 |
Metodologija za procjenu parametara u problemima propagacije pukotina nastalih pod utjecajem ekstremnih mehaničkih opterećenja
|
 |
Ovaj projekt je financirala Hrvatska zaklada za znanost pod brojem UIP-2020-02-6693.
Članovi istraživačke grupe zahvalni su na potpori.
|
Sažetak projekta
Pouzdano predviđanje i sprječavanje katastrofalnih događaja sloma u konstrukcijama i materijalima predstavlja složen inženjerski i znanstveni izazov. Čak i kada se koriste sofisticirani nelinearni numerički modeli koji mogu simulirati mehanizme sloma izazvane iniciranjem i propagacijom pukotina, rezultati se ne mogu smatrati pouzdanima ako su materijalni parametri nesigurni. Na predviđanje ponašanja i kapaciteta nosivosti konstrukcije osobito utječe nesigurnost parametara nakon dostizanja vršnih naprezanja. Predloženi projektni prijedlog ima za cilj razviti metodologiju za pouzdanu procjenu parametara loma. Metodologija će se temeljiti na rješenju stohastičkog inverznog problema koji kombinira mjerenja i računalni model. U ovom projektu koristit će se sintetička mjerenja. Računalni model će integrirati teoriju vjerojatnosti s Bayes-ovim teoremom i novim numeričkim modelom loma. Parametri loma ovise o nepoznatoj mikrostrukturi materijala s njegovim nedostacima i nesavršenostima, što ih čini nesigurnima. Početno znanje o nesigurnim parametrima bit će predstavljeno prethodnim probabilističkim distribucijama koje će se ažurirati u posteriorne distribucije pomoću mjerenja, teorije vjerojatnosti i modela loma. Novi numerički model loma će se razviti temeljem prethodnih istraživanja i ugrađenih jakih diskontinuiteta za simulaciju lokaliziranog sloma s novinama u određivanju elastičnih parametara rešetkastih elemenata koji modeliraju mikrostrukturu materijala. Metode Monte Carlo Markovljev lanac i Kalman filter implementirat će se i koristiti za procjenu parametara loma čelika i betona izloženih ekstremnim opterećenjima.
Metodologija će također moći kvantificirati nesigurnosti koje proizlaze iz mikrostrukture što će rezultirati dubljim razumijevanjem fizikalnih procesa. Pouzdana procjena materijanih parametara loma unaprijedit će strategije predviđanja ponašanja konstrukcija, kako u projektiranju novih, tako i u ocjeni stanja i kapaciteta nosivosti postojećih.
Sudionici na projektu
- Doc. dr. sc. Mijo Nikolić (voditelj projekta)
- Doc. dr. sc. Andjelka Stanić (suradnica-istraživačica)
- Doc. dr. sc. Eduard Marenić (suradnik-istraživač)
- Matej Šodan, mag. ing. aedif. (doktorand)
- Dr. sc. Nives Brajčić Kurbaša (suradnica-istraživačica)
Doc .dr. sc. Mijo Nikolić je voditelj projekta i istraživač je u području numeričkog modeliranja, problema propagacije pukotina, multi-fizikalnih problema povezanih za porozni medij i mehanici tla. U ovom projektu se bavi problemima stohastičke identifikacije parametara, koji ima za cilj razviti metodologiju pouzdane procjene parametara i alate za preciznije predviđanje sloma i otkazivanja materijala i konstrukcija.
Doc. dr. sc. Andjelka Stanić, je suradnica-istraživača na projektu. Radi na Sveučilištu Twente, Nizozemska u području razvijanja modela za propagaciju pukotina te stohastičkim problemima.
Doc. dr. sc. Eduard Marenić, je suradnik-istraživač na projektu. Radi na Institut Clement Ader (ICA), Université de Toulouse, Francuska. Bavi se problemima mehanike bazirane na podatcima iz eksperimenata (eng. data-driven mechanics).
Matej Šodan, mag.ing.aedif. je doktorand zaposlen na projektu i radi na razvoju novih sofisticiranih modela za propagaciju pukotina te identifikaciji parametara.
Dr. sc. Nives Brajčić Kurbaša je suradnica-istraživačica/poslijedoktorandica na Katedri za tehničku mehaniku FGAG i suradnica-istraživačica na projektu.
Ciljevi projekta
- Razvoj metodologije za rješenje stohastičkog inverznog problema
- Razvoj novog modela loma
- Identifikacija parametara čelika u dinamičkom udarnom testu
- Identifikacija parametara betona
- Prikupljanje rezultata projekta, metodoloških iskustava i inženjerskih primjena
- Izrada doktorske disertacije