Projekti / Programi
Pametni sistemi in strukturna dinamika
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.05.00 |
Tehnika |
Mehanika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T210 |
Tehnološke vede |
Strojništvo, hidravlika, vakuumska tehnologija, vibracije in akustično inženirstvo |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.03 |
Tehniške in tehnološke vede |
Mehanika |
pametni sistemi, strukturna dinamika, mehansko dušenje, zaznavanje sile, zaznavanje tlaka, majhne in lahke strukture
Raziskovalci (19)
Organizacije (1)
Povzetek
Pri pametnih dinamskih sistemih lahko z izkoriščanjem strukturne dinamike bistveno vplivamo na njihovo dodano vrednost. Kot primer si lahko pogledamo »klasična« izdelka: žarilna svečka za diesel motorje in sesalna enota sesalnika; izdelka sta sicer tehnološko zahtevna, vendar zrela in zato je na takih izdelkih težko dosegati večje dodane vrednosti. Bistveno povečanja dodane vrednosti omogoča dodajanje pametnih sekundarnih funkcij: žarilni svečki tako dodajanje senzornih funkcij (tlak v izgorevalnem prostoru) bistveno poveča dodano vrednost. Pametna zasnova strukturne dinamike sesalne enote pa lahko prevzame sekundarno funkcijo dušenja vibracij in hrupa.
Omenjena primera realnih izdelkov dobro nakazujeta dva temeljna cilja predlaganega raziskovalnega projekta:
1. cilj: obvladovanje prostorsko porazdeljenega strukturnega dušenja sestavljenih struktur,
2. cilj: obvladovanje pametnih struktur s sekundarno ali primarno zaznavalno funkcijo.
V okviru 1. cilja torej načrtujemo naše izkušnje iz področja identifikacije dušenja nadgraditi v smeri prostorsko porazdeljenega dušenja sestavljenih struktur. Teoretični in praktični problem prostorsko porazdeljenega dušenja namreč še vedno ni rešen. V večini primerov se dušenje modelira v obliki poenostavljenih modelov (večinoma v modalnem prostoru), ki pa nimajo fizikalne osnove v dejanski porazdelitvi porazdelitvi dušilnih parametrov. S pomočjo direktnih in podobnih metod pričakujemo pomemben znanstveni napredek na področju identifikacije in modeliranja prostorsko porazdeljenega dušenja.
V okviru 2. cilja načrtujemo naše izkušnje iz področja obvladovanja strukturne dinamike majhnih in lahkih struktur nadgraditi v smeri obvladovanja takih struktur z vgrajenim zaznavalnim elementom za merjenje sile in tlaka.
Pričakujemo, da bodo rezultati projekta pomembno pripomogli k razvoju znanosti na področju prostorsko porazdeljenega dušenja in obvladovanju strukturne dinamike majhnih in lahkih struktur. Pričakujemo razvoj novega pristopa direktne identifikacije dušenja in razvoj novega pristopa k modeliranju prostorsko porazdeljenega dušenja. Na področju sekundarne funkcije majhnih in lahkih struktur pričakujemo doprinos na področju: masnih vplivov, obvladovanju degradacije, negotovosti in dušenja.
Ker bo pri raziskavi sodelovala tudi razvojna skupina iz podjetja, ki razvija žarilne svečke (približno 60% tržni delež v Evropi na trku klasične žarilne svečke) z vgrajenim senzornim elementom, bo raziskava imela tudi neposredne aplikativne učinke. Posredni vpliv na slovensko industrijo bo v obliki razvoja kadrov in kompetenc; posledično lahko srednjeročno pričakujemo tudi vpliv na razvoj pametnih izdelkov z večjo dodano vrednostjo.
Pomen za razvoj znanosti
Znanstveni projekt je k razvoju znanosti prispeval prek 6 znanstvenih člankov objavljenih v A1 (A’, A1/2) ravijah: V okviru znanstvenega članka predstavljenega v Journal of sound and vibration (BRUMAT, M., SLAVIČ, J., BOLTEŽAR, M., 2016) je bil prikazan teoretični pregled različnih metod prostorskega dušenja, predstavljen je bil novi model in eden od prvih celovitih eksperimentalnih pristopov na področju prostorskega dušenja. Prispevek objavljen v Journal of sound and vibration (MIHALEC, M., JAVH, J.. CIANETTI, F., MORETTI, M., ROSSI, G., SLAVIČ, J., BOLTEŽAR, M., 2017) predstavlja enega prvih poskusov eksperimentalne in teoretične opredelitve deleža dušilne energije, ki se pretvori v toploto. Prispevek objavljen v International journal of mechanical sciences (BRUMAT, M., SLAVIČ, J, BOLTEŽAR, M.. 2016) obravnava znanstveni doprinos prostorskega dušenja iz stališča načrtovanja dušilnih karakteristik končnega dinamskega sistema (izdelka). Študija jasno pokaže prednost prostorskega dušenja in vodi v ciljano uporabo dušilnih elementov. Prispevek objavljen v Mechanical systems and signal processing (MIHALEC, M., SLAVIČ, J. BOLTEŽAR, M., 2016) nadgradi sinhrono stisnjeno zvezno valčno transformacijo za identifikacijo dušenja; predstavljena nadgradnja pomembno razširi področje uporabe v primeru šumnih meritev. Prispevek objavljen v Mechanical systems and signal processing (ROVŠČEK, D., SLAVIČ, J., BOLTEŽAR, M., 2014) prispeva k razumevanju strukturne dinamike majhnih in lahkih struktur s tem, da uvede strukturno modifikacijo za potrebe modalnega normiranja. Zadnji znanstveni prispevek je bil objavljen v Mechanical systems and signal processing (JAVH, J., SLAVIČ, J., BOLTEŽAR, M. 2018) predstavlja znanstveni preboj s tem, da klasične fotoaparate v povezavi z moduliranjem svetlobe izrabi za izvedbo optične Fourierjeve transformacije; rezultirajoče slike predstavljajo spektralne komponente nihajoče strukture.
Pomen za razvoj Slovenije
Poleg znanstvenega vpliva ima projekt pomemben družbeno-ekonomski vpliv. V projekt so bili vključeni tudi doktorski raziskovalci, ki so danes vpeti v raziskovalno-razvojne aktivnosti pomembne slovenske izvozne industrije. Projekt je prek kadrov in tudi neposredno vplival na kompetence soizvajalca na področju piezoelektričnih zaznaval, ki je tudi kot rezultat tega projekta pridobil nova naročila. Pridobljene kompetence raziskovalne skupine odpirajo nove možnosti na področju pametnih sistemov in strukturne dinamike.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo
