Granty a projekty

informace pocházejí z univerzitní databáze V3S

Řešitel:
Ing. Petr Koudelka, Ph.D.
Spoluřešitelé:
Ing. et Ing. Radim Dvořák; doc. Ing. Petr Zlámal, Ph.D.
Anotace:
Project is aimed at precise simulations for training of physics-informed machine learning schemes in optimization of materials with respect to deformation energy mitigation. Advanced finite element simulations methods with state-of-the-art techniques of dynamic testing are combined for investigation of intermediate and high strain rate impact response of materials with complex internal structure in relation to machine learning applications. The investigated materials are additively manufactured structures, including auxetic lattices, and inter-penetrating composites. Experimental methods involve flash and high-speed X-ray radiography togetherwith high speed visible-light and infrared cameras. The numerical methods using finite element methods with explicit time integration will enable physically accurate simulations of loading scenarios and in-house solver for unprecedented insight into wave propagation in materials during impact will be developed. Moreover, simulations of radiographical methods will allow tosimulate all aspects of experiments.
Pracoviště:
Rok:
2025 - 2027
Program:
Standardní projekty

Řešitel:
doc. Ing. Petr Zlámal, Ph.D.
Spoluřešitelé:
Ing. et Ing. Radim Dvořák; Ing. Jan Falta; prof. Ing. Ondřej Jiroušek, Ph.D.; Ing. Ján Kopačka, Ph.D.; Ing. Petr Koudelka, Ph.D.
Anotace:
The project is aiming to control the stress wave propagation in additively produced metal components composed of at least two different metals with spatially shaped and multiple interfaces produced by laser powder bed fusion. This enables to control of internal arrangement and shaping of the interface between the two materials. Dynamic loading with different strain rates using Hopkinson pressure bars will be used to describe the stress wave propagation and kinetic energy absorption. At the same time, theoretical and numerical modelling of wave reflection/transmission will be performed on various geometrically arranged interfaces. Innovative numerical tools for advanced multi-material optimization of nested spatial structures will be developed for wave process control. The results will answer the questions of whether it is possible to control the propagation of stress waves by means of multi-material 3D metal printing, and what geometrical and mechanical parameters have a fundamental influence on the attenuation and concentration of stress waves.
Pracoviště:
Rok:
2024 - 2026
Program:
Standardní projekty

Řešitel:
Ing. et Ing. Radim Dvořák
Spoluřešitelé:
prof. Ing. Ondřej Jiroušek, Ph.D.
Anotace:
Navrhovaný projekt se zabývá vývojem inovativních a robustních metod numerické dynamiky specializovaných pro řešení vysokorychlostních impaktních úloh. V prvních fázích projektu bude cílem dokončit řešič založený na metodě konečných prvků (MKP) s uvažováním nelineárních materiálových modelů a velkých deformací s implementovanou metodou pro doménovou (prostorovou) dekompozici metodou lokalizovaných Lagrangeových multiplikátorů (LLM), což umožní robustní paralelizaci výpočtu. Výhody paralelizace spočívají v potenciálu řešit komplexní nelineární úlohy o milionech stupňů volnosti v dosažitelném časovém horizontu. Metoda LLM bude aplikována pro spojování domén rozdílné dimenze (zpravidla 1D a 3D), což umožní přímo modelovat strukturu moderních materiálů, namísto používání homogenizovaných konstitučních modelů. V oblasti časové diskretizace budou vyvíjeny pokročilé metody přímé časové integrace. Jmenovitě bude zobecněn algoritmus asynchronní integrace, který umožňuje provádět výpočty na jednotlivých doménách vlastním časovým krokem, dále bude vyvinut postup uvažující Helmholtzovu dekompozici pole posuvů pro oddělený výpočet podélných a příčných vln, které se liší fázovou rychlostí, a tudíž kritickým časovým krokem, který vstupuje do výpočtu. Tyto postupy mají kritický dopad na kvalitu řešení dynamických impaktních úloh pomocí MKP a přímé časové integrace, které je náchylné na disperzi. Synergie paralelního výpočtu, zvládnuté doménové dekompozice pomocí LLM a využitím inovativních metod pro přímou časovou integraci umožní přímo modelovat a přesně řešit moderní materiály složitých struktur rozsáhlých numerických modelů např. i s proměnnými materiálovými parametry v čase (piezoelektricita). V pokročilých fázích projektu bude primární zájem věnován metodám smooth particle hydrodynamice (SPH), material point method (MPM), particle finite element method (PFEM) a metodám obdobným či jejich kombinacím, které umožní modelování impaktních úloh včetně destrukce materiálu a simulac
Pracoviště:
Rok:
2022 - 2024
Program:
Studentská grantová soutěž ČVUT - SGS22/196/OHK2/3T/16

Řešitel:
Ing. Jiří Kuželka, Ph.D.
Spoluřešitelé:
Ing. Michal Bartošák, Ph.D.; Ing. et Ing. Radim Dvořák; Ing. Jiří Halamka; Ing. Ondřej Havlíček; Ing. Jiří Hlavnička; Ing. Radek Skácelík
Anotace:
Projekt je zaměřen na výzkum modelování degradace kovových materiálů s využitím metody konečných prvků. Bude zahrnut vliv mechanického víceosého namáhání a také vliv teploty. Hlavními výzkumnými směry projektu jsou nízkocyklová únava a tvárné porušení. V rámci těchto směrů bude sledován vliv interakce únavy a creepu nebo termomechanická únava. Jako podklady pro identifikaci parametrů a výzkum modelů budou využity experimentální výsledky získané v rámci tohoto projektu, které budou doplněny o experimentální výsledky získané v rámci jiných projektů.
Pracoviště:
Ústav mechaniky, biomechaniky a mechatroniky
Rok:
2021 - 2023
Program:
Studentská grantová soutěž ČVUT - SGS21/150/OHK2/3T/12