Schválené projekty 2018

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2018

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 008 271 Kč

Z toho 2.5% - 1 375 200 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 169 170
EKF  3 711 750
FAST  2 600 000
FS  8 523 694
FEI 14 727 528
HGF  6 164 359
FMT  7 136 570
VC  9 600 000
CELKEM 53 633 071

KódSP2018/127
Název projektuExperimentální testování a numerické modelování detailů tenkostěnných profilů
ŘešitelPařenica Přemysl Ing.
Školitel projektuprof. Ing. Jiří Brožovský, Ph.D.<br />
Období řešení projektu01.01.2018 - 31.12.2018
Předmět výzkumuROZBOR STAVU PROBLEMATICKY V ČR A VE SVĚTĚ

V současnosti jsou tenkostěnné profily stále více využívané v nejrůznějších modifikacích a oblastech použití. Jako při návrhu průmyslových hal, stavbách občanské vybavenosti a v dalších typech stavebních a technologických konstrukcí. Důvodem je tlak na snižování celkových nákladů na výstavbu a efektivní využívání materiálů. Oproti klasickým ocelovým profilům se tenkostěnné vyznačují zejména úsporou materiálu. Nevýhodou je komplikovaná metodika návrhu a posouzení [1], [3], [4], [5], [6].
Projekt navazuje na projekty SGS2016/168, SGS2017/151 a SGS2017/160 a je rozdělen na dvě provázané části.
První část projektu se soustředí na určení únosnosti konkrétních střešních vaznic z tenkostěnných profilů různých výšek vyztužených klipy. Budou provedeny fyzikální experimenty trojosým ohybem sestavy nosníků se zkoumaným typem napojení pomocí klipu. Uspořádání testů bude odpovídat namáhání tzv DOWNLOAD (reprezentující gravitační zatížení od konstrukce) a UPLOAD (simulující sání větru). Také budou variovány jednotlivé parametry sestavy, jako např. výška nosníků (Z300 a Z350), jejich tloušťky a rozpětí nosníků. Získané data jak z fyzikálních testů, tak z numerických modelů bude možné využít pro tvorbu podkladů pro inženýrské návrhy těchto typů spojů. Dále bude zjištěných dat využito pro návrh a možnou optimalizaci nadpodporového klipu. Tato část úzce souvisí s připravovanou disertační prací Ing. Přemysla Pařenici.
Druhá část projektu se bude zabývat vyhodnocením optimalizaci numerického modelu procesu clinching [7], tedy způsobu spojování tenkostěnných profilů. Cílem této části výzkumu je vytvoření spolehlivého postupu modelování, který bude aplikovatelný pro širší spektrum spojovaných profilů. V rámci výzkumu budou verifikovány výsledky získané z předešlého výzkumu. Výzkum je spojen s tématem disertační práce Ing. Jakuba Flodra.


Literatura
[1] Hofmeyer H. Combined web crippling and bending moment failure of first-generation trapezoidal steel sheeting, PhD-thesis, Eindhoven University of Technology, Faculty of Architecture, Department of Structural Design, ISBN 90-6814-114-7, The Netherlands, 2000.
[2] Vraný T., Belica A., Szabó G.:Cold-formed double C beam-column with discrete elastic supports at compression flange,(2006) Proceedings of the International Colloquium on Stability and Ductility of Steel Structures, SDSS 2006, pp. 673-680.
[3] Rosmanit M. Ohybová únosnost tenkostěnných profilů průřezu Z. Praha, 2005. Disertační práce. ČVUT.
[4] Hapl V. Stabilita ocelového prutu spolupůsobícího s pláštěm. Praha, 2010. Disertační práce. ČVUT.
[5] ČSN EN 1993-1-3 - Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-3: Obecná pravidla - Doplňující pravidla pro za studena tvarované prvky a plošné profily, CNI
[6] Studnička, J.: Navrhování tenkostěnných za studena tvarovaných profilů, Academia, Praha 1994
[7] Beyer, U. Multi-material-Fügen mittels Flach-Clinch-Technologie. PhD Thesis, TU Chemnitz, 2012.

PŘEHLED POUŽITÝCH METOD

Fyzikální testy sestavy napojení střešních vaznic.
Numerické modelování - numerické modely ve statických software ANSYS a Scia Engineer.
Fyzikální testy pro zjištění skutečných materiálových charakteristik.

