Dizajn naprednih materijala i konstrukcijskih elemenata

Voditelj grupe

prof. dr. sc. Lovre Krstulović-Opara

Životopis · Publikacije · Nastava

Suradnici

prof. emer. dr. sc. Željko Domazet

Životopis · Publikacije

izv. prof. dr. sc. Tonći Piršić

Životopis · Publikacije · Nastava

doc. dr. sc. Petra Bagavac

Životopis · Publikacije · Nastava

mag. ing. Alen Grebo

Životopis · Publikacije · Nastava

mag. ing. Ante Medvidović

Životopis · Publikacije

Opis područja istraživanja i specifičnih aktivnosti

  1. Razvoj naprednih metoda evaluacije deformacija temelju računalnog učenja pri koreliranju termograma i digitalne korelacije slika (DIC-Digital Image Correlation)
  2. Razvoj, dinamičko ispitivanje te termografsko i DIC evakuiranje novih auksetičkih , TPMS i hibridnih ćelijastih struktura
  3. Evaluacija apsorpcijskih karakteristika polimernih kompozita proizvedenih metodama brze izrade prototipova i injekcijskog prešanja polimera
  4. Bezrazarajuće termografsko ispitivanje metala i kompozita temeljeno na aktivnoj infracrvenoj termografiji
  5. Razvoj naprednih metoda obrade i filtriranja termografskih snimaka u kontroli bez razaranja
  6. Biomehanička ispitivanja na femur kosti

Opis laboratorija i opreme

  • servo-hidraulička dinamička kidalica INSTRON – omogućava ispitivanje brzinama do 0,3 m/s
  • instrumentalizirani INSTRON 9450 drop tower – omogućava ispitivanje brzinama do 24 m/s
  • hlađena srednjevalne infracrvena kamera tipa Flir SC 5000 – omogućava praćenje plastifiakcije strukture dinamički opterećenih uzoraka brzinama uzorkovanja do 700 Hz.
  • Ksenonska bljeskalica snage 6 kJ koja se koristi za generiranje toplinskog toga u metalima i kompozitima pri bezrazarajućem ispitivanju temeljenom na infracrvenoj termografiji
  • HBM MGC plus višekanalno mjerno pojačalo za tenzometre i termoparove – aktivno praćenje deformacija i naprezanja uzoraka i konstrukcija
  • oprema za bezrazarajuća ispitivanja: ultrazvuk, penetranti, magnetska kontrola, UV lampa
  • 3D skener tipa NextEngine.
  • Prusa, uređaj za brzu izradu prototipova taljenjem žice.
  • Krautkramer DM 4 demetar
  • Krautkramer USM Go – A sken ultrazvučni uređaj s pripadajućim ravnim i kutnim sondama te sondom za kompozite
  • UCI tvrdomjer AlphaDur mini – mjerenje tvrdoće po Vickersu
  • odskočni tvrdomjer dynaRock II – mjerenje tvrdoće krupnozrnatih materijala po Leebu

Kontakti s akademskim i drugim institucijama

  • Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo (FS), Slovenija
  • Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo (FS), Slovenija
  • Universidade de Aveiro, Centro de Tecnologia Mecânica e Automação (TEMA), Portugal
  • Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, Zlin, Češka
  • Centre for Mass and Thermal Transport in Engineering Materials, Discipline of Mechanical Engineering, University of Newcastle, Australija
  • Institute of Pulsed Power Science, Kumamoto University, 2-39-1 Kurokami, Chuo-ku, Kumamoto, Japan
  • National Institute of Technology, Kumamoto College, Kumamoto, Japan
  • Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje (FSB), Zavod za tehničku mehaniku, Hrvatska
  • Campus 02 Fachhochschule der Wirtschaft, Graz, Austrija
opis istraživanja

Napredni razvoj i evaluacija materijala i struktura (ADVMATSTRUCT)

Opis istraživanja za razdoblje od 5 godina

Istraživanja iz područja umjetne inteligencije pri razvoju i promjeni DIC (digitalne usporedbe slike) i infracrvene termografije pri evaluaciji plastifikacije materijala kod dinamičkih opterećenja. Ispitivanja više pristupa algoritama umjetne inteligencije u povezivanju temografije i DICa.

Nastavak razvoja i ispitivanje auksetičkih, hibridnih i TPMS struktura sa univerzitetom u Mariboru. Ispitivanja uključuju karakterizaciju matematički generiranih periodičkih struktura (TPMS) obzirom na metodu proizvodnje (sinteriranje, lijevanje). Daljnji razvoj 2D i 3D auksetičkih struktura, primjene metode glodanja i laserskog izrezivanja na 2D strukture.

S Fakultetom za strojarstvo, Ljubljana istraživanje pri razvoju konačnih elemenata za parametrizaciju temeljenih na Prandtlovom operatoru za temperaturno ovisne materijale u elasto-plastičnom području. Ovim modelom izbjegava se iterativno određivanje materijalnih parametara.

S OBom Dubrovnik nastavak ispitivanja lomova i sanacije lomova kosti femura pri kvazistatičkim, dinamičkim i udarnim opterećenjima. Ispitivanja uključuju promjenu parametara čvrstoće kosti pri raznim brzinama udara i utjecaj metoda pričvršćivanja lomova implantatima. Dosadašnjim ispitivanjima došlo se do saznanja o velikoj ovisnosti načina loma kosti o brzini udara. Ispitivanja na implantatima nisu uključivala sanirane kosti nakon loma, već sam utjecaj implantata na zdravu kost pa će se daljnja istraživanja provoditi na prethodno slomljenim kostima.

S Fakultetom za primijenjene informatičke znanosti, Sveučilište Tomaš Bata, Zlin se provodi ispitivanje apsorpcijskih karakteristika polimernih kompozita temeljenih na injekcijskom prešanju. Dosadašnja ispitivanja vršena su na protubalističkim prslucima, a nastavak istraživanja se predviđa na sličnoj zaštitnoj opremi (štitnici, kacige i sl.).