvajalca programske opreme Siemens. - Razvito in objavljeno je bilo novo znanje s področja razumevanja napetostno-deformacijskih stanj in dobe trajanja zračnih vzmeti in gume. - Razvito in objavljeno je bilo novo znanje s področja razumevanja termo-mehanskega utrujanja v frekvenčni domeni. - Razvito je bilo novo znanje s področja razumevanja staranja kovinskih gradiv z in brez prisotnosti zvarnega spoja. - Razvito je bilo novo znanje s področja razumevanja utrujanja aluminijastih ulitkov z napakami in brez njih. - Razvito je bilo novo znanje s področja razumevanja utrujanja hibridnih kovinskih-nekovinskih gradiv. - Razvito je bilo novo znanje s področja razumevanja obnašanja materialov in komponent pri mehanskih obremenitvah, ki rezultirajo v velikih hitrostih specifičnih deformacij. - Dopolnjene in izpopolnjene so bile metode za opis krivulj zdržljivosti in njihovega raztrosa z metodami umetne inteligence in evolucijskih algoritmov. - Razvito in aplicirano je bilo novo znanje na področju avtonomnih samohodnih sistemov za večnamensko manipulacijo in obdelavo izdelkov. - Razvito je bilo novo znanje na področju modeliranja nosilnih lesenih kompozitov. - Razvito je bilo novo znanje na področju tvorjenja odrezkov oz. modela za opis nastanka odrezka lignoceluloznih kompozitnih materialov. - Razvito je bilo novo znanje na področju vrednotenja nosilnosti lignoceluloznih embalažnih kompozitov.
Pomen za razvoj Slovenije
Najpomembnejši dosežki programske skupine Razvojna vrednotenja v obdobju od 2009 do 2014 je mogoče strniti v: - Svoje znanje smo v okviru predmetov Strojni elementi 1, 2 in 3, Obratovalna trdnost, Razvojna vrednotenja, Efektivnost izdelkov, Efektivnost proizvodov, Dinamika vozil, Transmisije vozil, Strojni elementi in pogonska tehnika, Avtomatizacija mehanskih obdelovalnih procesov, Stroji za mehansko obdelavo lesa prenašali na študente I. in II. stopnje ter na doktorske študente. - Bili smo mentorji 93 novim diplomantom, 9 magistrom ter 10 doktorjem znanosti. - S svojim znanjem smo pri reševanju razvojno-raziskovalnih problemov pomagali naslednjim podjetjem s sedežem v Sloveniji: Cimos, Hella Saturnus Slovenija, TPV, Knauf Insulation, Sistemska Tehnika, Continental, SIP Šempeter, BSH HIŠNI APARATI, Žičnice Vogel Bohinj, M Sora.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
