J2-8170: Nelinearna dinamika prostorskih okvirjev z izpolnjeno kinematično kompatibilnostjo za zahtevno uporabo v industriji

Osnovni podatki:

Naslov v izvirniku: Nelinearna dinamika prostorskih okvirjev z izpolnjeno kinematično kompatibilnostjo za zahtevno uporabo v industriji
Sodelavci: prof. dr. Igor Planinc, doc. dr. Eva Zupan, prof. dr. Goran Turk, prof. dr. Dejan Zupan, doc. dr. Matija Gams, dr. Miha Kramar, dr. Andrej Anžlin
Trajanje: 36 mesecev

1. maj 2017 – 31. april 2020

Šifra: J2-8170
Vodilni partner: ZAG, Zavod za gradbeništvo Slovenije
Vodja projekta: prof. dr. Igor Planinc (UL FGG)
Finančni vir:
Ključne besede: nelinearna mehanika, dinamika, numerično modeliranje, linijske konstrukcije

Povzetek:

V sklopu projekta nameravamo razviti numerične algoritme za dinamično analizo sistemov togih in deformabilnih teles, ki jih srečujemo pri neposrednem sodelovanju z industrijo ali prek naših partnerjev. Pri tem se bomo omejili na tista deformabilna telesa in konstrukcijske elemente, za katere je primeren matematični model geometrijsko točnih Cosseratovih nosilcev, kot so cevi, kabli, vrvi, jermeni, palice, stebri in prečke. Modeli bodo upoštevali nelinearne in časovno odvisne lastnosti materialov ter kompozitno sestavo teh teles, kar bo omogočilo natančnejši opis značilnih pojavov. Posebej se bomo posvetili modeliranju premikajočih se teles po deformabilni podlagi in ga reševali povezano.

Ključni cilji

V okviru projekta nameravamo izdelati napredne računalniške programe za natančno, učinkovito in robustno dinamično analizo prostorskih okvirnih konstrukcij ob upoštevanju materialne in geometrijske nelinearnosti. Takšna programska oprema bo omogočila natančnejše prepoznavanje sprememb v materialu in preprečevanje porušitev. Poleg tega bo omogočila lažje načrtovanju novih inženirskih rešitev z zmanjšanim neželenim hrupom. Usklajeno z razvojem računskih modelov in postopkov bo potekala validacija.

Delovni slopi projekta

Projekt nameravamo izvesti po naslednjih sklopih (skupaj 36 mesecev):

Sklop 1: pregled obstoječe literature; načrtovanje prvega sklopa eksperimentov (meseci 1-2);

Sklop 2: izvedba prvega sklopa preskusov, validacija obstoječih metod, zasnova novih formulacij (meseci 3-6);

Sklop 3: numerično modeliranje zelo podajnih linijskih elementov (kablov, cevi, vrvi) in izvedba ustreznih eksperimentov (meseci 7-12);

Sklop 4: modeliranje materialnih nelinearnosti in kompozitne sestave; validacije; načrtovanje in izvedba testov z udarno obtežbo (meseci 13-18);

Sklop 5: modeliranje trka; validacija z eksperimentalnimi rezultati 4. sklopa; modeliranje premičnega stika med deformabilnimi telesi (meseci 19-24);

Sklop 6: modeliranje povezanega problema gibanja teles po deformabilni podlagi; verifikacija in validacija modelov (meseci 25-30);

Sklop 7: priprava strokovnih poročil in znanstvenih člankov (meseci 31-36).