Gdzie jesteś: Strona główna / Projekty naukowe-badawcze

Projekty naukowe-badawcze

Tytuł projektu:

„Zastosowanie momentów zwykłych i centralnych wyższych rzędów w algorytmie wyznaczania trwałości zmęczeniowej metodą spektralną”

Czas realizacji:  27.07.2017-26.01.2021

Skrótowy opis projektu

W ramach grantu realizowane są badania symulacyjne i eksperymentalne. Celem badań jest uogólnienie algorytmu wyznaczania trwałości zmęczeniowej wykorzystującego metodę spektralną na zakres obciążenia o dowolnym rozkładzie prawdopodobieństwa.

Znaczenie wyników realizowanych w ramach projektu badań:

  • wyniki badań symulacyjnych będą wykorzystane do ustalenia szczegółowych wartości parametrów i obciążenia dla badań na stanowisku eksperymentalnym,
  • wyniki badań zmęczeniowych posłużą do sporządzenia wykresów zmęczeniowych w układzie odchylenie standardowe – liczba cykli do zniszczenia,
  • opracowanie niezawodnej metody uwzględnienia odstępstwa od rozkładu gaussowskiego przebiegu obciążenia w metodzie spektralnej prowadzi do uogólnienia tej metody, a efektem będzie możliwość wykorzystania jej dla szerokiego spektrum obciążeń.

Poszczególne zadania projektu to:

  • opracowanie funkcji przejścia z rozkładu normalnego na rozkład o innych, danych parametrach kurtozy i skośności,
  • uwzględnienie kurtozy, skośności, momentów zwykłych i centralnych w algorytmie obliczeniowym,
  • określenie zmiany trwałości zmęczeniowej dla niegaussowskich rozkładów obciążenia,
  • opracowanie modelu uwzględniającego wpływ odstępstwa od rozkładu normalnego przebiegu obciążenia na trwałość zmęczeniową,
  • badania eksperymentalne dla stali i stopu aluminium dla obciążeń o rozkładzie normalnym,
  • badania eksperymentalne dla stali i stopu aluminium dla obciążeń o rozkładzie niegaussowskim,
  • opracowanie wyników badań eksperymentalnych, weryfikacja proponowanego algorytmu.

Tytuł projektu

„Nowatorska adaptacja kryteriów wieloosiowego zmęczenia materiałów w procesie obliczania trwałości zmęczeniowej”

Czas realizacji:  13.02.2018-12.08.2021

Skrótowy opis projektu

Głównym celem planowanych badań jest budowa i weryfikacja nowatorskiego algorytmu obliczania trwałości zmęczeniowej dla obciążeń losowych. Oryginalność algorytmu polega na korekcie funkcji redukującej wieloosiowy stan naprężenia/odkształcenia do stanu jednoosiowego. Drugim celem prowadzonych badań jest opracowanie i weryfikacja oryginalnego algorytmu obliczania trwałości zmęczeniowej adaptującego kryteria wieloosiowego zmęczenia opartych na składowych odkształcenia oraz gęstości energii odkształcenia.

Znaczenie wyników realizowanych w ramach projektu badań:

  • proponowany algorytm poprzez poprawne oszacowanie trwałości zmęczeniowej elementów konstrukcyjnych przyczyni się do pełniejszego wykorzystania materiałów, redukując w ten sposób między innymi zanieczyszczenia środowiska i inne koszty eksploatacyjne.

Poszczególne zadania projektu to:

  • eksperymentalne określenie charakterystyk zmęczeniowych dla pięciu materiałów konstrukcyjnych (C45, S355J2G, AISI 304, AISI 316 Ti, 7075-T651) dla cyklicznego zginania i skręcania. Określenie orientacji inicjacyjnych pęknięć zmęczeniowych dla różnych poziomów obciążenia. Identyfikacji cyklicznego umocnienia lub osłabienia badanych materiałów,
  • eksperymentalne próby zmęczeniowe na trzech wybranych materiałach dla dwóch proporcjonalnych kombinacji cyklicznego zginania i skręcania,
  • weryfikacja proponowanego algorytmu obliczania trwałości zmęczeniowej przy wykorzystaniu przeprowadzonych badań eksperymentalnych,
  • przystosowanie proponowanego algorytmu obliczania trwałości zmęczeniowej do wieloosiowych kryteriów bazujących na odkształceniu i gęstości energii odkształcenia,
  • eksperymentalne próby zmęczeniowe wybranych materiałów przy zmienno-amplitudowym jednoosiowym zginaniu i skręcaniu,
  • eksperymentalne próby zmęczeniowe wybranych materiałów przy proporcjonalnych kombinacjach zginania i skręcania o zmiennych amplitudach,
  • analiza i weryfikacja proponowanego algorytmu obliczania trwałości zmęczeniowej przy wieloosiowych obciążeniach zmiennoamplitudowych uwzględniający zmienność współczynników materiałowych.

