V okviru vabljenega predavanja so bile sprva predstavljene osnovne lastnosti aluminijastih pen in podane njihove prednosti ter pomanjkljivosti. Potem so bile ovrednotene njihove možnosti uporabe. Naslednji del predavanja je bil namenjen razpravi o rezultatih opravljenih na vzorcih aluminijaste pene s posebnim poudarkom na njihovem obnašanju pod vplivom udarnih obremenitev. Predavanje je bilo nato osredotočeno na opis razvite metodologije za pravilno 3D geometrijsko modeliranje neurejenih struktur pene in posledično pripravo rešetke modela končnih elementov za uporabo v računalniških simulacij ter na koncu obremenitvam z udarnimi valovi.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 15989270Znano je, da optimalen naklon zobnega vsadka sovpada z naklonom korenine naravnega zoba, ki je bila nadomeščena z zobnim vsadkom. Pomanjkanje kostne mase (atrofija kosti) zlasti v zadnjih segmentih spodnje in zgornje čeljusti ter anatomske omejitve, kot so maksilarni sinusi, nosna votlina in mandibularni živec, pa običajno zahtevajo poševno vgradnjo zobnih vsadkov. Vsak takšen naklon zobnega vsadka povzroča nastanek večosnih obremenitev vsadka, kar povzroča resorpcijo marginalne kosti in tako sčasoma izgubo zobnega vsadka. V okviru te doktorske disertacije so bili z namenom določitve mehanskega odziva kostnega tkiva razviti različni natančni numerični modeli vseh sestavnih elementov konstrukcije implantatno nošene zobne prevleke, podprte z zobnim vsadkom, ki je lahko vstavljen v čeljustno kost na mesto spodnjega levega prvega kočnika pod različnimi koti. Začetna geometrija v simulacijah uporabljenih modelov zobnih vsadkov in opornikov zobnih prevlek je bila posneta po dejanskih tovrstnih izdelkih z imenom Ankylos Plus, proizvajalca Dentsply. Pri analizah je bila upoštevana tudi anizotropnost kostnega tkiva. Kostno tkivo je bilo modelirano z linearno elastičnim materialnim modelom, pri čemer so bile elastične lastnosti tkiva odvisne od kostne gostote, ki je izražena v enotah Hounsfielda. Rezultati parametričnih računalniških simulacij kažejo, da je način modeliranja kostnega tkiva z elastičnim, od kostne gostote odvisnim ortotropnim materialnim modelom najprimernejši, saj je v njem prek kostne gostote neposredno upoštevan vpliv stanja kostnega tkiva. Nadalje se je izkazalo, da je trdnost v simulacijah uporabljenega zobnega vsadka pri večjih vrednostih okluzijskih sil nezadostna,saj je v tem primeru presežena meja plastičnosti materiala vsadka. Najpomembnejša ugotovitev je, da obstaja pri uporabi obravnavanega zobnega vsadka resna nevarnost trajne poškodbe kostnega tkiva pod vplivom vseh treh, v tej nalogi modeliranih vrednosti okluzijskih sil. Tako lahko na osnovi računalniških simulacij sklepamo, da obstoječa geometrija obravnavanega zobnega vsadka pri večjih vrednostih okluzijskih sil ni primerna, zato je v takšnih primerih priporočljivo uporabiti večji dimenzijski razred zobnega vsadka ali celo vsadek z drugačno geometrijo.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 262554624Celične strukture imajo privlačno kombinacijo fizikalnih in mehanskih lastnosti za uporabo v inženirstvu. Njihove mikro- in makroskopske lastnosti jim omogočajo uporabo v avtomobilski, železniški, ladjedelski, vesoljski in oklepni industriji kot izmenjevalci toplote, filtri, ležaji, dušilci zvoka, bio-medicinski vsadki, detonacijske zaščite in elementi za absorpcijo energije. Odziv celičnih gradiv pod vplivom udarnih obremenitev, predvsem pa širjenje napetostnih valov, še vedno ni dovolj pojasnjeno in je predmet nekaterih tekočih raziskav. Širjenje napetostnih valov skozi strukturo celičnega gradiva pod vplivom udarnih obremenitev ima izrazit vpliv na mehanizem deformacije, zaradi česar