Projekti / Programi
Vibracijsko utrujanje v avtomobilski industriji
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.11.00 |
Tehnika |
Konstruiranje |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T210 |
Tehnološke vede |
Strojništvo, hidravlika, vakuumska tehnologija, vibracije in akustično inženirstvo |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.03 |
Tehniške in tehnološke vede |
Mehanika |
vibracije, zdržljivost izdelkov, strukturna dinamika, vibracijsko utrujanje, avtomobilska industrija
Raziskovalci (14)
Organizacije (3)
Povzetek
Avtomobilska industrija je ena od najbolj inovativnih, kompetitivnih in visoko-serijskih industrij. V Sloveniji industrija dobaviteljev avtomobilski industriji predstavlja cca 10% BDP in cca 20% izvoza ter ima povprečno dodano vrednost med 40 do 50 tisoč EUR na zaposlenega (vir: Avtomobilski grozd Slovenije). Obstajajo ocene, da lahko Slovenska avtomobilska industrija v naslednjih petih letih podvoji obseg in s tem bistveno pripomore k izboljšanju družbeno-ekonomskega stanja v državi.
Pomemben delež k temu uspehu bo prispevala inovativnost razvoja, ki bo vodila v večjo konkurenčno prednost in dodano vrednost.
Ker je večina izdelkov avtomobilske industrije dinamično obremenjenih, so ti izdelki izpostavljeni vibracijskemu utrujanju. Vibracijsko utrujanje je neizogibno, saj vira vibracij (motor, cestišče) ni mogoče odstraniti. Uveljavljeni pristopi pri obvladovanju vibracijskega utrujanja se osredotočijo ali na obvladovanje strukturne dinamike ali na obvladovanj klasičnega dinamičnega utrujanja izdelkov. V zadnjih desetih letih se razvoj modernih pristopov k obvladovanju vibracijskega utrujanja pospešeno razvija v smeri združevanja obeh uveljavljenih pristopov. Obvladovanje strukturne dinamike, ki je samo zase zelo zahtevno, se tako nadgradi s pristopi iz klasičnega dinamičnega utrujanja. S tem združevanjem se bistveno pridobi na kvantitativni oceni vpliva vibracijskega utrujanja na življenjsko dobo izdelka; s tem pa se odprejo nove možnosti optimizacije izdelkov in s tem konkurenčne prednosti slovenskih izdelovalcev avtomobilskih delov.
Laboratorij za dinamiko strojev in konstrukcij je v zadnjih 5 letih pomembno prispeval k razvoju znanosti na področju vibracijskega utrujanja; predvsem s: teoretično-eksperimentalno pregledno raziskavo različnih frekvenčnih metod vrednotenja vibracijskega utrujanja, razvojem metod za identifikacijo (v realnem času) parametrov utrujanja in modalnih parametrov, razvoj numeričnih in teoretičnih pristopov za strukturno modifikacijo v primeru kinematičnega vzbujanja sistemov.
V okviru predlaganega projekta je želja doseči sledeče cilje:
1. Obstoječe pristope razširiti v smeri več-osnih vibracijskih obremenitev.
2. Razviti nove optimizacijske metode, temelječe na vibracijskem utrujanju.
3. Izvesti optimizacijo na vibracijsko utrujanje vsaj enega realnega izdelka.
Rezultati predlaganega projekta bi industrijskim partnerjem neposredno omogočili konkurenčno prednost. Rezultati predlaganega projekta bi neposredno in posredno koristili tudi preostali industriji avtomobilskih dobaviteljev v Sloveniji in tako pomagali dosegati večjo inovativnost, dodano vrednost ter obseg proizvodnje.
Pomen za razvoj znanosti
Znanstveni projekt je k razvoju znanosti prispeval prek 9 znanstvenih člankov, od katerih jih je 6 objavljenih v A1 (A’, A1/2) revijah: V okviru znanstvenega članka predstavljenega v Mechanical systems and signal processing (MRŠNIK, M, SLAVIČ, J, BOLTEŽAR, M, 2016) je bil prikazan celoviti teoretični in eksperimentalni pregled večosnih obremenitev pri vibracijskem utrujanju. Prispevek objavljen v International journal of mechanical sciences (PROSO, U, SLAVIČ, J, BOLTEŽAR, M., 2016) predstavlja eno prvih raziskav vpliva nelinarnosti na vibracijsko poškodovanost (in tudi predlaga način vključitve nelinearnosti v izračun dobe trajanja). V okviru članka predstavljenega v Mechanical systems and signal processing (MRŠNIK, M, SLAVIČ, J, BOLTEŽAR, M, 2018) je bil v konceptu prikazan novi pristop določitve vibracijske poškodovanosti, ki temelji na modalni dekompoziciji. Trije prispevki objavljeni v International Journal of Fatigue (PALMIERI et al. 2017, CAPPONI et al. 2017, CIANETTI et al. 2017) so nastali kot delni rezultat tega projekta in predstavljajo pomemben znanstveni doprinos k razumevanju in obvladovanju nestacionarnosti pri normalno in ne-normalno porazdeljenih vibracijskih obremenitvah. Omenjeni članki so kljub relativno kratkemu času od objave do danes prejeli več kot 40 citatov na Google Scholar.
Pomen za razvoj Slovenije
Poleg znanstvenega vpliva je projekt imel in še ima pomemben družbeno-ekonomski vpliv. V projekt so bili vključeni tudi doktorski raziskovalci, ki so danes vpeti v raziskovalno-razvojne aktivnosti sofinancerjev ter soizvajalcev projekta. To so dr. Vanja Pahor Kos, zaposlena v podjetju Mahle Letrika d.o.o ter dr. Matjaž Mršnik, zaposlen v podjetju Iskra Mehanizmi d.d. Področje vibracijske ustreznosti izdelkov je izjemnega pomena za avtomobilske izvoznike. Projekt je tako preko kadrov in tudi neposredno vplival na kompetence soizvajalca na področju vibracijske poškodovanosti.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2014,
2015,
zaključno poročilo