Tytuł projektu

„Odporność materiału Ti6Al4V na nieproporcjonalność obciążeń cyklicznych w odniesieniu do kierunku przyrastania materiału w technologii SLM”

Czas realizacji: 01.10.2020-30.09.2021

Skrótowy opis projektu

Celem projektu jest przeprowadzenie wstępnych badań zmęczeniowych na próbkach wykonanych metodą przyrostową wykorzystując selektywne stapianie laserowe (SLM) proszków metalicznych – tytan Ti6Al4V. Badania eksperymentalne będą ukierunkowane na określenie wpływu kierunku przyrastania materiału w elementach testowych wykonanych metodą SLM na trwałość tych elementów poddanych obciążeniom nieproporcjonalnym.

  • Seria badań eksperymentalnych dla trzech wzajemnie prostopadłych kierunków przyrostu materiału dostarczą bardzo dobrą bazę wyników doświadczalnych uwzględniających wpływ kierunku przyrostu na właściwości zmęczeniowe, które będą niezbędne dla kolejnych etapów prac nad zjawiskami degradacyjnymi zachodzącymi w elementach wytwarzanych metodami przyrostowymi z proszków metalicznych.
  • Zaplanowana ilość elementów testowych umożliwi odpowiednie odwzorowanie charakterystyk zmęczeniowych materiału Ti6Al4V wykorzystanego w metodzie SLM w planowanym programie badawczym.

Poszczególne zadania projektu to:

  • rozpoznanie mechanizmów degradacyjnych zachodzących w elementach pod wpływem oddziaływania obciążeń nieproporcjonalnych w odniesieniu do kierunku przyrostu materiału podczas wytwarzania próbek,
  • określenie anizotropii własności zmęczeniowych w zależności od kierunku przyrostu materiału w procesie wytwarzania,
  • analiza fraktograficzna mająca na celu ustalenie w jaki sposób uszkodzenie zmęczeniowe propagowało, oraz jaki był dominujący mechanizm uszkodzenia,
  • analiza uszkodzeń zmęczeniowych w oparciu o mikroskopię świetlną, wykorzystując m. in. mikroskopu Huvitz HRM 300,
  • poznanie i zrozumienie zjawisk degradacyjnych zachodzących podczas ekspozycji elementów wytworzonych metodą SLM na wieloosiowe obciążenia zmienne w odniesieniu do kierunku przyrostu materiału,
  • określenie wpływu na własności zmęczeniowe badanego materiału,
  • odniesienie uzyskanych wyników doświadczalnych do badań własnych przeprowadzonych dla tego samego stopu uzyskanego tradycyjną techniką wytwarzania – w procesie odlewania.

Tytuł projektu

„Modelowanie dynamicznych i wytrzymałościowych zagadnień w procesie precyzyjnego frezowania przy zastosowaniu precyzyjnych frezów kulistych”

Czas realizacji: 20.02.2018-19.08.2021

Skrótowy opis projektu

Głównym celem projektu jest opracowanie kompleksowych modeli składowych siły całkowitej, chwilowych przemieszczeń, stabilności oraz wytrzymałości mikrofrezu kulistego w procesie frezowania. Zastosowanie tych modeli umożliwi dobór parametrów obróbkowych wpływających na poprawę trwałości ostrza i jakości powierzchni, a także prognozowanie stępienia mikrofrezu.

Znaczenie wyników realizowanych w ramach projektu badań:

  • zostaną opracowane równania analityczne parametrów geometrycznych warstwy skrawanej, uwzględniające parametry skrawania, geometrię ostrza i bicie promieniowe narzędzia,
  • w celu wyznaczenia współczynników proporcjonalności zostaną przeprowadzone badania doświadczalne na centrum obróbkowym obejmujące pomiar składowych siły całkowitej, zużycia ostrza i minimalnej grubości warstwy skrawanej, • opracowany model siły zostanie zaimplementowany w pakiecie numerycznym,
  • zamodelowane przebiegi czasowe składowych siły całkowitej stanowić będą parametry wejściowe dla sformułowanego modelu MES chwilowych przemieszczeń i wytrzymałości mechanicznej mikrofrezu,
  • otrzymane modele zostaną zweryfikowane doświadczalnie podczas frezowania ze zmiennymi parametrami skrawania obejmującymi pomiar sił, chwilowych przemieszczeń mikrofrezu i drgań przedmiotu obrabianego, a także struktury geometrycznej powierzchni oraz stanu narzędzia skrawającego.

