Projekat 174001

Dinamika hibridnih sistema složenih struktura. Mehanika materijala

Rukovodilac: Katica (Stevanović) Hedrih

Rezime

Teme su:
1* Analitička mehanika diskretnih sistema frakcionog reda. Dinamika reonomnih i reoloških i sistema sa neholonomnim vezama
2* Nelinearni i retki fenomeni u dinamici hibridnih sistema sprehnutih krutih i deformabilnih tela. Prenos energije kroz sistem. Model hibridnog sistema, koji sadrži klatna sa oscilujućim tačkama vešanja duž krivolinijskih putanja (model prema European patent No. EP1514026, 28.03.2007), sa ciljem optimizacije kinetičkih parametara stabilnosti i upravljivosti dinamikom istog. Sinhronizacije podsistema hibridnih sistema sa ciljem dobijanja kriterijuma i metodologija za modeliranje prototipa hibridnog sistema. Planiranje teorijskih osnova odgovarajućeg eksperimenta.
3* Modeli bioloških oscilatora i fenomeni dinamike i prenosa signala, informacija i energije kroz njihove kompleksne strukture. Mehanika bio mehaničkih sistema sa spregnutim poljima.
4* Mehanika diskretnih modela kontinuuma – Teorija i primene. Dinamika homogenih struktura spregnutih deformabilnih tela i standardnih elemenata konstitutivnih relacija na bazi linearno elastičnih, nelinearnoelastičnih, visokoelastičnih i/ili naslednih svojstava i/ili svojstava frakcionog reda
5* Fenomeni dinamike sistema sa trenjem, diskontinuitetima svojstava kinetičkih parametara. Vibroudarni sistemi sa trenjem. Fenomeni diskontinuiteta u svojstvima kinetičkih parametara.
6* Dinamika i stabilnost hibridnih sistema u interakciji kruto, čvrsto telo i fluid 7* Dinamika loma i oštećenja materijala po metodi diskretnog kontinuuma. Kinetička stanja dinamike vrha prsline u materijalu sa spregnutim poljima. 8* Upravljanje dinamikama i hibridnim sistemima

Predmet, opis i znacaj istraživanja

Danas je prihvaceno da problem nelinearnih oscilacija treba izucavati i rešavati kompleksno kombinacijom analitickih, numerickih, 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 znacajnu ulogu u naprednim inženjerskim sistemima radi dobijanja željeno ponašanja sistema i radi obezbedjenja programirane dinamike.
Predmet istraživanja su nelinearna deterministicka i stohasticka dinamika i upravljanje mehanickih sistema i doprinosi oblasti teorijske i tehnicke mehanike krutih i cvrstih tela i složenih sendvic 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 matematickom opisu deterministickih i stohastickih dinamika slžeonih sistema vezanih krutih i cvrstih tela. Dinamika sendvic traka, greda i ploca of materijala sa reološkim i nslednim svojstvima i deterministicka i stohasticka stabilnost deformabilnih formi njihovoh struktura je takodje predmet istraživanja.
Predmet izucavanja su složeni mehanicki sistemi i sendvic strukture sastavljene od materijalnih tacaka, krutih i cvrstih tela koja su medjusobno povezana standardnim lakim elementima sa svojstvima elasticnosti, viskoelasticnosti 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 jednacina i sistema obicnih i parcijalnih necelog reda diferencijalnih jednacina sa odgovarajucim granicnim i pocetnim uslovima, kao i sistema stohastickih diferencijalnih jednacina. Planira se i ispitivanje stabilnosti procesa. Istraživanja su aktuelna i znacajna za unapredjenje i matematicke teorije mehanike i primena u inženjerstvu. Istržaivanja ce se realizovati kroz sledece teme:
1* Nelinearni deterministicki i stohasticki procesi u dinamici složenih sistema i sendvic struktura, kao i spregnutih krutih i cvrstih tela sa razlicitim vezama i konstitutivnim relacijama i deterministicka i stohasticka stabilnost.
2* Mehanika i modeliranje ponašanja i svojstava materijala koji se mogu koristiti u aktivnim mehanickim strukturama i mašinskim sistemima. Ponašanje piezoelaktricnih materijala i njihova svojstva koja omogucavaju integrisanje u vidu aktivnih elemenata u u sastavu adaptivnih struktura. Mogucnosti razvoja upravljackih zakona radi omogucavanja programiranog ponašanja aktivnih materijala i struktura. Optimalno upravljanje.
3* Stabilnost na konacnom i beskonacnom vremenskom intervalu velikih diskretnih i kontinualnih sistema sa kašnjenjem i ocena domena prakticne stabilnosti.
4* Integritet dinamickih sistema i mehanika loma. Ocena stanja upotrebljivosti konstrukcija i mašinskih sistema. Globalno i lokalno stanje napona i stanja deformacije, i energije deformacije u cvrstom telu sa prslinom u uslovima statickog ili sporopromenljivog dinamickog opterecenja. Analiza struktura i konstrukcija od kompozitnih materijala.
5* Modeli, dinamika i stabilnost sistema sa vibroudarnim parovima. Nelinearni determenisticki i stohasticki 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 istraživaca u svetu, To se vidi iz sadržaja vodecih casopisa, kao i najnovijih monografija iz oblasti mehanike i nelinearnih nauka poznatih izdavaca, kao i iz sadržaja vodecih svetskih naucnih 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 naucnih skupova. Do istog zakljucka se može doci i uvidom u prihvacene programe projekata FP5 i FP6., kao i iz razgovora sa vodecim naucnicima koji su organizatori i ucesnici pomenutih skupova sa kojima se konsultujem.

Planirani rezultati projekta

Nova saznanja o nelinearnim deterministickim i stohastickim dinamikama i upravljanju u mehanickim sistemima i doprinosi oblasti teorijske i tehnicke mehanike krutih i cvrstih tela i složenih sendvic 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 matematickom opisu deterministickih i stohastickih dinamika sendvic traka, greda i ploca od materijala sa reološkim i naslednim svojstvima i deterministicka i stohasticka stabilnost deformabilnih formi njihovoh struktura. Ocena kroz: Publikovanje naucnih rezultata: referentnim casopisima i publikacijama naucnih skupova u organizaciji IUTAM-a EuroMech-a i dr.; kroz dve ili tri monografije: Dinamika, elementi i upravljanje oscilacijama aktivnih struktura; Teorija slucajnih oscilacija; izradu i odbranu najmanje jedne doktorske disertacije i više magistarskih teza.