Projekti / Programi
01. januar 2019
- 31. december 2027
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.01.00 |
Tehnika |
Gradbeništvo |
|
| 2.05.00 |
Tehnika |
Mehanika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T000 |
Tehnološke vede |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.01 |
Tehniške in tehnološke vede |
Gradbeništvo |
| 2.03 |
Tehniške in tehnološke vede |
Mehanika |
Mehanika, konstrukcije, numerične metode, linijski nosilci, kontinuum, dinamika, stabilnost, elastičnost, viskoplastičnost, jeklo, beton, les, požar, neporušne metode.
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
28. junij 2024;
A3 za obdobje
2018-2022
| Baza |
Povezani zapisi |
Citati |
Čisti citati |
Povprečje čistih citatov |
| WoS |
212 |
3.731 |
3.076 |
14,51 |
| Scopus |
263 |
4.364 |
3.616 |
13,75 |
Raziskovalci (21)
Organizacije (1)
Povzetek
Člani programske skupine Mehanika konstrukcij se ukvarjamo s preučevanjem zahtevnih problemov s področja konstrukcij. Razvijamo sodobne računske metode za analizo napetostnega in deformacijskega stanja vseh vrst inženirskih konstrukcij. Pri našem delu se tesno prepletata in dopolnjujeta teoretično in eksperimentalno delo. Področja dela naše programske skupine so široka, vendar medsebojno tesno povezana. Detajlno nas zanimajo problemi povezani z gibanjem in deformiranjem sistema teles, nelinearne analize prostorskih linijskih konstrukcij, stabilnostni problemi vseh vrst kompozitnih konstrukcij, ki so sestavljene z delno povezanimi sloji, problemi povezani z zahtevnimi kemijskimi, hidrološkimi, toplotnimi in mehanskimi procesi v poroznih materialih v normalnih pogojih in pri povišanih temperaturah med požarom, modeliranje nelinearnega obnašanja vseh vrst materialov, s poudarkom na mehčanju in eksplozijskem luščenju betona, ter aplikacije statističnih metod v teoriji konstrukcij. Za analizo obnašanja konstrukcij razvijamo verificirane in validirane računske metode in pripadajoče računalniške programe. Ti so namenjeni za načrtovanje najzahtevnejše inženirske konstrukcij, kot na primer načrtovanje nosilne konstrukcije predora med najintenzivnejšim požarom. Velik del naših raziskav predstavlja tudi eksperimentalno delo. Veliko pozornosti posvečamo implementaciji sodobnih neporušnih metod za določanje materialnih lastnosti armirano betonskih konstrukcij med in po požaru. Z ultrazvočnimi metodami raziskujemo lastnosti svežih in strjenih betonov, s porušnimi in neporušnimi eksperimentalnimi metodami pa razvijamo avtomatiziran postopek za razvrščanje iglavcev in listavcev. Tega bomo v obliki priročne naprave prilagodili za neposredno uporabo v gospodarstvu.
Sodelavci programske skupine o rezultatih svojega dela tekoče poročamo v najuglednejših mednarodnih revijah in izbranih mednarodnih in domačih konferencah. Sodelujemo tudi s številnimi sorodnimi raziskovalnimi skupinami doma in v tujini. Naše raziskovalno delo tekoče vključujemo v pedagoški proces na Univerzi v Ljubljani, usposabljanja mladih raziskovalcev in vabljena predavanja na tujih univerzah. Objavili smo tudi več univerzitetnih učbenikov. In ne nazadnje je naše delo tesno povezano z gospodarstvom, saj smo s svojim znanjem sodelovali pri načrtovanju številnih zahtevnih inženirskih konstrukcij.
Pomen za razvoj znanosti
Za razvoj znanstvenega področja mehanike konstrukcij so ključnega pomena razvijanje, izboljševanje in evalvacija numeričnih metod za zahtevno analizo konstrukcij in sistemov teles ob upoštevanju povezane nelinearne zgradbe in nelinearnih materialov nosilnih elementov v izjemnih mehanskih, temperaturnih in hidroloških pogojih. Pričakujemo lahko, da bo raziskovalno delo programske skupine obogatilo znanja in pripeljalo do pomembnih napredkov. Pridobljeni izsledki bodo omogočili boljše razumevanje mehanike konstrukcij tudi ob izrazitih spremembah geometrijskih in materialnih lastnosti in natančnim opisom značilnih pojavov, kot so kontakti, mehčanje, požar, trki, reologija in drugi ter njihovo povezanost.
Preverjanje veljavnosti razvitih in novih modelov s sočasnim eksperimentalnim delom bo omogočilo potrditev predlaganih postopkov, hkrati pa je popolnoma usklajeno s svetovnimi trendi na temu področju. Hiter razvoj metod in postopkov na področju neporušnih meritev lastnosti materialov in konstrukcij omogoča široke, povsem nove možnosti pri načrtovanju novih materialov, poleg tega pa natančnejše razumevanje stanja obstoječih konstrukcij, s tem pa tudi boljše smernice za ojačitve in sanacije poškodb inženirskih objektov.
