Univerza Maribor

Rules

Only words with 2 or more characters are accepted
Max 200 chars total
Space is used to split words, "" can be used to search for a whole string (not indexed search then)
AND, OR and NOT are prefix words, overruling the default operator
+/|/- equals AND, OR and NOT as operators.
All search words are converted to lowercase.

SLO | ENG


Konstruiranje celičnih struktur

 

Šifra | P2-0063
Naziv programa | KONSTRUIRANJE CELIČNIH STRUKTUR
Nosilec programa | red. prof. dr. Zoran Ren

 

Raziskovalni program financira Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije

 

Spletna stran/povezava

Spletna povezava SICRIS

Trajanje programa

1. 1. 1999 do 31. 12. 2021

Obseg financiranja

3,4 FTE/leto (cenovna kategorija B)

Nosilec programa red. prof. dr. Zoran Ren
Koordinator programa

Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo

Sodelujoče RO Spletna povezava SICRIS
Sestava programske skupine Spletna povezava SICRIS

 

 

Povzetek programa

Celični materiali in strukture se v vedno večjem obsegu uporabljajo pri gradnji sodobnih lahkih inženirskih konstrukcij zaradi svojih posebnih, večnamenskih lastnosti kot so nizka relativna gostota, učinkovito dušenje vibracij, visoka stopnja deformacije in absorbiranja mehanske energije, vzdržljivost pri dinamičnih obremenitvah in odpornost na utrujanje, visoka toplotna in zvočna izolativnost ipd. Njihove mehanske (trdnost, togost, vzdržljivost) in toplotne (toplotna prevodnost) lastnosti so v glavnem odvisne od vrste osnovnega materiala (kovinski ali nekovinski), celične morfologije (velikost in oblika celic, odprto- ali zaprto-celična struktura) in topologije (urejena ali neurejena porazdelitev celic) ter morebitnega polnila celic.


Inter-disciplinarna sestava članov raziskovalnega programa s komplementarnim vrhunskim znanjem bo v naslednjih šestih letih zasledovala skupni raziskovalni cilj, tj. izboljšanje postopkov konstruiranja in uporabnosti celičnih struktur v izdelkih naslednjih generacij na podlagi integriranega eksperimentalno-računalniškega inženiringa celičnih struktur. Raziskave bodo razdeljene na dva, medsebojno povezana dela. En del raziskav bo namenjen neporušni in porušni integrirani eksperimentalno-računalniški inženirski karakterizaciji obstoječih in novih celičnih struktur ter sistematičnemu določanju konstrukcijskih pravil za njihovo uporabo v inženirskih konstrukcijah. V ta namen bomo nadgradili in razvijali metodologije za kombinirano eksperimentalno-računalniško karakterizacijo RVE (Reprezentativnih Volumskih Elementov) celičnih struktur v smislu opredelitve njihovih geometrijskih značilnosti in obnašanja pri različnih obratovalnih režimih. Rezultati te raziskave bodo opredeljevali  najprimernejše konstrukcijske parametre za uporabo celičnih struktur v inženirskih konstrukcijah.


Drugi del raziskav bo namenjen iskanju optimalnih celičnih struktur za doseganje določenih posebnih lastnosti (avksetičnost, porazdeljena poroznost ipd.) z uporabo namenskih 3D topološko optimizacijskih algoritmov na mikro- in mezo-ravni. Na novo zasnovane in optimirane celične strukture bodo izdelane z naprednimi tehnologijami slojevite izdelave in celovito karakterizirane z metodologijo prvega dela raziskav. Pridobljeno znanje bo nenehno uporabljeno za razvoj vzorčnih namenskih izdelkov.


Obsežne rezultate obeh delov raziskav nameravamo nadgraditi z njihovo sistematično ureditvijo in razvojem integriranih inteligentnih CAD sistemov za podporo inženirjem pri konstruiranju celičnih struktur. Načrtujemo tudi razvoj posebnega sistema e-učenja, ki bo temeljil na napredkih kognitivnih znanosti, za posredovanje znanja in razumevanja celičnih struktur inženirjem v praksi po vsem svetu z namenom povečanja ozaveščenosti o celičnih strukturah ter njihovi uporabnosti. Na ta način bomo prispevali k njihovemu hitrejšemu uvajanju v izdelke naslednje generacije.