MKP výpočty, pevnostní analýzy a simulace

MKP model optimalizace kování

vývojové aktivity a služby:


Statistické zhodnocení provozních namáhání

  • Jedno- a víceparametrická spektra zatížení konstrukcí a namáhání kritických míst
  • Generování zatěžovacích procesů pro únavové zkoušky


Pevnostní výpočty

  • Výpočty MKP (FEM)
  • Rozložení napětí v lineární oblasti namáhání
  • Výpočty mezních stavů s uvážením plasticity a lomové mechaniky
  • Výpočty stability a vzpěrné pevnosti
  • Deformace konstrukčních prvků a konstrukcí v čase (crash případy)
  • Výpočty únavového poškození
  • Výpočty šíření únavových trhlin a hodnocení životnosti
  • Výpočty spojovacích prvků a spojů (mechanických a lepených spojů aj.)
  • Virtuálního testování vlastností nových kompozitních a hybridních (FML - fibre metal laminate) materiálů a konstrukcí
  • Optimalizace konstrukcí z hlediska topologie
  • Vývoj vlastních simulačních nástrojů pro predikci šíření únavových trhlin a delaminací
  • Vývoj metodik a postupů pro opravy kovových a kompozitních konstrukcí
  • Vývoj znalostí a software pro zpomalování šíření únavového poškození


Pevnostní analýzy konstrukcí

  • Pevnostní, tuhostní a hmotnostní optimalizace konstrukcí
  • Analýzy poškození konstrukcí
  • Výpočtová predikce únavové provozní životnosti  - přístupy safe life, fail safe, damage tolerance, prodlužování života stárnoucích konstrukcí
  • Reziduální pevnost konstrukcí
  • Expertizy lomů z hlediska mechaniky jejich vzniku (viz kapitola Metalografie)
  • Vývoj software pro predikci poškozování kovových materiálů s uvážením retardačního chování
  • Multi-fyzikální simulace (akustika, elektro-magnetismus, FSI – Fluid Structure Interaction)


Analýzy pro strukturální dynamiku 

  • Vývoj nástrojů a postupů pro coupling CFD-CSM optimalizační analýzy
  • Vývoj software pro řešení úloh aeroservoelasticity


Simulace rychlých dějů a crashové analýzy

  • Crashové analýzy a simulace
  • Verifikace a optimalizace numerických modelů netuhých projektilů (pták, kroupa, pneumatika atd.), vývoj umělých (syntetických) projektilů
  • Vývoj software pro modelování kritických míst kompozitní konstrukce metodou ply-by-ply, lze využít pro analýzu BVID (Barely Visible Impact Damage) vlivem impaktu


VYBAVENÍ:

  • Software CATIA V5, FEMAP, MSC PATRAN, MSC NASTRAN, ABAQUS, Tosca, fe-safe, LMS TecWare, LMS FALANCE, AutoVue, MITCalc, AFGROW
  • In-house software PREDIKCE pro analýzu šíření únavových poškození
  • Optické systémy bezkontaktního měření deformací pro verifikaci výpočtových metodik
  • Laboratoř pro akustické zatěžování na zkušební trati (PWT - Progressive Wave Tube), aplikace akustického zatížení na reálné konstrukce
  • Databáze materiálových charakteristik


Řešené Výzkumné projekty:

  • ADATO -  “Zvýšení životnosti draku malého dopravního letounu filozofií Damage Tolerance“, (2009-2013, MPO – TIP, projekt č. FR-TI1/475)
  • TERMOPLASTICKÉ KOMPOZITY -  “Verifikace metod pro návrh, konstrukci a technologii výroby dílů z vyztužených termoplastů na pokročilých aplikacích“, (2009-2012. MPO – TIP1, projekt č. FR-TI1/463)
  • SONACA -  “Pevná náběžná hrana kompozitového křídla letounu CS100“ (2009-2013, MPO – TIP1, projekt č. FR-TI1/291)
  • CERFAC – “Cost Effective Reinforcement of Fastener Areas in Composites“, (2010-2014, FP7 EU, smlouva č. 266026)
  • INMA – “Innovative manufacturing of Ti sheet parts for cost-efficiency and flexibility“, (2010-2014, FP7 EU, č. smlouvy 266208)
  • INKOM – “Integrace kompozitních materiálů do konstrukce malého dopravního letounu”, (2012-2015, MPO-TIP, projekt č.FR-TI4/543)
  • AJT – “Pokročilé křídlo letounu AJT MPO – TIP4“, (2012-2015, MPO-TIP, projekt č.
    FR-TI4/603)
  • KC-390 - “Pevná náběžná hrana letounu KC-390“, (2012-2015, MPO – TIP, projekt č.FR-TI4/600)
  • MOSTA – “Modernizace malého dopravního letounu za účelem zvýšení efektivnosti a ekonomie jeho provozu“, (2010-2016, MPO-TIP, projekt č. FR-TI2/557)
  • TERMOPLASTY – “ Výzkum a vývoj moderních technologií výroby dílů a nových aplikací z high performance kompozitů s termoplastickou matrici“, (2013-2016, TAČR – ALFA3, projekt č. TA03010209)
  • CANAL – “Creating Nonconventional Laminates”, (2013-2017, EK - FP7, č. smlouvy 605583)
  • AFLONEXT – “2nd Generation Active Wing – Active Flow- Loads & Noise control on next generation wing“, (2013-2018, 7. rámcový program EU, č. projektu 604013)
  • ACASIAS -“Advanced Concepts for Aero-Structures with Integrated Antennas and Sensors“,  (2017-2020, EK – H2020, č. smlouvy 723167)
  • TERMOPLAST – “Konstrukční a technologický vývoj primárních leteckých dílů pokročilých tvarů z kompozitu s termoplastovou matricí”, (2018-2020,  MPO-TRIO, č. projektu FV30033)
  • DREAM  - “Design and Realization of equipped engine compartments including cowling for a fast compound rotorcraft”, (2017-2021, JU – Clean Sky 2, č. smlouvy 737955 – CS2)
  • LATTE – “Full Fairing for Main Rotor Head of the LifeRCraft demonstrator ”, (2017-2021, JU – Clean Sky 2, č. smlouvy 755483 – CS2)
  • “Chytré a spolehlivé letecké konstrukce“, dílčí cíle 4-5 (2018-2022, institucionální podpora MPO pro DKRVO ).

 

Kontaktní osoba:

Ing. Radek Doubrava, Ph.D., vedoucí skupiny Výpočtů a analýz konstrukcí, VZLÚ
tel: +420 225 115 134, e-mail: doubrava@vzlu.cz