Programska skupina – Modeliranje v tehniki in medicini

Raziskovalna dejavnost:

  • 2.11.00 Tehnika Konstruiranje
  • 3.08.00 Medicina Javno zdravstvo (varstvo pri delu)

Ključne besede:

  • karakterizacija materialov
  • materialni model
  • biomehanika tkivo
  • varnost
  • prometna infrastruktura
  • informatika v prometu
  • numerična simulacija
  • meritev
  • akustična emisija
  • elastokalorika depozicija
  • hibridno vozilo

Povzetek:

Programska skupina MODELIRANJE V TEHNIKI IN MEDICINI (MTM) je zasnovana interdisciplinarno. Njena osnovna raziskovalna področja so: 1. Karakterizacija materialov z razvojem materialnih modelov, 2. Specialna konstrukcijska znanja, 3. Biomehanika ter 4. Varnost in informatika v prometu. Področja delovanja MTM se med seboj dopolnjujejo ter ustvarjajo sinergijske in trajnostne učinke med industrijo, akademskim raziskovalnim okoljem ter javnimi inštitucijami. Na področju karakterizacije materialov MTM razvija modele za napoved napetostno-deformacijskega stanja in dobe trajanja. Konstitutivni modeli mehanike kontinuuma popisujejo elastične, hiperelastične, superelastične in elastoplastične deformacije, ciklične plastifikacije in mehanike poškodb materiala. Sočasno poteka razvoj novih metod merjenja in določanja materialnih parametrov. Predmet raziskav so tudi materiali, ki izkazujejo elastokalorični učinek. Elastokalorika v svetovnem merilu velja za eno izmed perspektivnejših področij. Na tem področju MTM sodeluje tudi pri razvoju oblik toplotnih regeneratorjev in pogonskih mehanizmov elastokaloričnih naprav. Na področju specialnih konstrukcijskih znanj MTM v sodelovanju z industrijo razvija nove tehnologije in opremo za izdelavo valjev z izboljšano delovno površino za vroče in hladno valjanje pločevine. Tako izdelani valji zagotavljajo ekonomično in ekološko sprejemljivo valjanje. Na istem področju MTM raziskuje in razvija tudi priključne hibridne električne pogonske sisteme vozil, kjer je v bližnji prihodnosti pričakovati porast obsega in zahtevnosti raziskav. Delež avtomobilske industrije je v slovenskem gospodarstvu znaten, zato je tema zelo aktualna. Na področju biomehanike MTM izpopolnjuje postopke karakterizacije mehkih tkiv in raziskuje vplive mišičnega odziva na njihove poškodbe pri trku. Z meritvami izboljšuje zanesljivost zbranih podatkov in primerljivost z rezultati sorodnih raziskav. MTM nadaljuje razvoj podrobnega MKE-modela vratu z vključevanjem novih izsledkov pri karakterizaciji obnašanja mehkih tkiv ter aktivnosti mišic in dinamičnega odziva pri interakcijah med človekom in okolico. Razvoj vključuje podrobnejši MKE-model kolenskega sklepa ter numerično modeliranje trebušne stene za podporo laparotomijam ter oskrbi pacientov. Na področju varnosti in informatike v prometu MTM raziskuje varnostne pomanjkljivosti obstoječe prometne infrastrukture in razvija njene izboljšane različice. Pri tem gradi na pridobljenih izkušnjah s področja karakterizacije materialov in eksplozijsko-balistične zaščite. Za meritve za potrebe varnostnih analiz v sistemu človek-vozilo-vozišče MTM razvija povezljive merilne sisteme, ki so lahko v kratkem času pripravljeni na različne vrste meritev. Na področju informatike v prometu MTM nadaljuje razvoj sistema za integralno upravljanje podatkov o prometnih nezgodah.