Schválené projekty 2016

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2016

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 896 914 Kč

Z toho 2.5% - 1 397 423 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 270 231
EKF  4 459 400
FAST  2 765 016
FS  9 344 371
FEI 13 781 413
HGF  5 130 549
FMMI  7 000 000
VC 10 748 511
CELKEM 54 499 491

KódSP2016/168
Název projektuInovativní spojování ocelových průřezů, experimentální ověření a aplikace
ŘešitelFlodr Jakub Ing.
Školitel projektuprof. Ing. Martin Krejsa, Ph.D.<br />
Období řešení projektu01.01.2016 - 31.12.2016
Předmět výzkumuROZBOR STAVU PROBLEMATICKY V ČR A VE SVĚTĚ

Výzkum se chce zaměřit na problematiku spojování ocelových konstrukcí. Z důvodu zvýšení efektivity, bezpečnosti a snížení pracnosti se jeví jako velmi zajímavé alternativy spojování jednotlivých prvků pomocí metod jako jsou riveting, clinching nebo high-speed joining. Tyto metody se prakticky využívají ve strojírenství, především pak v automobilovém průmyslu [1]. V současné době není podle platných normativních předpisů možné tyto typy spojů posuzovat a bez ověření konkrétních spojů fyzikálním experimentem nelze takto vytvořené spoje posoudit a použít pro stavební praxi. Výzkum se chce zaměřit na rozbor jednotlivých metod a možnosti jejich využití pro stavební inženýrství [2, 3]. Výzkum se dále podrobně zaměří na jednu vybranou metodu, která bude vybrána jako optimální metoda z pohledu stavebních konstrukcí s ohledem na efektivitu, možnosti výroby, hospodárnost a bezpečnost. Vybraná metoda bude experimentálně modelována ve vhodném software [1]. V další části bude vytvořena série fyzikálních experimentů, kterými se bude ověřovat chování spojů při základních statických působeních. Pozornost bude věnována spojování tenkostěnných prvků a také kombinací tenkostěnných prvků s klasickými průřezy. Navrhnuté příklady se budou verifikovat pomocí pokročilých numerických modelů, které lze charakterizovat jako problematiku simulace rychlých přechodových dějů [2]. Vybrané verifikované příklady mají posloužit pro stanovení metodiky modelování, širší pochopení souvislostí těchto spojů a tento výzkum má být také vstupní informací pro návrh sofistikovanějších typů spojů tenkostěnných profilů.

Literatura
[1] Porcaro R., Hanssen A.G., Langseth M., Aalberg A., (2006), The behaviour of a self-piercing riveted connection under quasi-static loading conditions, International Journal of Solids and Structures, Vol. 43 pp 5110-5131.

[2] Nowak M., (2003), Field evaluation of clinched connections for cold-formed steel, PATH
(Partnership for Advancing Technology in Housing), Washington D.C, 24 pages.

[3] Varis J.P., Lepistö J., (2003), A simple testing-based procedure and simulation of the clinching process using finite element analysis for establishing clinching parameters, Thin Walled Structures, Vol. 41 pp 691-709.

ZDŮVODNĚNÍ ZAPOJENÍ JEDNOTLIVÝCH ČLENŮ

Ing. Jakub Flodr – příprava podkladů, návrh testovaných vzorků, numerické modelování, výstupy.
Ing. Přemysl Pařenica – fyzikální experimenty, kontrola měření, numerické modelování.
Ing. Jan Hurta – fyzikální experimenty v Laboratoři stavebních hmot.
Ing. Jiří Protivínský – supervizor, kontrola výstupů, zpětná vazba, tvorba článků.

PŘEDCHOZÍ DOSAŽENÉ VÝSLEDKY ČLENŮ TÝMU

1. Flodr, J., Krejsa, M., Mikolášek, D., Sucharda, O., Žídek, L., Mathematical modelling of thin-walled cold-rolled cross-section. In: Proceedings of the 6th International Scietific Conference on Dynamic of Civil Engineering and Transport Structures and Wind Engineering, DYN-WIND 2014. Donovaly, Slovakia, May 2014, code 107463. ISSN: 16609336. ISBN: 978:3038355197-9. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.617.171. (Scopus, WOS)
2. Krejsa, M., Brozovsky, J., Mikolasek, D., Parenica, P., Flodr, J., Materna, A., Halama, R., Numerical Modelling of a Steel Fillet Welded Joint. Computers & Structures (Advances in Engineering Software), submitted Dec. 14, 2015.
3. Flodr, J., Krejsa, M., Mikolasek, D., Brozovsky, J., Parenica, P., Numerical Modeling of a Thin-Walled Profile with respect to the Redistribution of Bending Moments. In: Proceedings of the Fifteenth International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering Computing, Editors: J. Kruis, Y. Tsompanakis, B.H.V. Topping, Civil-Comp Press, Stirlingshire, UK, Paper 37, 2015. DOI: 10.4203/ccp.108.37.
4. Flodr, J., Krejsa, M., Mikolasek, D., Brozovsky, J., Parenica, P., Numerické modelování tenkostěnného profilu s vlivem redistribuce ohybových momentů. In: Proceedings of 13th international conference Modelling in Mechanics, Ostrava, 2015. ISBN 978-80-248-3756-7.
5. Krejsa, M., Brozovsky, J., Mikolasek, D., Parenica, P., Halama, R., Experimental Verification of a Steel Fillet Welded Joint Model. In: Proceedings of the Fifteenth International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering Computing, Editors: J. Kruis, Y. Tsompanakis, B.H.V. Topping, Civil-Comp Press, Stirlingshire, UK, Paper 34, 2015. doi:10.4203/ccp.108.34.
6. Protivinsky, J., Krejsa, M., Material study of a short seismic link in dissipative structure of a vertical industrial boiler. Applied Mechanics and Materials, 623 (2014), pp. 10–17, DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.623.10. (Scopus)
7. Protivinsky, J., Krejsa, M., Reliability Assessment of the Dissipative Link in Steel Boiler Structure with Regard to Seismic Load. In: Proceedings of 4th International Conference on Materials Engineering for Advanced Technologies (ICMEAT). London, UK, 2015. ISBN:978-1-60595-242-0 (WOS).
8. Protivinsky, J., Krejsa, M., Using scaled physical model for assessment of mechanical damping of power plant boiler structure. Perspectives in Science, 2015. DOI: 10.1016/j.pisc.2015.11.044.
9. Protivinsky, J., Krejsa, M., Využití modelové podobnosti ke stanovení poměrného útlumu konstrukce průmyslového kotle. In: Proceedings of 13th international conference Modelling in Mechanics, Ostrava, 2015. ISBN 978-80-248-3756-7.
10. Protivinsky, J., Krejsa, M., Making Use of the Principle of Energy Dissipation in the Seismic Design of a Steel Structure of a Steam Boiler. Transaction of the VSB–Technical University of Ostrava, Civil Engineering Series, 12 (2) (2012), pp. 143–152, DOI: 10.2478/v10160-012-0028-0.

HARMONOGRAM ŘEŠENÍ:
Leden: seznámení se s dosavadními způsoby řešení, výběr optimální metody.
Únor - březen: vytvoření metodiky modelování, příprava fyzikálních experimentů, výroba vzorků.
Duben - červen: experimenty, numerické modelování, příprava a publikace článků pro konferenci Modelování v mechanice 2016.
Červenec - srpen: vyhodnocení dat ze zkoušek, verifikace numerických modelů na základě výsledků experimentu, příprava a publikace článku v časopise.
Únor - říjen: optimalizace numerického modelu.
Listopad - prosinec: vyhodnocení, analýza dosažených výsledků, závěry, publikační činnost.
Členové řešitelského týmuIng. Jakub Flodr
Ing. Jan Hurta
prof. Ing. Martin Krejsa, Ph.D.
Ing. Přemysl Pařenica
Ing. Jiří Protivínský
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)CÍL VÝZKUMU

1. Zpracování možných řešení pro možnosti spojování konstrukčních prvků pro stavební inženýrství.
2. Výběr metody a její experimentální modelování ve vhodném software.
3. Návrh fyzikálních experimentů pro ověření základních statických působení a jejich verifikace pomocí numerických modelů.
4. Vytyčení spektra použitelnosti pro konkrétní spoje stavební konstrukce.

OČEKÁVANÉ VÝSTUPY

Cílem projektu je rozbor problematiky a výběr vhodné metody pro řešení inovativních spojů v lehkých ocelových stavebních konstrukcí. Vybraná metoda bude numericky modelována a verifikována pomocí fyzikálních experimentů, což by mělo přispět k rozšíření znalostí v oblasti spojování tenkostěnných profilů vybranou metodou. Cíle projektu lze specifikovat v následujících bodech:
1. Výběr vhodné metody ze současně dostupných a publikovaných technologií.
2. Numerické modelování vybrané metody.
3. Návrh a provedení fyzikálních experimentů a verifikace numerických modelů s využitím experimentálně získaných dat.
4. 2 x výstup Jsc (Scopus) nebo Jimp – článek se souhrnem všech dosavadních výsledků výzkumu bude zaslán k redakčnímu řízení do recenzovanému časopisu indexovaného v databázi Scopus nebo WOS (ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences).
5. 1 x výstup D – (konference evidovaná ve Scopus nebo WOS) - předpoklad: Engineering Mechanics 2016, 22nd Internationa Conference, 9. až 12. května, Svratka, Česká republika. [online:] http://www.engmech.cz/im/im/page/organization. Konference by měla být zařazena do databází přes vydavatelství Thomson Reuters. – nebo jiná kvalitativně srovnatelná konference.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
24380,-24380,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)22000,-22000,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti2380,-2380,-
2. Stipendia25000,-25000,-
3. Materiálové náklady22320,-20387,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek1000,-0,-
5. Služby3000,-12229,-
6. Cestovní náhrady14300,-8004,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory10000,-10000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady100000,-
Uznané náklady100000,-
Celkem běžné finanční prostředky100000,-100000,-