Výzkum nových principů mechanických a biomechanických systémů s inteligentním chováním

GD101/08/H068 (projekt je podpořen Grantovou agenturou České republiky)

 

Podstata a cíle projektu

V praxi uplatňované přístupy navrhování konstrukcí jsou mnohdy limitovány zažitými stereotypy v inženýrské činnosti. Stále jsou v převážné většině oborů strojírenství i stavebnictví navrhovány konstrukce z tradičních a osvědčených materiálů, ve strojírenství zejména z kovů. Bývají robustní z důvodů zajištění jejich dostatečné pevnosti, tuhosti i životnosti. V posledních desetiletích se do mnoha dalších tradičních oblastí rozšiřuje inženýrské uvažování, které bylo od počátku vlastní oborům letectví, kosmonautiky, lehkého stavebnictví i jinde, tj nechat se inspirovat dokonalostí živé i neživé přírody. Pohyblivost lidských i zvířecích kloubů, pevnost štíhlých obilných klasů, dokonalá stavba pavučin i odolnost jejich vláken, aerodynamická přizpůsobivost křídel, pohyb hadů i housenek a tisíce dalších příkladů fascinují techniky a jsou zdrojem inspirace k jejich napodobování. To vyžaduje kontinuálně poznávat přírodu, fyzikálně i matematicky ji popisovat v modelech.
Pokroky vědy posledních dekád v oblasti biomechaniky, mechatroniky, nových netradičních materiálů a nanostruktur, vytvářejí obrovský potenciál mezioborového
propojení, které vede k realizování dílů, mechanických struktur i složitých konstrukcí a zařízení na kvalitativně vyšší úrovni s prvky „smart and intelligent structures“ – chytrých a inteligentních konstrukcí. Odhlédneme-li od cílů hledání umělé inteligence, bude stále obrovským pokrokem vytvoření konstrukcí, které by měly násobně vyšší tuhostní parametry, a přitom násobně nižší hmotnost, uměly se přizpůsobit tvarem nebo polohou optimálnímu pracovnímu režimu, byly by odolné statickým i dynamickým vnějším zatížením. Dávaly by vědět o svém okamžitém stavu a poloze a uměly ji aktivně ovlivňovat, samy by varovaly před jejich selháním v okamžiku přiblížení k jejich meznímu stavu .

K jejich řízení by bylo užito mechatronických systémů. Při analýze úspěšných mechatronických aplikací zjistíme, že většinou byly umožněny vhodnou úpravou tradičních hmotných objektů, strojů, struktur a konstrukcí tak, aby struktura mechatronického systému mohla být realizována a uzavřena. A tak základem vzniku chytrých struktur, inteligentních materiálů, mechatronických komponent, mechatronických aplikací, obecně artefaktů s inteligentním chováním je invenční úprava existujícího objektu, fyzického systému tak, aby mechatronickou strukturu bylo možné vytvořit.
Všechny výše uvedené myšlenky jsou sjednocující ideou doktorského projektu.

Cílem projektu je vytvořit meziuniverzitní tým početné skupiny studentů doktorského studia ČVUT a ZČU. Tento tým by na bázi mezioborových a multidisciplinárních témat disertačních prací, domácí i zahraniční spolupráce s dalšími institucemi a podniky, průběžně společně analyzoval, prolínal a integrací poznatků kvalitativně zhodnotil v disertačních tématech a obhájených pracích nově se objevující výsledky výzkumu v oblasti kompozitních materiálů a nanostruktur, v biomechanice, mechanice a mechatronice pro stavbu chytrých a inteligentních konstrukcí zcela nových parametrů.
 

Aktuality

V této kategorii nebyly nalezeny žádné aktuality.