ZDŮVODNĚNÍ ZAPOJENÍ JEDNOTLIVÝCH ČLENŮ

Ing. Přemysl Pařenica – příprava podkladů dle zmíněné metodiky, příprava měření, sepsaní článků, výjezd na konferenci (cca 3 h/týden).
Ing. Jakub Flodr - numerické modelování, materiálové modely, výstupy, výjezd na konferenci (cca 3,5 h/týden).

PŘEDCHOZÍ DOSAŽENÉ VÝSLEDKY ČLENŮ TÝMU

1. Pařenica P., Rosmanit M., Flodr J.: Numerical modelling of thin-walled purlins connection to the supporting structure. Structural and physical aspects of construction engineering 2016 na Slovensku.
2. Pařenica P., Rosmanit M.: Měření vybraných materiálových charakteristik konstrukční oceli pro numerické modelování. In Modelování v mechanice 2016: sborník příspěvků vědecké konference: 26. a 27. května 2016, Ostrava, Czech Republic. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2016, s. 79-80.
3. Flodr J., Krejsa M., Mikolášek D., Brožovský J., Pařenica P.: Numerické modelování tenkostěnného profilu s vlivem redistribuce ohybových momentů. In Modelování v mechanice 2015: sborník příspěvků vědecké konference: 28. a 29. května 2015, Ostrava, Czech Republic. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2015, s. 13-14.
4. 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)
5. 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.
6. 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.


HARMONOGRAM ŘEŠENÍ:
leden - březen: Testování zbývajících sad vzorků. DOWNLOAD – 12 ks a UPLOAD – 6 ks.
duben - červen: Příprava článků pro konferenci ICNAAM 2018.
červenec - srpen: Optimalizace numerických modelů a verifikace s testy.
září - listopad: Příprava a publikace článku do časopisu.
Členové řešitelského týmuprof. Ing. Jiří Brožovský, Ph.D.
Ing. Jakub Flodr
Ing. Přemysl Pařenica
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)CÍL VÝZKUMU

Dílčím cílem projektu je tvorba vybraných výpočetních modelů a jejich ověření experimentem, což by mělo přispět ke stanovení vlivu klipu na přenos sil v řešeném spoji. Získané data jak z fyzikálních testů, tak z numerických modelů bude možné využít pro tvorbu podkladů pro inženýrské návrhy těchto typů spojů.
Druhým cílem je vytvoření funkčních numerických modelů, které bude možno úspěšně verifikovat s fyzikálními experimenty. Metoda clinching bude modelována v systému LS-DYNA a bude snaha vytvořit korektní numerický model, na jehož základě dojde k stanovení parametrů, podle kterých lze vytvořit ruční posudek clinch spojení.


OČEKÁVANÉ VÝSTUPY

2 x Příspěvek na konferenci s publikací D:
ICNAAM 2018, 16TH INTERNATIONAL CONFERENCE OF NUMERICAL ANALYSIS AND APPLIED MATHEMATICS, Rhodos, Řecko
http://icnaam.org/registration.htm
Příspěvky vydány v časopise zařazeném do databáze WOS (vyzkoušena účast 2017)

Článek s hodnocením Jimp:
Thin-Walled Structures - Elsevier (WoS – Q1)


Rozpočet – zdůvodnění jednotlivých položek
Stipendia:
15 000 Kč – Ing. Přemysl Pařenica
19 000 Kč – Ing. Jakub Flodr


Materiálové náklady:
6300 Kč – Sada nářadí, měřící čidlo extenzometr, doplnění držáku pro měření.

Drobný hmotný a nehmotný majetek :
1000 Kč Zálohovací média. Papír, část toneru.

Služby
16 000 Kč – 2 x 8000 Kč vložné na konferenci ICNAAM 2018 (Pařenica, Flodr),

Cestovní náhrady
34 000 Kč – 2x 17 000 Kč cestovní náklady, stravné a diety na konferenci ICNAAM 2018 (Pařenica, Flodr),
5 000 Kč– přeprava vzorků z továrny Biatorbágy Astron, návštěva Univerzity Budapešť, Maďarsko.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
0,-0,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)0,-0,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti0,-0,-
2. Stipendia34000,-34000,-
3. Materiálové náklady6300,-8280,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek1000,-440,-
5. Služby16000,-18214,-
6. Cestovní náhrady39000,-35366,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory10700,-10700,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady107000,-
Uznané náklady107000,-
Celkem běžné finanční prostředky107000,-107000,-