Centrum pro výzkum nelineárního dynamického chování pokročilých materiálů ve strojírenství (CeNDYNMAT)

Základní informace o projektu

Název projektu: Centrum pro výzkum nelineárního dynamického chování pokročilých materiálů ve strojírenství (CeNDYNMAT)
Registrační číslo projektu: CZ.02.1.01/0.0/0.0/15_003/0000493
Operační program: Výzkum, vývoj a vzdělávání, řízený Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy
Číslo prioritní osy: PO 1 – Posilování kapacit pro kvalitní výzkum
Investiční priorita: IP 1 – Posílení výzkumné a inovační infrastruktury a kapacit pro rozvoj vynikající úrovně výzkumu a inovací a podpora odborných středisek, zejména těch, jež jsou předmětem celoevropského zájmu
Číslo výzvy: 02_15_003 pro Podporu excelentních výzkumných týmů v prioritní ose 1 OP

Datum zahájení projektu: 18. 4. 2016
Datum zahájení fyzické realizace projektu: 18. 4. 2016
Celková doba realizace (trvání) projektu: 77,4 měsíců
Datum ukončení fyzické realizace projektu: 30. 9. 2022

Financování projektu
Celkové způsobilé výdaje projektu: 151 230 962,04 Kč
Vlastní financování způsobilých výdajů projektu: 7 561 548,11 Kč
Celková dotace: 143 669 413,93 Kč
– z toho z Evropského regionálního rozvojového fondu, tj. z prostředků poskytnutých ze státního rozpočtu na předfinancování výdajů, které mají být kryty prostředky z Národního fondu [§ 44 odst. 2 písm. f) rozpočtových pravidel] 107 903 291,41 Kč
– z toho ze státního rozpočtu, tj. prostředky ze státního rozpočtu na část národního spolufinancování [§ 44 odst. 2 písm. j) rozpočtových pravidel] 35 766 122,52 Kč

Příjemce:
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i., Dolejškova 1402/5,
182 00 Praha 8, Česká republika, DIČ: CZ 61388998

Projektový manažer:
Ing. Dušan Gabriel, Ph.D.

Cíle projektu

Cílem projektu je vytvoření výzkumného týmu CeNDYNMAT pod vedením světově uznávaného vědce prof. Yannise F. Dafaliase z University of California, Davis, USA. Vytvořený tým studuje nelineární dynamické chování moderních materiálů a zaměřuje se na teoretické úlohy plasticity a nelineární dynamiky a na experimentální výzkum chování materiálu při statickém, dynamickém i cyklickém zatěžování v makro i nanooblastech s vlivem povrchových vlastností a prostředí vyvolávajících degradaci a stárnutí materiálu.

Pro naplnění cílů projektu bude:

  • vytvořen odborný (vědecký) pracovní tým,
  • dobudována potřebná infrastruktura,
  • rozvíjena mezinárodní spolupráce.

Výzkumné oblasti

Projekt se zabývá nelineárním dynamickým chováním moderních a pokročilých materiálů se zaměřením na teoretické úlohy plasticity a nelineární dynamiky v součinnosti s experimentálním výzkumem mechanického chování materiálů při statickém i dynamickém cyklickém zatěžování v makro až nano rozměru s vlivy povrchových vlastností a působících prostředí.

Teoretické zaměření projektu:

  • vývoj modelů směrového a kinematického zpevnění, vývoj modelů plasticity s velkými deformacemi, vývoj modelů tvárného poškozování materiálů a únavového porušení a vývoj modelů plasticity kovů s porézní strukturou,
  • šíření vln napětí ve vrstevnatých, gradovaných, heterogenních a anizotropních materiálech a šíření vln v termo-elastickém prostředí,
  • aplikaci navržených modelů plasticity pro velké deformace při dynamickém zatěžování,
  • vývoj metod molekulové dynamiky pro šíření vln a popis deformačních procesů na atomární úrovni, tvárně-křehkého přechodu a modelování dynamického šíření trhlin.

Experimentální zaměření projektu

Teoretický výzkum je doplněn experimentálním hodnocením chování materiálů při jednoosém i víceosém statickém, kvazistatickém a únavovém zatěžování v oblasti elastických, elasticko-plastických a plastických deformací. Studovány jsou také problémy hodnocení postupně vznikajících změn při cyklickém zatěžování velmi citlivými metodami hodnocení lokálních vlastností a chování zejména v povrchových vrstvách i v malých lokalitách a profilování těchto změn přes vybrané řezy rozdílně zatížených oblastí. Taktéž je studován vliv povrchových vrstev a vliv degradačního procesu stárnutí materiálů od iniciace až po kritický stav ovlivňující mechanické vlastnosti kovů, polymerů a kompozitů.

Odborné aktivity:

  • vývoj stávajících modelů směrového, nově i kinematického zpevnění plasticity kovů, zahrnutí polynomiálních modelů, modelování vlivu cross-efektu;
  • plasticita porézních materiálů;
  • vývoj korektních modelů plasticity pro velké deformace s numerickou implementací tvárného poškozování;
  • vývoj metodiky hodnocení tenkých vrstev vytvářených nebo vznikajících degradací a studium vlivu lokálních vlastností v nehomogenitách materiálových systémů a vlivu povrchových vrstev a změn lokálních vlastností na únavové poškozování materiálu;
  • studium postupných změn v povrchu a vybraných řezech po postupném únavovém zatěžování s využitím velmi citlivých analytických nanoindentačních metod;
  • studium vlivu teplotních, korozních a klimatických podmínek na chování materiálu při statickém i únavovém zatěžování se sledováním postupných změn citlivými analytickými nanoindentačními metodami;
  • studium stárnutí polymerů a kompozitů (experimentálními simulacemi působením teploty, vlhkosti a sluneční radiace) a probíhajících změn citlivými analytickými metodami od iniciace až po zhodnocení kritického stavu;
  • šíření vln napětí v poddajných tělesech se zaměřením na vrstevnaté, gradované, heterogenní a anizotropní materiály; vývoj analytických, numerických metod a souvisejících experimentů; vývoj metod řízení šíření vln pomocí složení gradovaných vzorků a jejich geometrie;
  • šíření vln v termo-elastickém prostředí;
  • studium chování materiálu při dynamickém zatěžování (dynamická plasticita) s identifikací parametrů fenomenologických modelů (Hopkinsonovy tyče);
  • aplikace navržených modelů plasticity pro velké deformace při dynamickém zatěžování (Taylorovy testy);
  • vývoj metod molekulové dynamiky pro šíření vln a popisu deformačních procesů na atomární úrovni tvárně-křehký přechod a modelování dynamického šíření trhlin.

Kontakt

Ing. Dušan Gabriel, Ph.D.
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.
Dolejškova 1402/5
182 00 Praha 8
gabriel(zavináč)it.cas.cz
tel.: (+420) 266 052 026