ZAGADNIENIA BADAWCZE

Grupa badawcza Modelowania i Symulacji numerycznych składa się z kilkunastu osób zajmujących się różnymi zagadnieniami badawczymi jak: stabilnością materiałów (kompozytów, elastomerów, tkanek biologicznych), propagacją fal w ośrodkach ciągłych, dynamiką pojazdów i optymalizacją. Ponadto rozwijamy szereg metod symulacyjnych jak: Local Interaction Simulation Approach (LISA), perydynamika oraz metody wieloskalowe.

Biomechanika tkanek miękkich 

Tworzenie modelu CG tropokolagenu

W ramach badań nad materiałami kolagenowymi, skupiamy się na zjawisku stabilności oraz degradacji włókien kolagenowych. W trakcie badań używamy metod eksperymentalnych oraz takich metod modelowania jak Dynamika Molekularna, Grubo-Ziarnista Dynamika Molekularna CG-MD, SPH, Metoda Elementów Skończonych itd. Wyniki naszych prac mogą być interesujące zarówno dla inżynierów biomedycznych jak i dla osób badających stabilność biokompozytów kolagenowych.

Prace nad tym zagadnieniem koordynuje dr hab. inż. Andrzej Młyniec.

Termomechaniczna stabilność materiałów polimerowych oraz kompozytów

Wpływ procesu sieciowania na lepkosprężytość

Długoterminowe właściwości statyczne i dynamiczne materiałów polimerowych zależą od wielu czynników środowiskowych m.in.: wilgotności, temperatury, obciążenia itd. Czynniki te zmieniają właściwości lepkosprężyste materiału, modyfikując tym samym odpowiedź dynamiczną struktury. Do badania tych zjawisk używamy zarówno metod eksperymentalnych jak i modelowania chemomechanicznego. Jeżeli jesteś zainteresowany wynikami naszych prac dotyczących tworzyw sztucznych i kompozytów to zapraszamy do sekcji „Publikacje”

Prace nad tym zagadnieniem koordynuje dr hab. inż. Andrzej Młyniec.

Propagacja fal sprężystych w ciałach stałych

Prace badawcze dotyczą modelowania zjawiska propagacji fal sprężystych w ciałach stałych. W pracach badane są własności różnych technik dyskretyzacji pod kątem możliwości redukcji wpływu dyspersji numerycznej na wyniki symulacji. Jedną z analizowanych metod jest Metoda Różnic Skończonych w sformułowaniu nielokalnym do dyskretyzacji przestrzennej. Sformułowanie nielokalne umożliwia efektywne modelowanie ośrodków stałych niedyspersyjnych bez uciążliwej konieczności nadmiernego zagęszczania siatki dyskretnych stopni swobody modeli numerycznych.

Prace nad tym zagadnieniem koordynuje dr inż. Adam Martowicz.

Nielokalna dyskretyzacja dla kontinuum mechanicznego – perydynamika

Propagacja pęknięcia w dwuwymiarowym modelu analizowana przy pomocy perydynamiki

Perydynamika stanowi stosunkowo nowe podejście w modelowaniu własności ciał stałych (brył odkształcalnych). Matematyczne podstawy perydynamiki bazują na całkowym sformułowaniu równania ruchu, zamiast na równaniach różniczkowych cząstkowych, jak to ma miejsce w przypadku metod klasycznych. W związku z tym nieliniowości geometryczne, np pęknięcie, mogą być znacznie łatwiej wprowadzane do modeli bez ryzyka numerycznej niestabilności algorytmów obliczeniowych. Nielokalne sformułowanie perydynamiki pozwala również na modelowanie spontanicznego rozwoju zaistniałego uszkodzenia.

Prace nad tym zagadnieniem koordynuje dr inż. Adam Martowicz.

Metody numeryczne do analizy niepewności

Uncertain position of a rover travelling on soft soil

Analiza niepewności w symulacji komputerowej dotyczy metod numerycznych które mogą być stosowane do uwzględniania niepewności różnej natury mogących pojawić  się w trakcie modelowania systemu fizycznego. Niepewności mogą być w parametrach modelu lub w sformułowaniu modelu. Różne metody jak np. probabilisticzna lub posybilistyczna mogą być stosowane aby uwzględnić efekt niepewności w sposób najbardziej skuteczny.

Prace nad tym zagadnieniem koordynuje dr inż. Alberto Gallina.