Prepričani smo, da bo povezava neporušnih metod v kombinaciji z ustreznimi računskimi orodji in postopki bistveno prispevala k razumevanju obnašanja zahtevnih inženirskih objektov, njihove varnosti in trajnosti tudi v najbolj zahtevnih razmerah, kot so eksplozije, požari, potresi pa tudi odziv konstrukcij s stališča udobja, s poudarkom na izboljšanih termodinamskih lastnostih in zmanjšanem hrupu. Pričakovani rezultati imajo uporabno vrednost tudi na drugih raziskovalnih področjih, kjer uporabljajo podobne matematične modele, v biomehaniki za modeliranje premikanja teles, v nanotehnologiji za modele nano cevk in računalniški grafiki za hitre in realistične prikaze dolgih fleksibilnih elementov, kot so dlaka in lasje. Hkrati so lahko nove metode in spoznanja uporabne tudi pri modeliranju mehanike v različnih merskih skalah, redukcije števila prostostnih stopenj pri obsežnih modelih in sorodnih povezanih problemih v mehaniki.
Pomen za razvoj Slovenije
Kot je zapisano v Resoluciji o raziskovalni in inovacijski strategiji Slovenije za obdobje 2011–2020, je eden od poglavitnih ciljev uspešen prenos znanja iz raziskovanih organizacij v gospodarstvo. Delo programske skupine je pomembno za približevanje raziskav na področju dinamike sistemov teles, kompozitnih konstrukcij, različnih gradbenih materialov in požara možnostim neposredne praktične uporabe v domači in tuji industriji, hkrati pa spodbuja interdisciplinarno sodelovanje.
Razumevanje in napovedovanje obnašanja konstrukcij v zahtevnih, časovno odvisnih pogojih skupaj s spremembami lastnosti materiala je izrednega pomena za ugotavljanje varnosti, zanesljivosti, udobja in življenjske dobe obstoječih objektov in inženirskih izdelkov ter za načrtovanje novih. Natančnejši računski modeli v kombinaciji z uporabo neporušnih metod so bistveno cenejši od standardnih postopkov, saj z minimalnimi sredstvi omogočajo zaznavanje sprememb v konstrukciji, s tem pa preprečitev hujših poškodb ali celo porušitve konstrukcije. Z dinamičnim odzivom konstrukcije je tesno povezan tudi hrup. Natančni modeli olajšajo načrtovanje konstrukcij in inženirskih rešitev, ki bodo prijaznejše za uporabnike s stališča nezaželenega hrupa.
V okviru raziskovalnega programa nameravamo izdelati napredne računalniške programe za natančno, učinkovito in robustno nelinearno analizo zahtevnih inženirskih konstrukcij z upoštevanjem kompozitne sestave in nelinearnosti materiala, dinamičnih vplivov in požara. Takšna programska oprema lahko predstavlja pomembno prednost pri načrtovanju novih inženirskih rešitev in natančnejši oceni stanja obstoječih objektov in tudi pomoč pri izdelavi naprednejših standardov in tehniških smernic, s tem pa podporo inženirjem pri projektiranju najzahtevnejših gradbenih objektov in inženirskih rešitev.
Razvoj novih neporušnih metod in njihova uspešna uporaba na konstrukcijah, predhodno izpostavljenih ekstremnim obremenitvam, kot je požar, bo občutno poenostavila in pocenila izvedbo rednih (periodičnih) in izrednih pregledov vseh armirano betonskih inženirskih objektov. Z neporušnimi metodami bo omogočen večji obseg pregleda konstrukcij v krajšem času brez dodatnega (neugodnega) vpliva na samo konstrukcijo. Hkrati bo omogočena širša uporaba neporušnih metod pri sanaciji konstrukcij po požaru.
Rezultati programa bodo imeli neposreden pozitiven vpliv na gozdarsko in lesarsko industrijo v Sloveniji. Le-ta je po dolgih letih zastoja v zadnjem obdobju vendarle dobila nov zagon. Med pomembne probleme te industrije lahko štejemo zaostanek pri možnostih uradnega razvrščanja slovenskega lesa, zaradi česar v tujino še vedno izvozimo preveč surovega lesa in polizdelkov, v Slovenijo pa uvažamo končne izdelke. Drugi pomemben gospodarski doprinos so raziskave na področju uporabe lesa listavcev kot konstrukcijskega lesa, ki ima zaradi pogostnosti v naših gozdovih veliko potencialno vrednost.
Med sodelavci je kar osem univerzitetnih učiteljev, kar bo omogočilo prenos novih znanj in izkušenj na področju mehanike konstrukcij študentom in strokovnim kadrom. Člani skupine nameravamo sodelovati pri aktivnostih za popularizacijo znanja, pripravljati poljudne prispevke o mehaniki konstrukcij za najširšo javnost in vzgajati nove kadre na našem področju.
Ker so področja dela programske skupine zelo aktualna in pomembna v Sloveniji in svetu, bo naše delo omogočalo krepitev mednarodnega raziskovalno razvojnega sodelovanja s sorodnimi skupinami in vključevanje v evropski in svetovni raziskovalni prostor. Kakovostno delo naše skupine bo omogočalo gostovanje uglednih tujih strokovnjakov v naši skupini, izmenjavo znanj in izkušenj.
Naše znanje bo bogatilo tudi kakovost znanj za načrtovanje najzahtevnejših inženirskih rešitev in standardov ter izboljšala rabo gradbenih materialov nacionalnega pomena, kot je na primer zelo kakovosten slovenski les, ki se v veliki večini izvaža v tujino, od koder dobimo končne lesene izdelke z bistveno višjo dodano vrednostjo.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo
