Projekat 144002

Problemi teorijske i tehničke mehanike krutih i čvrstih tela. Mehanika materijala

Rukovodilac: Katica (Stevanović) Hedrih

Rezime

Istraživanje je u oblasti teorijske i primenjene mehanike. Teme su:
1* Nelinearni deterministički i stohastički procesi u dinamici složenih sistema i sendvič struktura, kao i spregnutih krutih i čvrstih tela sa različitim vezama i konstitutivnim relacijama i deterministička i stohastička stabilnost.
2* Mehanika i modeliranje ponašanja i svojstava materijala koji se mogu koristiti u aktivnim mehaničkim strukturama i mašinskim sistemima. Ponašanje piezoelaktričnih materijala i njihova svojstva koja omogućavaju integrisanje u vidu aktivnih elemenata u u sastavu adaptivnih struktura. Mogućnosti razvoja upravljačkih zakona radi omogućavanja programiranog ponašanja aktivnih materijala i struktura. Optimalno upravljanje.
3* Stabilnost na konačnom i beskonačnom vremenskom intervalu velikih diskretnih i kontinualnih sistema sa kašnjenjem i ocena domena praktične stabilnosti.
4* Integritet dinamičkih sistema i mehanika loma. Ocena stanja upotrebljivosti konstrukcija i mašinskih sistema. Globalno i lokalno stanje napona i stanja deformacije, i energije deformacije u čvrstom telu sa prslinom u uslovima statičkog ili sporopromenljivog dinamičkog opterećenja. Analiza struktura i konstrukcija od kompozitnih materijala.
5* Modeli, dinamika i stabilnost sistema sa vibroudarnim parovima. Nelinearni determenistički i stohastički procesi u vibroudarnim sistemima i stanja napona, deformacija i stabilnosti u elementima struktura. Upravljanje oscilacijama vibroudarnih struktura. Integritet vibroudarnih sistem.