Poszczególne zadania projektu to:

  • konstrukcja, konfiguracja i testowanie toru pomiarowego siły dla procesu mikrofrezowania,
  • wyznaczanie minimalnej grubości warstwy skrawanej metodą analityczno-doświadczalną,
  • ocena stabilności dynamicznej mikrofrezowania w zakresie zmiennych parametrów obróbkowych,
  • wyznaczanie współczynników proporcjonalności modelu składowych siły całkowitej,
  • opracowanie modelu składowych siły całkowitej dla procesu precyzyjnego frezowania zahartowanej stali przy zastosowaniu mikrofrezów kulistych,
  • weryfikacja doświadczalna modelu siły na centrum obróbkowym w zakresie zmiennych parametrów frezowania,
  • opracowanie modelu MES chwilowych przemieszczeń i wytrzymałości mikrofrezu,
  • weryfikacja doświadczalna modelu MES na centrum obróbkowym w zakresie zmiennych parametrów frezowania. Badania uwzględniać będą pomiary chwilowych przemieszczeń mikrofrezu, przyspieszeń drgań przedmiotu obrabianego, struktury geometrycznej obrobionej powierzchni oraz stanu ostrza,
  • ocena zgodności opracowanych modeli z wynikami badań doświadczalnych,
  • uogólnienie wyników badań pod kątem efektów poznawczych.

W ramach projektu pn. „Poszerzenie kompetencji absolwentów w dziedzinach zrównoważonej elektroenergetyki i środowiska“ Programu Interreg V-A Republika Czeska – Polska 2014 – 2020. Oś priorytetowa 3 „Inwestowanie w kształcenie, szkolenia, w tym szkolenie zawodowe, na rzecz zdobywania umiejętności, uczenia się przez całe życie poprzez rozwój i wdrażanie wspólnych systemów kształcenia, szkolenia zawodowego i
szkolenia“
Numer projektu: CZ.11.3.119/0.0/0.0/17_027/0001671

Tytuł projektu

„Poszerzenie kompetencji absolwentów w dziedzinach zrównoważonej elektroenergetyki i
środowiska

Projekt realizowany w ramach programu Interreg V-A Republika Czeska – Polska
Partner wiodący: Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava

Czas realizacji: 01.03.2019 r. – 28.02.2022 r

Skrótowy opis projektu

Projekt realizowany na Politechnice Opolskiej w partnerstwie z Vysoká Škola Báňská – Technická Univerzita Ostrava, ma na celu zwiększenie możliwości zatrudnienia absolwentów obu uczelni i poprawę ich atrakcyjności na rynku pracy. Studenci dzięki projektowi zdobywają nową wiedzę i umiejętności z zakresu elektroenergetyki i środowiska. Uczestniczy projektu maja możliwość uczestnictwa w zagranicznych pobytach studyjnych, w specjalistycznych seminariach zawodowych i warsztatach, a także odbycia praktyk w polskich i czeskich przedsiębiorstwach. Realizacja projektu pozwoliła także na wzbogacenie oferty edukacyjnej oby partnerów projektu poprzez poprawę bazy laboratoryjnej (zakup nowoczesnego wyposażenia) oraz modyfikację zajęć dydaktycznych bazującej na doświadczeniu obu stron.

Grupą docelową projektu są studenci wszystkich studiów w VSB-TUO i PO, w tym doktoranci.

Poszczególne zadania projektu to:
   – krótkoterminowe i długoterminowe pobyty studyjne,
   – zawodowe działania edukacyjne (seminaria i warsztaty w Polsce i Czechach),
   – zawodowe praktyki w firmach,
   – aktualizacja zajęć edukacyjnych,
   – uzupełnienie wyposażenia laboratoryjnego                                                                                 – zakup sprzętu laboratoryjnego

Tytuł projektu

„Intensyfikacja aktywności naukowo-badawczej Politechniki Opolskiej w obszarze inżynierii mechanicznej” w ramach programu Ministra „Regionalna Inicjatywa Doskonałości”

Czas realizacji: 01.01.2019-31.12.2022

Skrótowy opis projektu

Projekt jest realizowany na Politechnice Opolskiej i ma na celu podniesienie ilości i jakości badań naukowych i prac rozwojowych realizowanych na Politechnice Opolskiej. Skierowany jest do pracowników uprawiających realnie i efektywnie dyscyplinę naukową inżynierię mechaniczną. W ramach projektu realizowane będą zadania i działania pozwalające na podwyższenie jakości:
– realizacji innowacyjnych badań naukowych,
– zarządzania zasobami ludzkimi,
– współpracy z otoczeniem edukacyjnym, naukowym oraz biznesowym,
– efektywnego wykorzystania bazy materialnej służącej pracom badawczym i rozwojowym,
– oferty dydaktycznej dostosowanej do zapotrzebowania społecznego i oczekiwań środowiska przemysłowego.

Poszczególne zadania projektu to:
– zwiększenie aktywności publikacyjnej, naukowej i badawczo-rozwojowej pracowników
naukowych i naukowo-dydaktycznych w ramach projektu RID,
– utworzenie etatów naukowych dla „team liderów”,
– umiędzynarodowienie grupy pracowników naukowych i naukowo-dydaktycznych oraz
doktorantów,
– utworzenie nowoczesnego laboratorium do obliczeń naukowych,
– doposażenie laboratoriów w nowoczesne urządzenia i sprzęt,
– wsparcie badań naukowych nad nowoczesnymi metodami dydaktycznymi.