Laboratorija za kompozitne materijale i inženjerski softver

Sat22092018

Poslednje izmene09:05:55 AM GMT

Back O fakultetu Laboratorije Laboratorija za kompozitne materijale i inženjerski softver

Laboratorija za kompozitne materijale i inženjerski softver

  • PDF

Ova laboratorija sadrži dve organske celine (odeljenja): laboratoriju za dinamička ispitivanja i laboratoriju za inženjerski softver.

Odeljenje za dinamička ispitivanja je u razvoju.

Glavno eksperimentalno postrojenje laboratorije je Hopkinsonov štap koji služi za testiranje metalnih i kompozitnih epruveta pri veoma visokim (udarnim) brzinama deformacije. Naša originalna konstrukcija je zasnovana na rezultatima pet projekata sa Joint Research Centre, Ispra, Italy (European Commission for Atomic Energy). Bez takve baze podataka svi softveri za dinamičku analizu konstrukcija su praktično neupotrebljivi jer je greška pogrešnih materijalnih konstanata velika. Za kompletiranje baze niskim i srednjim brzinama deformacije, raznim temperaturama i oštećenjima raspolažemo rezultatima ovih projekata za krstaste i “bichierino’’(čašica) epruvete. Ovo je jedina takva konstrukcija na prostoru nekadašnje SFRJ.

ImageImageImageImageImage

Glavne oblasti istraživanja su: viskoplastičnost metala i kompozita, stabilnost nelinearnih vibracija vozila, višeosni dinamički eksperimenti, geometrijska teorija dislokacija, talasi u elastičnim kompozitima i plastični talasi, plastičnost oštećenih i neutronima ozračenih čelika, viskoplastičnost feromagnetika, nisko- ciklični zamor austenitnih čelika, neelastičnost mikromorfnih polikristala.

Laboratorija sadrži originalne konstrukcije koje su u okviru diplomskih radova izveli studenti. Jedna od njih je zasnovana na koračnom motoru i simulira programirano kretanje dato proizvoljnom funkcijom vremena.

Odeljenje za inženjerski softver

Osnovne delatnosti Laboratorije (odeljenja) za inženjerski softver su vezane za razvoj Programa za Analizu Konstrukcija (PAK) i njegovu primenu u istraživanjima i rešavanju praktičnih problema. PAK je program opšte namene za linearnu i nelinearnu statičku i dinamičku analizu, provođenje toplote, mehaniku fluida sa prenosom toplote, spregnute probleme, biomehaniku, mehaniku loma, mehaniku oštećenja i zamor materijala. Program PAK je na nivou svetski poznatih programa za strukturnu analizu. Zasnovan je na vrhunskim teorijskim dostignućima u oblasti metode konačnih elemenata. Svoje originalne naučne rezultate i metodologije iz oblasti elasto-plastične analize, termo-plastičnosti, anizotropnog ponašanja materijala, novih i poboljšanih konačnih elemenata, spregnutih problema, biomehanike, mehanike loma i dr., autori programa su publikovali u većem broju poznatih svetskih časopisa i knjiga. Program je potpuno dokumentovan i ima sve potrebne priručnike. Laboratorija daje stalnu podršku u obuci novih korisnika i održavanju softvera. Program PAK se koristi i u nastavi u okviru većeg broja predmeta na postdiplomskim i završnim godinama studija. Takođe, program je korišćen u izradi mnogih doktorskih disertacija, magistarskih teza i diplomskih radova na našem i na drugim fakultetima u našoj zemlji.   

U Laboratoriji za inženjeski softver postoji stalna realizacija više projekata Ministarstva za nauku Republike Srbije, kao i projekata koji se realizuju u direktnoj saradnji sa privredom u zemlji i u inostranstvu. Najznačajniji korisnici našeg programa i usluga su: Institut za vodoprivredu «Jaroslav Černi» iz Beograda, Institut za automobile «Zastava» iz Kragujevca, Elektroprivreda Srbije, MV Engi-neering-Krefeld-Nemačka, Fabrika vagona iz Kraljeva, Vojnotehnički institut iz Beograda i mnogi dr.

 Image Za potrebe Instituta «Jaroslav Černi» rađeno je više filtracionih i naponsko-deformacijskih analiza interakcije akumulacionog jezera, brane i stenske mase. Naponsko-deformacijske analize su vršene primenom elasto-plastičnog modela ponašanje materijala sa konceptom kritičnog stanja. Razvijena je metodologija koja daje veoma dobru procenu globalne sigurnosti strukture, kao i mogućnost lokalizacije kritičnih zona u pogledu statičke i filtracione stabilnosti.
 Image

Primenom razvijenog softvera modeliran je veći broj eksperimenata koji su vršeni u Institutu za automobile. Upoređivanjem slomljenog nosača sa deformisanom konfiguracijom modela na kraju procesa deformisanja, potvrđeno je veoma dobro slaganje rezultata. Primenom programa PAK smanjuje se potreba za obimnim eksperimentalnim ispitivanjima što doprinosi značajnim uštedama.

 Image Za potrebe Elektroprivrede Srbije urađen je veći broj termo-elastoplastičnih analiza bubnjeva u našim termoelektranama i izvršena procena njihovog preostalog radnog veka. Pokazano je da je neophodno detaljno modeliranje zona visoke koncentracije napona, jer se adekvatnim modeliranjem dobija znatno manja maksimalna efektvna plastična deformacija, a na osnovu niskocikličnog zamora veći preostali radni vek konstrukcije.
 Image Posredstvom preduzeća «Milanović inženjering», a za potrebe firme LINDE iz Nemačke, rađene su analize više postrojenja za prečišćavanje vode i to peščanog filtera, taložnog filtera i multimedijalnog filtera. Ova postrojenja se koriste za snabdevanje vodom u Alžiru. Analiziran je uticaj postojeće prsline na radne sposobnosti podizne grede koja se koristi u čeličanama firme MANNESMAN iz Nemačke, kao i proračuni provođenja toplote kroz izolacioni materijal VATRAMIL.
 Image Za potrebe Fabrike vagona iz Kraljeva, rađena je statička i dinamička analiza vagon cisterne i obrtnog postolja. Dobijeni rezultati su poređeni sa eksperimentalnim i dobijeno je dobro slaganje rezultata. Numerički je analiziran uticaj uočenih prslina na obrtnom postolju na njegovu nosivost. Modelirano je više različitih načina sanacije i rekonstrukcije kritičnog mesta i na osnovu dobijenih rezultata odabrano optimalno rešenje.
 Image Zahvaljujući razvoju modula za biomehaniku za modeliranje ponašanja mišića i vezivnih tkiva, strujanja krvi u krvnim sudovima i drugih fenomena u medicini, uspostavljena je saradnja na međunarodnim projektima sa: Harvard School of Public Health u Americi; Nanyang Technology University u Singapuru i Hong Kong Polytechnic University u Hong Kongu.

 

Upravnik laboratorije: dr Miroslav Živković, redovni profesor

.