Projekt badawczy N501156038 |
![]() |
Projekt badawczy Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego pt.: Badania drgań układów dyskretnych i ciągłych wywołanych uderzeniami Nr N501 156038 Kierownik Projektu: G. Jemielita okres prac: od 13 IV 2010 do 12 IV 2013 Streszczenie projektu: Proponowany projekt ma charakter interdyscyplinarny. Projekt jest złożony z czterech części ściśle powiązanych ze sobą: a/ analiza teoretyczna zderzeń układów dyskretnych, b/ analityczne rozwiązania drgań belek i płyt, o dowolnej sztywności i dowolnej masie, wywołanych uderzeniem, c/ zaawansowana analiza numeryczna zderzeń różnych układów (np. pojazdów) d/ badania doświadczalne. Rozpatrywane będą skutki działania na elementy konstrukcji krótkotrwałych, intensywnych obciążeń powstających w czasie uderzeń i zderzeń oraz oszacowanie ich wpływu na odkształcenia zderzających się obiektów. Analizowane będą takie zagadnienia jak: · uzyskanie analitycznych rozwiązań równań różniczkowych cząstkowych o silnie zmiennych współczynnikach (nawet będących dystrybucjami), · ocena wpływu warunków początkowych, wpływ geometrycznych i materiałowych parametrów na skutki uderzenia (zderzenia). W zakresie analitycznych rozwiązań zagadnienia uderzenia masy w element odkształcalny (belki, płyty niejednorodne o zmiennej sztywności) zaproponowane będą rozwiązania układów równań cząstkowych o zmiennych współczynnikach. Analiza numeryczna będzie przeprowadzona z zastosowaniem zaawansowanego oprogramowania metody elementów skończonych (program LS-Dyna), na jednostkach o dużej mocy obliczeniowej. Wykorzystanie nowoczesnych narzędzi numerycznych umożliwi zbudowanie modeli MES, które wiernie odtwarzają nie tylko geometrię, ale także własności materiałowe, np. wrażliwość na prędkości deformacji. W projekcie przedstawimy reologiczne modele materiałów umożliwiające analizowanie stanów odkształceń i naprężeń w konstrukcjach budowlanych i inżynierskich poddanych obciążeniom uderzeniowym. W opracowaniu podamy uogólnienia istniejących w literaturze modeli w sposób umożliwiający uwzględnienie zarówno kulistej jak i dewiatorowej części stanu naprężenia na uplastycznienie. Przewiduje się wykonanie serii badań drgań wywołanych uderzeniami w belki i płyty. W zależności od miejsca uderzenia w belkę lub płytę zostaną wyznaczone prędkości i przyspieszenia ugięcia i kąta obrotu badanych elementów, tor masy po odbiciu, czas zderzenia dwóch ciał i analiza deformacji tych ciał w zależności od prędkości początkowej masy. Badane będą belki i płyty wykonane z różnych materiałów (np. ze stali, aluminium, żelbetu itp.). Zaproponowana w pracy metodologia badawcza oparta na wielopoziomowym podejściu uwzględniającym analizę teoretyczną, numeryczną i eksperyment oraz potencjalne wnioski powstałe w wyniku realizacji projektu umożliwią stworzenie podstawy do analizy zagadnień praktycznych związanych ze zderzeniami ciał. |