Néhány kutatási téma tanszékünkről

____________________________________________________________

Vasbeton szerkezetek nemlineáris viselkedése

A kutatási téma keretei kközött elsősorban vasbeton pillérek nemlineáris viselkedésének vizsgálatával foglalkozunk. Ennek részeként az Eurocode előírásaira alapozott, vasbeton pillérek tervezéséhez használható egyszerűsítő eljárás került kidolgozásra. Kutatásunk másik fontos területe a kompozit száltekercseléssel erősített, kör keresztmetszetű beton- illetve vasbeton pillérek teherbírásának meghatározása. Ezen a területen már sok eredmény született központosan terhelt oszlopokra, de a szerkezet viselkedésének részletes leírása külpontos terhelés esetén még várat magára.

 

Témavezető: Dr. Kollár László

Résztvevők: Csuka Bernát

Kopó részecskék geometriája, alakdinamikája és osztályozása (OTKA 72146)

koptatottA kutatási program keretében kopási folyamatok során létrejött anyaghalmazok (kavicsok, homokszemcsék, aszteroidák) geometriai tulajdonságait vizsgáljuk. Célunk annak megértése, hogyan fejlõdik a szemcsék alakja, illetve hogy egy halmazban található szemcsék alakjából statisztikai módszerekkel hogyan következtethetünk az adott minta geológiai múltjára, az azt ért környezeti hatásokra.

 

 

Témavezetõ: Domokos Gábor,domokos_at_iit.bme.hu

Résztvevõk: Buella Csaba, Sipos András, Szabó Tímea, Várkonyi Péter

Fénykép: szél által koptatott éleskavics, forrás: Matthias Braunlich, Hamburg (www.kristallin.de)

Nemlineáris peremérték-feladatok elmélete és számítása

domokos-kabel

 

A kutatás átfogó területet jelölt meg, ezen belül azonban nyolc igen konkrét kutatási célt tűzött ki. A felemelkedő kihajlás vizsgálatával sikerült egy elméleti és gyakorlati szempontból is érdekes témában eredményeket elérnünk: modellünk a tengerfenéken húzódó kábelek geometriailag nemlineáris viselkedését segít megérteni. Növényi indák komplex térbeli alakját sikerült egy viszonylag egyszerű mechanikai modellen keresztül leírnunk. Következő téma-csoportunkban vasbeton szerkezetek esetében kerestünk a szimmetriukustól kismértékben eltérő optimális megoldásokat. Ezek leírásával a gazdaságos szerkezet-tervezésben egy új lehetőségét mutattunk be. Diszkrét és folytonos modellek kapcsolatát vizsgáltuk populáció-dinamikai feladatokban és kimutattuk, hogy az elkerülhetetlen környezeti zaj mértéke szabja meg, vajon érdemes-e diszkrét modelleket alkalmazni. Periodikus határfeltételekkel ellátott, zárt áramlásban kaotikusan sodródó populációkat vizsgálva sikerült kimutatnunk, hogy a ciklikus versenyhelyzetben levő fajok zárt tartályban zajló folyadékáramlás hatására létrejövő kaotikus keveredés esetén képesek együtt élni. Szálas kolóniák növekedésére kidolgozott modellünk a kolónia sűrűsége helyett annak időben változó fraktáldimenziójával jellemzi a telep fejlettségét és tápanyagfelvételét. A modell valósághű növekedési karakterisztikára vezet, hű leírását adja a kezdeti exponenciális biomassza növekedésnek, majd a későbbi lassuló növekedési szakasznak.

 

Témavezető: Domokos Gábor, domokos_at_iit.bme.hu

Résztvevők: Sipos András Árpád

 

 

Vasbeton gerendák nyírási méretezése helyettesítő rácsostartó modell alkalmazásával

vasbeton

A kutatás célja az Eurocode 2-ben szereplő ún. változó dőlésszögű rácsrúd módszer fejlesztése volt. Elsősorban arra kerestük a választ, a statikus tervező milyen szempontok alapján határozza meg (ill. vegye fel) a vasbeton gerendák nyírási tervezése során a 21,6º és 45º szélsőértékek között a ferde nyomott beton rácsrudak dőlésszögét, és milyen szerkesztési elveket kell betartania a nyírási tervezés során.

