Laboratoř aplikované mechaniky Pokročilé simulace pro komplexní výzkum a optimalizace Ing. Michal Petrů, Ph.D Ph.D..
Studentská 1402/2 | 461 17 Liberec 1 | tel.: +420 485 353 006 | cxi.tul.cz
Laboratoř aplikované mechaniky Datum: 6.2.2013 Stránka: 2
Modelové simulace pro komplexní výzkum § Mechanických vlastností struktur, materiálů, kompozitu, látek (lineární i nelineární chování) § Studie a vznik trhlin v materiálu, kontaktní a vazbové interakce § Statické, kvazistatické a dynamické děje § Biomechanické aplikace (nárazové zkoušky, rozložení kontaktu mezi figurínou a objektem) § Elektrostatické a elektrokinetické děje (studie potenciálu a intenzity elektrického pole) § Studie a optimalizace přestupů a vedení tepla § Zemědělské, zemní a půdní aplikace § a další…
Konkurenceschopné strojírenství | Laboratoř aplikované mechaniky | www.kst.tul.cz/cz/hdl ÚSTAV PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE | Research on the Top | CZ.1.05/2.1.00/01.0005
Laboratoř aplikované mechaniky Datum: 6.2.2013 Stránka: 3
Softwarové vybavení § Počítačová laboratoř (vysoce vybavené pracoviště pro konstrukci, vědu výzkum) § CAD softwary (univerzitní licence) Ø Catia V5 Ø Pro/Engineer, Creo Ø Inventor, Mechanical Desktop Ø Solidworks § Simulační programy (univerzitní licence) Ø Ansys, Ansys Workbench Ø Altair Hyperworks Ø Comsol Multiphysics, Matlab Ø Pam Crash, Abaqus Ø Adams, Marc
Konkurenceschopné strojírenství | Laboratoř aplikované mechaniky | www.kst.tul.cz/cz/hdl ÚSTAV PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE | Research on the Top | CZ.1.05/2.1.00/01.0005
Dynamické přetrhnutí kompozitní textilie
Laboratoř aplikované mechaniky Datum: 6.2.2013 Stránka: 4
§ Příprava a provedení experimentu na vzorcích § Pádová zkouška pro rychlost 8m/s (28,8 km/h) § Komplexní studie šíření trhliny pomocí modelové simulace
(tinit > t 0 )
(tcrack >t >tinit )
Měření a simulace
r ψ
Konkurenceschopné strojírenství | Laboratoř aplikované mechaniky | www.kst.tul.cz/cz/hdl ÚSTAV PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE | Research on the Top | CZ.1.05/2.1.00/01.0005
Laboratoř aplikované mechaniky Datum: 6.2.2013 Stránka: 5
Studie šíření trhliny – ocelová výztuha vany § Křehkost materiálu a růst trhliny = komplexní problém → modelování pomocí konstitutivních vztahů vycházející z lomové mechaniky § Irwinovo kritérium součinitele intenzity napětí § Griffithovo kritérium hnací síly trhliny elasto-plastického mat.
Konkurenceschopné strojírenství | Laboratoř aplikované mechaniky | www.kst.tul.cz/cz/hdl ÚSTAV PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE | Research on the Top | CZ.1.05/2.1.00/01.0005
Laboratoř aplikované mechaniky Datum: 6.2.2013 Stránka: 6
Studie a výzkum křehkosti plastického materiálu § Při výzkumu využívání optického snímání a elektronové mikroskopie (spolupráce s jinými katedrami – mj. KNT, KMT) § Složitý proces – složité popsání reálného stavu (neznámé parametry) → přiblížení pomocí modelování
Studie reálné trhliny pomocí obrazové analýzy Trhlina – okolní zvrásnění
Konkurenceschopné strojírenství | Laboratoř aplikované mechaniky | www.kst.tul.cz/cz/hdl ÚSTAV PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE | Research on the Top | CZ.1.05/2.1.00/01.0005
FEM model
Výzkum kontaktu mezi dvěma vlákny
Laboratoř aplikované mechaniky Datum: 6.2.2013 Stránka: 7
Obrazová analýza Kontakt
§ Při výzkumu využití elektronové mikroskopie (spolupráce s jinými katedrami – mj. KNT, KMT) § Modelová simulace vycházející z teorie strukturní mechaniky, geometrie vlákna ø 0,1 - 1mm § Modelová simulace = nahrazení měření
1 mm
Teorie - Wyk
FEM model
Detail
1 mm Konkurenceschopné strojírenství | Laboratoř aplikované mechaniky | www.kst.tul.cz/cz/hdl ÚSTAV PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE | Research on the Top | CZ.1.05/2.1.00/01.0005
Laboratoř aplikované mechaniky Datum: 6.2.2013 Stránka: 8
Zvyšování a optimalizace účinnosti intenzity el. pole
§ Prostřednictvím modelových simulací se provedly studie potenciálu a intenzity el.pole v procesu elektrostat. zvlákňování→ Optimalizace konstrukčního provedení
FEM model
Reálný proces
Zvýšené množství nanovlákenné struktury
Konkurenceschopné strojírenství | Laboratoř aplikované mechaniky | www.kst.tul.cz/cz/hdl ÚSTAV PRO NANOMATERIÁLY, POKROČILÉ TECHNOLOGIE A INOVACE | Research on the Top | CZ.1.05/2.1.00/01.0005
Děkuji za pozornost
Studentská 1402/2 | 461 17 Liberec 1 | tel.: +420 485 353 006 | cxi.tul.cz
