Katedra za zrakoplovne konstrukcije

Projektni laboratorij
Istraživački projekti
Nastava















Laboratorij je osnovan 2009. godine u okviru Tehnologijskog projekta TP-07/0120-30 „Numeričko modeliranje oštećenja u zrakoplovnim konstrukcijama“. Cilj je ove aktivnosti nastavak suradnje s nacionalnom zrakoplovnom kompanijom „Croatia Airlines“ u razvoju tehnologije za određivanje oštećenja uslijed udara stranih tijela (npr. udar ptice) u kompozitne, sandwich kao i metalne zrakoplovne konstrukcije. Konačni cilj je potpuni razvoj i komercijalizacija pogodne i dostupne tehnologije.

U ovim modelima su metode eksplicitne integracije u primjeni metode konačnih elemenata programom Abaqus/Explicit, korištene zajedno s odgovarajućim kriterijima popuštanja pri udaru na kompozitne, sandwich i aluminijske konstrukcije. Posebna pažnja je posvećena modeliranju udarača (ptice) kako bi bilo moguće izvršiti usporedbu s dostupnim referencama. Stoga je u modeliranju materijala ptice korištena jednadžba stanja (EOS) kroz klasični Eulerov ili spregnuti Euler-Lagrange pristup.

U središtu pozornosti trenutnih istraživanja je upotreba analize na više razina u modeliranju oštećenja vlaknima ojačanih kompozitnih materijala. Modeliranje na mikromehaničkoj razini omogućeno je upotrebom High Fidelity Generalized Method of Cells (HFGMC) teorije, pomoću koje je proces oštećivanja simuliran na razini vlakna i matrice. Veza između HFGMC modela i analize konačnih elemenata ostvarena je pomoću Abaqus/Explicit potprograma VUMAT.

U aktivnosti unutar Laboratorija uključeno je i razvijanje novih numeričkih metoda i konstitutivnih zakonitosti u području mehanike oštećenja primijenjenih u kompozitnom inženjerstvu. Pored toga, planirano je buduće integriranje Laboratorija u organizacijsku strukturu FSB.













  • analizu naprezanja u kompozitnim i metalnim konstrukcijama, prvenstveno u zrakoplovnom inženjerstvu, kao i u drugim područjima primjene
  • ekspertize i izrada studija u području zrakoplovnog inženjerstva i drugim područjima zrakoplovstva
  • suradnja u FP7 i drugim međunarodnim znanstvenim projektima u području zrakoplovnog inženjerstva te kompozitnih konstrukcija, s posebnim težištem na primjeni numeričkih metoda
  • suradnja na znanstveno/inženjerskim projektima (kao što su nacionalni Tehnologijski projekti, EUREKA projekti i dr.) u području kompozitnog inženjerstva i zrakoplovnog inženjerstva u širem smislu
  • konzultantske aktivnosti u području zrakoplovnog inženjerstva















  • radne stanice s 2 x 4 jezgrena procesora
  • program Abaqus/Standard/Explicit za primjenu metode konačnih elemenata kao i ostali CAD programi dostupni na FSB (npr. kroz CAD/CAE Referalni centar)
  • ostala prateća računalna oprema (notebook računala, štampači, skeneri, projektori i dr.)













Kolegiji:













U okviru aktivnosti Laboratorija, ostvarena je suradnja sa:

kao i drugim institucijama (kroz pripremu i rad na zajedničkim projektima, pozvana predavanje, predstavljanje rezultata istraživanja i dr.)