A kutatás eddig elért eredményeit a projektvezető a hazai szakmai folyóiratokban és nemzetközi konferenciákon ismertette ill. fogja előadni 2010. májusban.

 

 

Témavezetõ: Draskóczy András, drasko_at_silver.szt.bme.hu

Az OMFB által támogatott kutatás a 2003-2006. időszakban, amelyet az ASA Építőipari Kft.-vel mint konzorciumi partnerrel végeztünk.

 

 

Szimmetria és optimumok elágazásai

domokos-optimumdiagram

A projekt keretében a szimmetria és optimális viselkedés viszonyát vizsgáltuk mechanikai, adaptív dinamikai (evolúciós) és populáció-dinamikai feladatokban. Tartószerkezetek esetén megállapítottuk, hogy a szimmetrikus elrendezés gyakran javítható kis aszimmetria bevezetésével és pontos kritériumot határoztunk meg annak eldöntésére, hogy egy adott szerkezet adott szimmetria-sértő változók terében potenciálisan javítható-e. A kritérium nem igényel mechanikai számítást, pusztán az adott változók és a szerkezet szimmetria-csoportjának ismeretében elvégezhető. Egyszerű szerkezeti példákon illusztráltuk az eredményeinket és adtunk egy, a mérnöki gyakorlathoz közeli példát is. Kimutattuk, hogy az evolúció adaptív dinamikai modellje keretében a szimmetria-sértés létrejöhet és osztályoztuk ennek típusait, konkrét biológiai példákkal illusztrálva ezeket. Diszkrét populáció-dinamikai modelleket vizsgálva megmutattuk, hogy a modellben jelentkező diszkrét ciklusok zajjal szembeni stabilitása szorosan összefügg a vonatkozó sűrűségfüggvény aszimmetriájával. Rámutattunk, hogy diszkrét populációkban (és a valós esetek ilyenek) kaotikus dinamikára jellemző paraméterek csak megfelelő mértékű zaj jelenlétében mérhetőek. A projekt kiterjedt térbeli testek egyensúlyi helyzetei és geometriája közötti összefüggések vizsgálatára is. Ennek keretében sikerült igazolnunk V.I. Arnold egy sejtését, mely szerint létezik olyan homogén, konvex test melynek pontosan két egyensúlyi helyzete van.

 

Témavezető: Domokos Gábor

Résztvevők: Sipos Andás Árpád, Várkonyi Péter

Projekt: OTKA 49885, 2005-01-01 - 2008-12-31

 

Rácsostartók nemlineáris viselkedése és tökéletlenségérzékenysége

racsos

Kutatási programunk keretében statikailag határozott  és határozatlan rácsos tartók viselkedését vizsgáljuk. Három kérdésre keressük a választ:

- Miként függ a vakrudakban ébredő (igen kicsiny) belsőerő illetve ennek előjele a teherparamétertől?

- Az egyes csomópontok tökéletlen helyzetének hatására mely rudakban változik meg a rúderő?

- Található-e kicsit aszimmetrikus optimum statikailag határozott rácsos tartók esetén?

 

 

Témavezetõ: Domokos Gábor,domokos_at_iit.bme.hu

Résztvevõk: Tóth Krisztina

Ábra: Vakrudak belsőerőinek előjelei (nyomott rudak: vastag vonal; húzott rudak: vékony vonal)

 

Vasbeton szerkezetek viselkedésének és duktilitásának méretfüggése

vajkrita

 

 Kutatási programunk keretében jelenleg kéttámaszú vasbeton gerendák hajlítási tönkremenetelét vizsgáljuk a beton valósághű szilárdság-összenyomódás diagramja alapján. Későbbiekben oszlopok, keretek teherbírását fogjuk vizsgálni.