Predmet, opis i značaj istraživanja

Danas je prihvaćeno da problem nelinearnih oscilacija treba izučavati i rešavati kompleksno kombinacijom analitičkih, numeričkih, geometrijskih i eksperimentalnih metoda. Svaka od njih daje fundamentalne i komplementarne doprinose i priloge razumevanju složenih problema. Dalje, važna je interakcija izmedju nelinearne dinamike i upravljanja, jer ima značajnu ulogu u naprednim inženjerskim sistemima radi dobijanja željeno ponašanja sistema i radi obezbedjenja programirane dinamike.
Predmet istraživanja su nelinearna deterministička i stohastička dinamika i upravljanje mehaničkih sistema i doprinosi oblasti teorijske i tehničke mehanike krutih i čvrstih tela i složenih sendvič struktura sa primenama u mašinstvu. Mehanika materijala sa spregnutim poljima je takodje predmet istraživanja, kao i njihova primena u strukturama aktivnih kontrukcija. Planiraju se dalji doprinosi matematičkom opisu determinističkih i stohastičkih dinamika slžeonih sistema vezanih krutih i čvrstih tela. Dinamika sendvič traka, greda i ploča of materijala sa reološkim i nslednim svojstvima i deterministička i stohastička stabilnost deformabilnih formi njihovoh struktura je takodje predmet istraživanja.
Predmet izučavanja su složeni mehanički sistemi i sendvič strukture sastavljene od materijalnih tačaka, krutih i čvrstih tela koja su medjusobno povezana standardnim lakim elementima sa svojstvima elastičnosti, viskoelastičnosti ili reološkim svojstvima puzanja. Konstitutivne relacije se opisuju nelinearnim i ili integrodiferencijalnim relacijama, kao i relacijama sa izvodima necelog reda. Planira se da rezltati istraživanja budu i doprinosi rešavanju sistema integrodiferencijalnih jednačina i sistema običnih i parcijalnih necelog reda diferencijalnih jednačina sa odgovarajućim graničnim i početnim uslovima, kao i sistema stohastičkih diferencijalnih jednačina. Planira se i ispitivanje stabilnosti procesa. Istraživanja su aktuelna i značajna za unapredjenje i matematičke teorije mehanike i primena u inženjerstvu. Istržaivanja će se realizovati kroz sledeće teme:
1* Nelinearni deterministički i stohastički procesi u dinamici složenih sistema i sendvič struktura, kao i spregnutih krutih i čvrstih tela sa različitim vezama i konstitutivnim relacijama i deterministička i stohastička stabilnost.
2* Mehanika i modeliranje ponašanja i svojstava materijala koji se mogu koristiti u aktivnim mehaničkim strukturama i mašinskim sistemima. Ponašanje piezoelaktričnih materijala i njihova svojstva koja omogućavaju integrisanje u vidu aktivnih elemenata u u sastavu adaptivnih struktura. Mogućnosti razvoja upravljačkih zakona radi omogućavanja programiranog ponašanja aktivnih materijala i struktura. Optimalno upravljanje.
3* Stabilnost na konačnom i beskonačnom vremenskom intervalu velikih diskretnih i kontinualnih sistema sa kašnjenjem i ocena domena praktične stabilnosti.
4* Integritet dinamičkih sistema i mehanika loma. Ocena stanja upotrebljivosti konstrukcija i mašinskih sistema. Globalno i lokalno stanje napona i stanja deformacije, i energije deformacije u čvrstom telu sa prslinom u uslovima statičkog ili sporopromenljivog dinamičkog opterećenja. Analiza struktura i konstrukcija od kompozitnih materijala.
5* Modeli, dinamika i stabilnost sistema sa vibroudarnim parovima. Nelinearni determenistički i stohastički procesi u vibroudarnim sistemima i stanja napona, deformacija i stabilnosti u elementima struktura. Upravljanje oscilacijama vibroudarnih struktura. Integritet vibroudarnih sistem. Predložena istraživanja predstavljaju interes mnogih istraživača u svetu, To se vidi iz sadržaja vodećih časopisa, kao i najnovijih monografija iz oblasti mehanike i nelinearnih nauka poznatih izdavača, kao i iz sadržaja vodećih svetskih naučnih skupova kao što su: IUTAM -ICTAM 2005, IUTAM Roma 2003, IFNA WCNA 2004, 11th IFToMM WC China 2004, EFC16-IDS 2006, ENOC 1999, 2002, 2005, IFAC FDA Bordeaux 2004, ICIAM 1999, ASME 2005, ICSCD Donetsk 2005, GAMM Luxembourg 2005, ISUMEL Lvov 2005, YUCTAM 2005 i drugih specijalizovanih naučnih skupova. Do istog zaključka se može doći i uvidom u prihvaćene programe projekata FP5 i FP6., kao i iz razgovora sa vodećim naučnicima koji su organizatori i učesnici pomenutih skupova sa kojima se konsultujem.

Planirani rezultati projekta

Nova saznanja o nelinearnim determinističkim i stohastičkim dinamikama i upravljanju u mehaničkim sistemima i doprinosi oblasti teorijske i tehničke mehanike krutih i čvrstih tela i složenih sendvič struktura sa primenama u mašinstvu. Nova saznanja o mehanici materijala sa reološkim svojstvima, sa naprslinama, kao sa spregnutim poljima u primeni u strukturama aktivnih kontrukcija. Doprinosi matematičkom opisu determinističkih i stohastičkih dinamika sendvič traka, greda i ploča od materijala sa reološkim i naslednim svojstvima i deterministička i stohastička stabilnost deformabilnih formi njihovoh struktura. Ocena kroz: Publikovanje naučnih rezultata: referentnim časopisima i publikacijama naučnih skupova u organizaciji IUTAM-a EuroMech-a i dr.; kroz dve ili tri monografije: Dinamika, elementi i upravljanje oscilacijama aktivnih struktura; Teorija slučajnih oscilacija; izradu i odbranu najmanje jedne doktorske disertacije i više magistarskih teza.