D. Ivančević, I. Smojver, Explicit Multiscale Modelling of Impact Damage on Laminated Composites – Part I: Validation of the Micromechanical Model, Composite structures. 145 (2016); 248–258 doi: 10.1016/j.compstruct.2016.02.048

D. Ivančević, I. Smojver, Explicit Multiscale Modelling of Impact Damage on Laminated Composites – Part II: Multiscale Analyses, Composite structures. 145 (2016); 259–268 doi: 10.1016/j.compstruct.2016.02.049

D. Ivančević, I. Smojver, Micromechanical Damage Modelling using a Two-scale Method for Laminated Composite Structures. Composite Structures. 108 (2014) ; 223–233 doi: 10.1016/j.compstruct.2013.09.028

I. Smojver, D. Ivančević, Advanced Modelling of Bird Strike on High Lift Devices Using Hybrid Eulerian-Lagrangian Formulation. Aerospace science and technology. 23 (2012) ; 224–232 doi: 10.1016/j.ast.2011.07.010

D. Ivančević, I. Smojver, Multiscale Approach to Damage Analysis of Laminated Composite Structures, Simulia Community Conference, 15.05. – 17.05. 2012., Providence, RI

D. Ivančević, I. Smojver, Hybrid Approach in Bird Strike Damage Prediction on Aeronautical Composite Structures, Composite Structures, 94, 15 – 23, 2011 doi: 10.1016/j.compstruct. 2011.07.028

I. Smojver, D. Ivančević, Bird Strike Damage Analysis in Aircraft Structures Using Abaqus/Explicit and Coupled Eulerian Lagrangian Approach , Composites Science and Technology, 71, 489 – 498, 2011 doi: 10.1016/j.compscitech.2010.12.0241











Projektni laboratorij za numeričko modeliranje oštećenja u zrakoplovnim konstrukcijama - AeroDamageLab
Sveučilište u Zagrebu, Fakultet strojarstva i brodogradnje
Zavod za zrakoplovno inženjerstvo
I. Lučića 5, 10 000 Zagreb, Hrvatska
 

Stalni članovi:

   Prof. dr. sc. Ivica Smojver

   Doc. dr. sc. Darko Ivančević
 

telefon i fax: +385 1 6168 267 (Prof. dr. sc. Ivica Smojver)
e-mail: ismojver@fsb.hr






Administrator         ZADNJA PROMJENA: 28.03.2017.


 





NASTAVA

Dogovor termina održavanja nastave u zimskom semestru ak.g. 2018./2019.
Termini održavanja nastave u ljetnom semestru ak.g. 2017./2018.
Ispitni rokovi u ak.god. 2017./2018.
Formule iz KZ1

NOVOSTI

Predavanje Dr. Evan J. PINEDA: "Homogenization Techniques for Multiscale Modeling of Composite Structures Exhibiting Strain Localization" na FSB-u 07.10.2016.
Predavanje "Budućnost zrakoplovstva" na Festivalu znanosti 25.04.2013.
Separat iz časopisa Aviation Week & Space Technology 19. ožujka 2012.
Simulia Insights - rezultati rada Laboratorija prikazani na str. 21

LETAK



INTRANET









Raspodjela mikromehaničkih naprezanja [GPa] - model sa 100 x 100 podćelija.








Utjecaj broja podćelija na MMF (Micromechanics of Failure) kriterij za popuštanje matrice.








Usporedba kriterija popuštanja na razini sloja i mikromehaničkih kriterija popuštanja.








Udar ptice (1.81 kg) u zakrilce aviona pri brzini od 100 m/s. CEL model. Prikazane su konture maksimalnih vrijednosti Hashin-ovog kriterija popuštanja za vlačno opterećenje vlakna.








Probijanje donje oplate zakrilca pri udaru ptice (1.81 kg) uz brzinu 100 m/s. Prikazane su konture popunjenosti Eulerovih konačnih elemenata materijalom ptice.








Progib oplate pretkrilca pri udaru ptice mase 1.81 kg brzinom 100 m/s.








CEL model udara ptice u konstrukciju zakrilca.








Usporedba Hashin-ovih kriterija popuštanja povezanih sa vlačnim opterećenjem za donju oplatu zakrilca pri udaru ptice mase 0.45 kg i 1.81 kg.








Prikaz deformiranja materijala ptice pri udaru.








Proboj ptice mase 1.81 kg kroz sandwich konstrukciju napadnog ruba zakrilca. Lagrange-ov model konačnih elemenata ptice.