je njegove vplive potrebno popolnoma razumeti. Namen znanstvenoraziskovalnega projekta je bil povezati izkušenost obeh sodelujočih univerz za izboljšanje tekočih raziskovalnih aktivnost in doseganje skupnega cilja, t.j. boljšega razumevanja širjenja napetostnih valov v celičnih gradivih. Projekt je obravnaval vpliv strukturnih lastnosti celičnih gradiv z in brez polnila na njihov odziv pod vlivom udarnih obremenitev, s poudarkom na študiji širjenja napetostnih valov in njegovega vpliva na deformacijo celičnega gradiva. Shock Wave and Condensed Matter Research Center na Univerzi v Kumamotu je izvedel celotno eksperimentalno testiranje analiziranih celičnih gradiv, Laboratorij za zahtevne inženirske simulacije na Univerzi v Mariboru pa je na osnovi izvedenih eksperimentalnih rezultatov razvil računalniške modele mehanizma nastajanja in širjenja napetostnih valov v celičnih gradivih, ki so bili analiziran s parametričnimi računalniškimi simulacijami. Računalniški modeli in simulacije so bili nato dodatno ovrednoteni v Shock Wave and Condensed Matter Research Center na Univerzi v Kumamotu. Končni rezultati raziskovalnega dela tega projekta predstavljajo razvoj tehnologije za kontrolo nastajanj in širjenja napetostnih valov v celičnih gradivih pod vplivom udarnih obremenitev.
D.06 Zaključno poročilo o tujem/mednarodnem projektu
COBISS.SI-ID: 16026646Proces razvoja izdelka je kompleksen proces, znotraj katerega mora inženir sprejemati mnogo pomembnih odločitev, ki se ne nanašajo le na konstrukcijo, ampak na vse faze dobe trajanja izdelka. Izbira materiala je v sklopu procesa konstruiranja izrednega pomena, saj izbrani material v začetnih fazah razvoja izdelka znatno vpliva na vse prihodnje aktivnosti v procesu, ter na posledice, ki jih ima izdelek na okolico v njegovi celotni dobi trajanja. Pri svojem delu konstrukterji mnogokrat naletijo na dileme v procesu odločanja, pri čemer so mladi, neizkušeni inženirji na začetku kariere, kot tudi mala in srednje velika podjetja, v zapostavljenem položaju, saj pomanjkanje izkušenj posledično pomeni slabši izdelek ali najem strokovnjaka. Vpliv izdelka na okolje je definiran z različnimi parametri ekološkega spektra, ki jih lahko nadzorujemo v procesu izbire materiala. Eden takih je recikliranje, ki je pereča problematika polimernih materialov, saj je delež reciklirane plastike bistveno manjši od deleža drugih materialov. Kvarni vpliv človeka na okolje in izkoriščanje neobnovljivih virov tako kažeta na pomembnost težnje k trajnostnemu razvoju. Z razvojem modela sistema za podporo odločanju pri izbiri polimemih materialov z upoštevanjem okoljskega vidika smo v sklopu doktorske disertacije skušali doprinesti k znanosti tega področja ter predvsem razviti racunalniško podporo pri konstruiranju okolju prijaznih izdelkov iz polimemih materialov v inženirski praksi.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 262505728Današnje izobraževanje je na razpotju med teoretičnim razvojem in praktično inercijo. Ker praksa sama ne čuti potrebe po tem, da bi se tudi teoretično razvijala, ji je potrebno te teoretične smernice razvoja prikazati čim bolj celovito in čim bolj uporabniško prijazno. Zato smo se na UM odločili pripraviti konferenco na temo znanstvene teorije v praktični izvedbi. Primarni cilj konference je promovirati mednarodno sodelovanje med znanstveniki različnih disciplin s področja filozofije duha in kognitivnega modeliranja v izobraževanju. Splošen cilj je ustvariti integralne modele, povezave izobraževanja s sodobnimi znanji s področja filozofije duha, kognitivne znanosti, psihologije, nevroznanosti, kognitivnega modeliranja in umetne inteligence in inženirstva.
B.01 Organizator znanstvenega srečanja
COBISS.SI-ID: 19425032