Főbb kérdéseink:

  • Mely paraméterek befolyásolják a képlékeny alakváltozóképességet?
  • Hol találhatunk mérethatásokat?

 

 

 

Témavezetõ:Dr. Sajtos István,sajtos_at_szt.bme.hu

Résztvevõk: Vajk Rita

Ábra: Azonos betonszilárdság (C25/30), azonos vasalás (As=100mm2) és azonos keresztmetszeti méret (200/300mm) de különböző maximális adalékanyag szemnagyság (Dmax=8mm, 16mm, 32mm) esetén máshogy alakul ki a képlékeny csukló.

Mechanikai kölcsönhatások szerepe kollektív mozgás kialakulásában (OTKA 72368 )

VP-falka

 

Halak, madarak, baktériumok és más hasonló élőlények csoportjaiban az egyedek egyszerű kölcsönhatásai révén összehangolt mintázatok alakulhatnak ki, hasonló mesterséges rendszerek kialakítása a robotika egyik gyorsan fejlődő területe Célom annak megértése, hogy az egyedek közötti ütközések, fizikai kontaktus, illetve az ütközés elkerülésére irányuló manőverek hogyan segíthetik az összhang kialakítását.

 

Témavezető: Várkonyi Péter (vpeter_at_mit.bme.hu)

Ábra: Mozgó, merev testek mozgásának szimulációja rugalmatlan ütközésekkel. A videó a képre kattintva indul (12 MB, H.264 tömörítés)

Felboríthatatlan testek: a spontán talpraállás geometriai és mechanikai vizsgálata

teknosEgy síklapra leejtett test rendszerint több stabil egyensúlyi helyzet valamelyikében kerül nyugalomba, illetve ferde lap esetén folyamatosan mozgásban is maradhat. A célunk olyan formák megtalálása, illetve tervezése, melyek megállnak, méghozzá a kezdeti feltételektől függetlenül azonos pozícióban. Hogy milyen körülmények között létezhetnek ilyen testek, az nem csak izgalmas matematikai kérdésekre vezet, de széleskörű alkalmazásai is vannak a teknősök morfológiájától a robotikáig.

 

Témavezető: Domokos Gábor, (domokos_at_iit.bme.hu),

Résztvevők: Várkonyi Péter

Kép: Benő talpraáll (fotó: Szabó Tímea)

Hengerelt szelvényekbõl készült szerkezetek méretezése az EUROCODE 3 alapján

hengereltAz EUROCODE alkalmazásának várható hatásainak elemzése a Magyarországi acélszerkezet gyártásra. Az egyes igénybevétel típusoknál, illetve szelvény fajtáknál a korábbi, vagy az új szabályozás eredményez-e kedvezõbb anyagfelhasználást?

Az alkalmazást elõsegítõ segédtáblázatok, diagrammok kidolgozása a vázlattervi szelvény kiválasztás elõsegítésére.

Biztonságos közelítõ eljárások kidolgozása, a pontos eljárás eredményeinek elemzésével, szelvény- és beépítési értékhatárok megállapítása elsõsorban a kifordulás megakadályozására, homloklemezes kapcsolatok tervezésének egyszerûsítésére, fél-merev kapcsolatokat tartalmazó szerkezetek méretzésére.

Ajánlások készítése a tervezõk számára gazdaságos és biztonságos megoldások bemutatásával.

 

Project vezetõ: Fernezelyi Sándor, fernezelyi_at_silver.szt.bme.hu

Közremûködõk: Árva Péter, Csuka Bernát, Erdélyi Tamás, Hegyi Dezsõ, Sipos András, Vetõ Dániel, Vigh Attila, Visnovitz György,

Kövess minket a Facebook-on!